二氧化硅分散体系在应力剪切过程中粘弹性及能耗研究

通过动态应力剪切研究了以乙二醇、丙二醇和丁二醇为分散介质的雾化二氧化硅分散体系的粘弹性以及能耗.研究发现,随着应力的增大,体系都经历了线性粘弹区、剪切变稀区以及剪切增稠区.在线性粘弹区,储能模量(G′)、耗能模量(G″)随着应力(σ)的增大保持不变;在剪切变稀区,G′随着σ的增大而减小,且乙二醇、丙二醇、丁二醇分散体系的减小幅度依次递减,而G″基本保持不变;在剪切增稠区,G′、G″都随着σ的增大而增大.在所研究的应力范围内,G″都大于G′,体系主要体现粘性,消耗能量为主.同时还发现在低剪切应力区,体系所消耗的能量(Ed)都随着最大应变(γ0)成二次方关系增长,而在剪切增稠区,当n=2.79、4.93、4.88时,EG/SiO2、PG/SiO2、BG/SiO2的Ed分别随γ0以指数关系增长.

饱和黏弹性多孔介质中的平面波及能量耗散

研究了流体饱和不可压黏弹性多孔介质中的非均匀平面波及其能量流和能量耗散规律.在流相和固相物质微现不可压、固相骨架宏观服从积分型本构关系和小变形的假定下,利用Helmholtz分解,得到了饱和黏弹性多孔介质中非均匀平面波的一般解以及纵波、横波相速度和衰减率等的解析表达式,分析了平面波传播矢量和衰减矢量之间的关系.数值结果表明孔隙流体与固相骨架间的相互作用以及固相骨架的黏性对波的相速度、衰减率等有着显著的影响.同时,得到了饱和黏弹性多孔介质的能量方程,给出了能量流矢量和能量耗散率.对非均匀平面纵波和横波,推导了平均能量流矢量和平均能量耗散率的解析表达式.

不同硅粉掺量下RAC柱抗震性能试验与分析

为了研究硅粉增强RAC柱的抗震性能,选取1根普通RAC柱作为对照组,3根分别掺杂4%、6%和8%硅粉的RAC柱作为试验组,结合ABAQUS有限元模拟,对RAC柱的破环模式、骨架曲线、承载力、延性破坏、耗能能力和刚度退化等性能进行了分析。结果表明:有限元模拟结果与试验结果符合较好,其破坏形式都是从柱脚开始产生裂缝,并逐步向上扩展,最后直至柱脚混凝土开始出现破坏、脱落;在掺杂硅粉含量为6%的情况下,有利于提高RAC柱的抗震性能,但是随硅粉含量的增加,柱的延性降低,耗能能力减弱,刚度和承载力退化速度快。

磷尾矿轻质超高强混凝土配制及其微观界面特性

该文以自制的筒压强度为7.2 MPa的800级磷尾矿轻质陶粒作集料,并通过添加适量硅粉、粉煤灰替换水泥作为胶凝材料,配制轻质超高强混凝土。研究了胶凝材料用量、轻细集料掺量以及浆集比对轻质超高强混凝土工作性能、力学性能及密度的影响,得出了最优配合比。在此基础上,采用扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDX)和显微硬度计研究了轻质超高强混凝土微观界面过渡区的结构特征,并与普通高强混凝土比较。结果表明:随着胶凝材料用量以及浆集比的增加,坍落度、抗压强度、干表观密度均逐渐升高;而随着轻细集料掺量增加,各项性能均呈现出下降的趋势。当胶凝材料中水泥、粉煤灰、硅灰用量比例为70%、15%、15%时,其总用量为1110 kg·m^(-3),水胶比0.19,减水剂掺量1.9%,浆集比1.80,轻质集料掺量占集料总量80%,制备的轻质超高强混凝土各项性能最优,其坍落度为225 mm,28 d抗压强度达到了115.4 MPa,干表观密度为1875 kg·m^(-3)。在轻细集料的释水内养护作用下,轻质超高强混凝土的微观界面区结构较普通高强混凝土的更加致密,形成了拱壳结构,界面区内的显微硬度平均值为89.7MPa,高于水泥石基体的显微硬度,其界面过渡区宽度约为20~25μm。