热处理温度对矾土基莫来石材料结构及晶体生长的影响

为了优化矾土基莫来石材料的性能,以Al_(2)O_(3)含量约为70%(w)的Ⅱ等高铝矾土为原料,采用湿法均化、高温热处理工艺制备矾土基莫来石试样,研究了热处理温度(空气气氛下分别在1350~1650℃保温4 h)对试样物相组成与显微结构的影响,并探讨了柱状莫来石晶体的生长机制。结果表明,莫来石符合固-液环境下生长发育的特征:1)1350~1500℃时,大量Al_(2)O_(3)溶解至SiO_(2)非晶质中加快了二次莫来石化反应进程,该阶段液相的过饱和度较高,莫来石晶粒伴随有台阶生长的特征;2)在重结晶烧结阶段(1500~1650℃),结晶相的增加消耗了液相中的Al_(2)O_(3),液相过饱和度降低,莫来石晶体表现出螺旋位错为主的生长特征;3)随热处理温度的升高(1350~1650℃),试样中的液相黏度降低,从而减少了晶体各向异性生长的阻力,使莫来石晶粒逐渐发育成长柱状并形成连续交叉的网络结构。

变幅循环荷载下胶凝砂砾石材料的动强度特性研究

动强度是大坝稳定安全分析的重要参数,对工程设计具有重要意义。采用大型动三轴仪,开展变幅循环加卸载试验,探究了不同围压和水泥含量对胶凝砂砾石(CSG)材料动应力—动应变关系的影响;基于摩尔—库伦强度准则,以动应变为塑性内变量,研究了CSG材料在经历塑性变形时其动强度参数的演化规律。结果表明,动粘聚力和动内摩擦角随水泥含量增大而增加;随着动应变增加,动粘聚力下降较快,动内摩擦角增加,骨料间的剪切滑移产生的摩擦力起主导作用;达到峰值动应力时,骨料间的有效受力面明显减小,动粘聚力下降平缓,动内摩擦角减小,具有一定的滞后性。动粘聚力随动应变变化的规律符合幂函数关系;动内摩擦角与动应变变化的规律符合二次函数关系。研究结果可为CSG坝的抗震设计优化提供理论参考。

非线性K-G模型对胶凝砂砾石材料的适应性

非线性K-G模型最初是基于堆石料三轴试验提出的土体本构模型。胶凝砂砾石材料是一种力学性质极其复杂的新型筑坝材料,其颗粒组成和力学性质与堆石料有较大的区别。通过试验研究,在非线性K-G模型的基础上,提出了该模型的体积变形模量Kt和剪切变形模量Gt的求取方法。根据三轴试验数据,利用该模型计算相应参数,并预测应力—应变曲线,结果表明:该模型能较好地模拟胶凝砂砾石材料的应力—应变曲线,能用于胶凝砂砾石材料的相关计算分析。

胶凝砂砾石材料动力特性试验研究

为了研究胶凝砂砾石料动力特性,采用大型动三轴仪压缩试验,分析该材料在动荷载作用下的动应力—动应变关系和阻尼比的变化规律。结果表明:胶凝砂砾石料的动应力—动应变关系曲线呈非线性特征,由包络曲线可以将胶凝砂砾石料压缩过程大致分为压密、弹性、屈服、应变软化等4个阶段,且该材料的峰值强度随围压增加而增大;在同一围压作用下,随动应变的增大,阻尼比先减小趋于平缓后增大;在相同应变条件下,阻尼比随着围压增加而减小。

胶凝砂砾石材料本构模型研究

胶凝砂砾石材料是一种低强度的筑坝新型材料.在分析胶凝砂砾石材料三轴试验数据的基础上,得出胶凝砂砾石材料的初始切线弹性模量、残余强度和峰值强度与围压的关系,从而建立了包含6个参数的非线性软化本构模型.将建立的本构模型计算所得的理论曲线与三轴试验数据进行对比,吻合情况良好,说明该模型能够较好地反映胶凝砂砾石材料的应力-应变特征,可以为胶凝砂砾石坝的非线性分析提供依据.

烧绿石材料Bi_(2-x)Fe_xIr_2O_7的电输运性质

采用固相法烧制了烧绿石材料Bi_(2-x)Fe_xIr_2O_7(x=0.1,0.2,0.3,0.4);X线衍射证实了Bi_(2-x)Fe_xIr_2O_7的立方结构,样品呈现出很好的单相;通过标准四引线法测量电阻率,样品发生了金属-绝缘体转变,随着Fe掺杂含量的增加,金属-绝缘体转变温度呈上升趋势;对样品的金属体区域和绝缘体区域分别进行了电阻率-温度(ρ-T)拟合分析.

基于强度参数演化的胶凝砂砾石材料本构关系研究

胶凝砂砾石材料应力-应变关系具有明显的弹塑性和应变软化特性,当前其本构关系推导较为复杂。针对这一问题,本文借鉴岩石材料峰后强度参数演化行为,基于摩尔-库伦强度准则,采用最大主应变ε1作为应变软化参数,将凝聚力c、内摩擦角φ看作ε1的分段线性函数,较为简便的推导胶凝砂砾石材料的本构关系。由本构关系式拟合得到不同围压时胶凝砂砾石材料应力-应变关系曲线变化趋势与三轴试验数据吻合良好,说明该方法得到的本构关系可以反映胶凝砂砾石材料的应力-应变特征。

一种烧绿石材料的电输运性质研究

用固相法烧制了烧绿石材料Bi_(2-x)Fe_xIr_2O_7(x=0.1,0.2,0.3和0.4),通过X射线衍射法证实了Bi_(2-x)Fe_xIr_2O_7是立方结构,样品呈现出很好的单相.通过标准四引线法进行电阻率测量,表明样品发生了金属-绝缘体转变;随着Fe掺杂含量的增加,金属-绝缘体转变温度呈上升趋势.同时,对样品的金属体区域和绝缘体区域分别进行了电阻率-温度(ρ-T)拟合分析,阐明了其导电机制.

胶凝砂砾石材料的细观滞回模型

为充分认识胶凝砂砾石(CSG)材料的动力学特性,更好地揭示其动态本构关系,基于经典Preisach-Mayergoyz(PM)细观滞回模型,结合CSG材料的非线性滞后特性,计入塑性残余应变和循环次数的影响,建立了CSG材料的细观滞回模型.将改进后的模型与试验滞回曲线进行对比分析后可知,该模型不仅可以反映CSG材料在循环荷载下的非线性滞后特征,还可以预测循环荷载下CSG材料的疲劳寿命.

循环荷载下胶凝砂砾石材料的滞后及阻尼效应

为探求胶凝砂砾石(CSG)材料在动荷载下的力学特性,通过大型动三轴仪进行了等幅循环加载试验,分析了CSG材料的非线性滞后特性和阻尼比的演化规律.结果表明:加卸载过程中阻尼效应的差异引起了应力-应变曲线的不同步,在加载阶段,应变相位可能超前于或滞后于应力相位,两者相位差与循环次数有关;卸载阶段的应变相位始终滞后于应力相位;整个循环过程始终存在残余变形,从而使滞回环表现为下部不闭合的新月形;随着循环次数的增加,应变相位滞后于应力相位的程度和残余变形均呈大—小—大的趋势.基于新月形滞回环不闭合的特点,根据能量原理讨论了阻尼比的计算方法和演化规律,发现阻尼比的大小取决于残余变形和滞回环面积的大小,演化曲线呈U形.

水工隧洞盾构开挖料对胶凝砂砾石材料强度的影响

水利施工中的弃渣会对周边环境产生严重影响,其资源化利用具有重要的经济效益、生态效益和社会效益。通过室内试验的方式,探讨了水工隧洞盾构施工开挖料用于胶凝砂砾石材料的可行性,并探讨了胶凝材料用量和取代率两个主要因素的具体影响。试验结果显示,利用盾构开挖料取代一定量的天然骨料,不会对胶凝砂砾石材料的强度产生显著影响,具有一定的工程应用和推广价值,同时推荐选择45kg/m^(3)的胶凝材料用量及60%的取代率。

仿上水石材料的制备及导水性能研究

解决荒漠地区植物用水问题是荒漠化治理的关键,文章提出了一种新的植物用水材料技术。文章参照天然上水石,制备了一种仿上水石材料,原料为主要为沙漠沙子等基体材料、发泡剂和水并讨论了制备过程中发泡剂量和水料比对仿上水石材料的影响。随后对所制备的仿上水石材料进行了结构特征的分析并利用浸泡介质法测量了其吸水率,最终对仿上水石材料的导水性能进行了研究并分析了导水机理。实验结果表明,所制备的仿上水石材料具有良好的反重力引水能力,为荒漠化地区植物用水提供一种新的技术,具有一定的参考意义和实际应用价值。

凝石材料在路面工程的应用研究

通过研究凝石混凝土的路用物理与力学性能,并在公路路面工程中的应用研究,为凝石材料在路面工程中的应用起到示范作用,为福建乃至全国节约型交通的建设、为实现交通行业的可持续发展做出重要贡献。

一种新的仿宝玉石材料——合成工艺材料

目前市场上出现了一种新的材料,模仿岩石矿物的天然产状,冒充天然宝玉石,蒙骗消费者,牟取利益。有位消费者送来两个透明鲜艳的“宝石”戒面,一个为橄榄型,另一个为为圆型(图1)。在偏光镜下都显均质性,测其比重为2.58,折射率为1.52;

X射线荧光在宝玉石材料分析中的应用及意义

X-射线荧光分析技术作为一种无损分析技术,可以分析固体,粉末和液体样品,在保持样品原有结构的基础上对样品进行主次微量组分的分析。本文通过固体切片打磨、粉末制样,高温熔片等不同前处理方法处理不同宝玉石材料样品,X-射线荧光熔片法、压片法、半定量分析等检测法检测了宝玉石材料样品各组分含量。通过对不同产地的玉石材料各组分检测结果的比较,得出不同产地、不同类型的玉石材料在元素组成上有一定的差异,这种差异很可能成为玉石材料产地溯源的辅助性依据。X-射线荧光法作为一种低碳环保、样品前处理流程简单、分析速度快、检测成本低、多元素同时分析等优点,可用较低成本得到宝玉石样品各组分含量。根据不同地区宝玉石材料元素分析数据模型的比较,可知宝玉石材料来源于哪个产地,因此X-射线荧光分析结果可作为溯源宝玉石材料产地推断的一种辅助性方法。

基于声发射检测CSG材料损伤演变及裂纹识别

为了从细观角度揭示胶凝砂砾石(CSG)材料损伤演变机制和裂纹的分类演化规律,结合声发射测试技术,采用Geiger时差定位法、上升角-平均频率法和高斯混合模型,对CSG材料的裂纹类型进行识别.结果表明:CSG材料的破坏过程可分为原始裂纹闭合、新生裂纹扩展、裂纹聚结和峰后破坏4个阶段;声发射事件的三维定位直观反映了裂纹萌生、扩展直至贯通的动态演化过程;通过裂纹类型识别,加载前期试件以剪切裂纹为主,后期拉伸裂纹占比增加,在临近破坏前,高水胶比时剪切裂纹与拉伸裂纹比约为2∶1,低水胶比时约为1∶1.

多孔石墨化碳基材料制备工艺及电化学性能测试

介绍了锰配位化合物衍生的多孔石墨化碳基材料的制备方法及将之制作成为电极的方法,阐述了多孔石墨接地材料结构表征方式,从样品电化学性能、对称全电容器电化学性能两个方面展开了测试与分析。

基于级配砂砾石基层施工技术研究与分析

本文国述了路基基层材料选择、基层施工对道路施工质量起着至关重要的作用,直接影响到路基弯沉值及路面结构的稳定性,因此基层处理要严格控制压实及压实度检测。