木材的化学应力松弛

该文归纳、分析了木材化学应力松弛的测定基础、实验装置及研究现状 .提出了应用Tobolsky等人的不连续应力松弛测定法 ,是解明密化木材永久固定机理的最有效途径之一 .应用Tobolsky不连续应力松弛测定法 ,不仅可以直接将“分子链切断反应”和“架桥结合反应”进行分离 ,同时还可对架桥结合反应进行定量研究 ,可以从根本上弄清楚木材压缩变形固定的热处理过程中的两种不同观点 。

关于硫化橡胶化学应力松弛动力学表达式的再讨论

就化学应力松弛动力学表达式的经验式：σ／σｏ＝Ｂｅｘｐ（－ｋｔα）和理论式：σ／σｏ＝Ｂｅｘｐ［—Ａ（１＋ｋｃｔ）α］进行了讨论。对经验式的应用作了进一步的说明，对理论式的正确性及其推导提出了一些商榷意见。

韧性硅泡沫橡胶的压缩化学应力松弛

研讨了影响甲基乙烯基韧性硅泡沫橡胶压缩化学应力松弛性能的几个主要因素，初步探讨了其影响机理。结果表明，生胶合成中催化剂ＫＯＨ的残存量、乙烯基团含量及分布、气相白炭黑和结构控制剂的用量以及成型加工对其均有明显影响；另外，它与外力加载速率、应力水平、使用环境等因素也有一定的依赖关系。

几种硫化丁腈橡胶常温化学应力松弛行为的研究

利用叠合曲线方法研究了三种硫化丁腈橡胶分别在空气，８＃润滑油，１０＃和１２＃液压中油中的常温化学应力松弛行为，叠合曲线是根据６０－１００℃下的试验数据构成的，其转换因子按作者提出的公式计算，常温叠合曲线的前一段已为２０年以实际自然老化数据所验证。叠合曲线表明，常温化学应力松驰是一个非常缓慢的过程。

物理松弛对硫化的天然橡胶化学应力松弛的影响

本文用在溶胀和干燥状态下制备的网络结构试样研究了物理松弛对化学应力松弛的影响。溶液状态下硫化的试样其应力松弛行为明显地不同于常规法的试样。观察两类试样链断裂数也有相同的结果。另一方面,用溶胀法测得的常规法交联的试样的链断裂数与用化学应力松弛测得的溶液状态下硫化的试样的结果非常一致。研究发现在平衡溶胀中,由链缠结引起的物理松弛只有很小或没有影响,而因链断裂形成的悬挂着的侧链则无影响。由溶胀法测定的网络链密度的相对变化也与由溶胶分数测定的一致。这些结果表明溶胀法可用于测量化学流变过程中的降解程度。考虑到物理松弛对化学应力松驰的影响,我们根据实验提出了相对应力损失与相对网络链密度的一种新的关系。

应力化学

应力化学是研究应力的性质、作用方式和规模、组合和序列,它们的发生、发展、演化所成生的化学作用和过程,以及物理—化学动态机制。当应力作用于地质体时,接受能量和释放能量的作用方式之一就是应力化学作用。应力化学作用主要受应力性质、应力配置和应力序列的影响,以剪应力化学作用最为重要。应力作用可产生化学作用,改善化学反应所需条件,因而促进和加速了化学作用。

渗流-应力-化学耦合作用下岩石裂隙渗透特性试验研究

为研究渗流-应力-化学耦合作用下岩石裂隙渗透特性变化规律,设计3组试验工况,在改变渗透压以及化学溶液的条件下,分别测定每种工况下的渗出水流量、渗出水离子浓度值以及渗出水pH值变化情况,进而得出裂隙渗透特性变化情况。通过处理试验数据,总结分析各因素对裂隙渗透特性的影响,并建立裂隙开度变化率与渗出水中钙离子浓度值之间的关系式。试验结果表明,渗出水流量、裂隙开度总体趋势是随着时间逐渐减小的,最终趋于稳定状态;增大渗透压,稳定状态会被打破,裂隙的流量和开度都会增大,但最终趋于另一个稳定状态;化学溶液对岩体裂隙的侵蚀性大,对岩体渗透性的影响更明显。通过分析和提炼渗出水流量、裂隙开度、渗出水的离子浓度值以及渗出水的pH值等随时间变化的数据,及它们之间的内部关系,在理论上描述岩体裂隙在渗流-应力-化学耦合作用下的渗透特性,进一步揭示渗流-应力-化学耦合作用机制。

应力作用下岩石的化学动力学溶解机制研究

通过结合化学热力学及动力学、过渡态理论和岩石力学等方面的知识,建立了应力作用下岩石的溶解动力学模型,分析了应力作用对岩石固相物质活度及矿物溶解动力学速率的影响,探讨了应力作用下水岩相互作用机制。研究结果表明:岩石所承受应力与周围流体压力之间存在的应力差所产生的化学势差是应力作用下溶解反应的驱动力;应力的施加显著提高了岩石中固相物质的活度,由此加快了矿物溶解反应的动力学速率;应力作用下的岩石细观溶解机制可根据固液界面应力分配及优先溶解部位上的差别分别用水膜扩散模型或岛渠模型进行描述;应力作用下水岩相互作用存在着应力、化学与渗流的3场耦合问题:应力推动化学反应的发生,化学作用使得岩石表面的细观形貌发生改变,局部的应力分布及大小也随着形貌的变化而改变,进而影响化学反应发生的位置及进程,同时也改变渗流通道的演化规律。

单裂隙花岗岩在应力-渗流-化学耦合作用下的试验研究

通过开展单裂隙花岗岩在恒定三轴应力及化学溶液渗透压作用下的试验,对单裂隙岩石在应力–渗流–化学耦合环境下的综合响应机制进行研究。结果表明,单裂隙花岗岩在同时承受三轴压缩荷载及渗透压作用时,其侧向蠕变变形一直以稳定速率增加,显示水对裂隙面的物理软化效果,不同于完整岩石的扩容机制;应力作用下渗流溶液与裂隙表面矿物发生明显的溶解反应,其中反映硅铝酸岩矿物溶解的Al3+及SiO2浓度随时间递增,硅铝摩尔浓度比下降。扫描电镜下观察到长石、石英表面溶蚀孔洞及云母溶解后的不完整解理;随着裂隙接触面上水岩相互作用,水力开度发生变化。酸性溶液渗流情况下的水力开度降低,直至稳定;而蒸馏水渗流情况下的水力开度先增加直至稳定。造成此种不同变化规律是水岩化学反应及水力通道贯通两种因素的相互竞争的结果。对裂隙表面三维激光扫描表明,反应后裂隙面的JRC明显降低,表面趋于平缓化,表明应力作用下的溶解反应优先发展于矿物颗粒接触面。

温度-应力-化学三场耦合作用下深部软岩巷道蠕变规律数值模拟

描述了所建立的连续介质温度场-应力场-化学场三场耦合控制方程。使用有限元程序对地下1 500 m的深部软岩巷道蠕变规律进行了温度场、应力场和化学场三场耦合过程的三维数值模拟,分析了温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变规律的影响。结果表明,深部软岩巷道产生大应变,主要来源是蠕变,弹性应变和热应变次之;温度场、应力场和化学场对深部软岩巷道蠕变都产生不可忽视的影响,就影响程度来看,应力场影响最大,化学场和温度场次之。

三轴压应力-化学溶液渗透作用下单裂隙花岗岩裂隙开度演化

为研究单裂隙花岗岩在应力–化学溶液渗透条件下的开度演化规律,开展单裂隙花岗岩在恒定三轴压应力及化学溶液渗透作用下的试验。对试验过程中渗透溶液离子浓度进行分析,结果表明,压应力作用下,裂隙接触面矿物溶解、自由面矿物溶解以及矿物沉淀3个过程影响裂隙开度的演化规律。通过裂隙面三维扫描数据获取裂隙开度变化与接触面积率的关系,并基于此在已有研究基础上分别建立酸性溶液和碱性溶液渗透作用下花岗岩裂隙开度演化模型。模拟结果表明,模型计算结果与试验结果符合较好,能够很好地描述裂隙在化学溶液渗透和应力作用下的演化规律;酸性溶液渗透作用下,接触面矿物溶解过程的强弱控制着裂隙开度的演化,而碱性溶液渗透作用下,矿物的沉淀过程也发挥着重要作用。

岩石应力–水力–化学耦合过程研究进展

首先介绍国际合作DECOVALEX计划的概况和研究进展,阐述中国参加该合作计划研究的必要性和重要意义。对国内外在岩石应力–水力–化学耦合过程方面的主要研究进展进行简略概述,并重点总结了DECOVALEX计划Task_B及中国科学院武汉岩土力学研究所的研究课题组所取得的主要研究进展,包括:(1)开展了岩石应力–化学耦合条件下的单轴、三轴压缩试验、细观力学试验和CT扫描试验的系统研究和分析;(2)建立了岩石破裂过程的弹塑性和应力–渗流耦合细胞自动机模型,并用于对岩石声发射活动的Kaiser效应、II类曲线的形成机制以及孔隙水压力对岩石力学性质的影响规律和细观机制进行了模拟分析等。上述研究成果对于岩石应力–水力–化学耦合过程研究起到了积极的推进作用。

垃圾填埋场灾变过程的温度-渗流-应力-化学耦合效应研究

针对当前垃圾填埋场灾变过程预测与控制的迫切需求,结合垃圾填埋场及其周围复杂而特殊的环境地质条件,从温度-渗流-应力-化学(T-H-M-C)多场耦合角度深入分析垃圾填埋场灾变过程的演化机制与开展多场耦合研究的必要性。提出填埋气体运移的微生物降解-温度-渗流(B-T-H)耦合模型、考虑好氧和厌氧微生物降解作用的垃圾渗沥液污染物迁移转化渗流-微生物降解-化学(H-B-C)耦合模型、复合衬垫系统污染物运移渗流-化学(H-C)耦合模型以及考虑热量变化和水蒸气迁移过程对开裂过程影响的填埋场封场覆盖系统干燥开裂温度-渗流-应力(T-H-M)耦合模型,为垃圾填埋场灾变过程的预测和安全性评价提供有效的分析手段。提出一套多场耦合测试分析方法与试验技术,开发集监测、控制与数据采集于一体的填埋场中污染物传输的多场耦合测试分析系统。形成一套填埋场污染物多参数远程同步监测方法与技术,研制集实时监测与视频监督于一体的垃圾填埋场污染物远程在线监督系统。针对多场耦合作用下封场覆盖系统开裂问题,提出新型环保的垃圾填埋场封场覆盖生态污泥腾发覆盖技术(EST)。上述研究成果可为垃圾填埋场灾变过程的预防与控制提供科学手段和技术支持,同时对于丰富和拓宽多场多相耦合理论的发展具有重要的理论意义和应用价值。

结晶岩开挖损伤区的温度–水流–应力–化学耦合研究

介绍国际合作研究计划DECOVALEX-THMC的TASKB关于结晶岩开挖损伤区温度–水流–应力–化学耦合研究的部分进展情况,给出结晶岩开挖损伤区温度–水流–应力–化学耦合研究的基本研究思路,以典型地下实验室(如瑞典?sp?硬岩实验室)的试验为基础,进行开挖损伤区的形成与演化机制规律分析,建立弹性、弹塑性、黏弹塑性的THMC分析模型,开发高效的数值分析软件系统,并分析结晶岩开挖损伤区温度–水流–应力–化学耦合作用行为,通过各个研究小组背靠背的研究,然后进行成果对比、相关专家对分析结果的技术审查,以及修改和更新,以获得比较准确模拟结晶岩开挖损伤区的THMC模型。在此基础上,形成结晶岩开挖损伤区温度–水流–应力–化学耦合研究工作指南,为高放核废物地质处置研究工作提供理论、方法和技术支持。

裂隙岩石的应力–水流–化学耦合作用试验研究

将浙江龙游石窟的红砂岩加工成含3种排列预制裂纹的圆柱形标准试件,对其进行不同化学溶液、相同流速作用下未受载腐蚀特征试验,获得化学腐蚀损伤时间效应曲线和时效特征。进行不同化学溶液、不同流速作用下裂隙岩石试件的单轴压缩试验,获得裂隙红砂岩的单轴压缩应力–应变曲线,并对其强度变形影响和裂纹搭接破坏模式进行分析。试验结果表明,试件质量的变化与浸泡溶液性质关系不大。溶液pH值最终趋于中性。试件弹性波纵波速最终也趋于稳定。预制裂纹排列方式、浸泡溶液pH值和流速均对岩石力学效应产生较大影响。单轴压缩条件下裂隙红砂岩均为张拉破坏,且其裂纹扩展方向与加载方向一致。裂纹搭接破坏模式主要有拉伸模式与拉伸–剪切模式。浸泡流速和化学溶液对裂纹搭接破坏模式影响不大。该研究为建立应力–水流–化学耦合作用下裂隙岩石破坏过程的本构关系,从而实现对受应力、水流、化学耦合作用的岩石破裂过程模拟和行为预测提供基础。

应力–水流–化学耦合下岩石破裂全过程的细观力学试验

自行研制了应力–水流–化学耦合下岩石破裂全过程的细观力学试验系统,可以进行应力–水流–化学耦合下的多项岩石力学细观试验,实现了应力–水流–化学耦合下岩石破裂全过程的显微与宏观实时监测、控制、记录与分析的岩石力学试验。对不同化学溶液腐蚀的多裂纹灰岩试件,应用该系统进行了应力–水流–化学耦合下单轴压缩破坏全过程的试验。试验过程中试件一直浸泡在流速为513 mm/s 的相应的化学溶液中,对NaCl 溶液(0.01 mol/L,pH = 7)作用下裂纹的起裂、发展及贯通破坏过程进行了分析研究。与未受化学溶液腐蚀的相同裂纹排列方式试件的试验结果比较,受化学溶液腐蚀与未受化学溶液腐蚀试件裂纹扩展破坏过程差异的主要原因为化学溶液对试件产生了腐蚀及软化作用,而未受化学溶液腐蚀试件的破坏则为脆性破坏。试验研究结果证明了该系统的科学性和先进性。

低应力化学沉铜浅析

文章简述了低应力化学沉铜的工艺特点,通过简单的对比实验分析了其与传统化学沉铜的不同,以期加深读者对低应力化学沉铜工艺的理解。

铁铝酸盐复合膨胀水泥化学预应力机理及其应用研究

本文阐述铁铝酸盐自应力混凝土的主要物理力学特征.研究了限制膨胀应变与配筋率之间的定量函数关系.通过正交试验和方差分析,确定了复合外加剂对其性能的影响.针对其在自应力管中的应用,提出多层中空圆柱理论计算模型,按弹性理论计算出自应力管初始应力分布规律.对比以前的线性理论计算误差,给出相应的修正系数.本文对类似的自应力混凝土,具有普遍的指导意义.

型钢再生混凝土界面黏结应力组成及其强度

为研究型钢再生混凝土(SRRC)界面黏结应力组成与各部分黏结应力的大小,首先分析了型钢与再生混凝土的黏结应力组成,再根据17个型钢再生混凝土试件的推出试验,研究型钢再生混凝土界面黏结滑移的全过程;接着,通过理论分析并结合试验数据,求解了型钢再生混凝土界面的化学胶结应力和摩擦应力的大小,并推导了型钢屈服时的临界黏脱长度lcr计算公式;最后,对影响化学胶结应力和摩擦应力大小的因素进行了分析.研究结果表明:增大混凝土强度、配箍率与保护层厚度可提高摩擦应力,增大保护层厚度可提高摩擦应力与化学胶结应力.