冻融环境下钢渣细骨料混凝土微观结构及损伤演化模型

为了揭示工业钢渣细骨料制备的钢渣混凝土的冻融破坏机理,采用快速冻融法进行试验,测试了冻融循环后不同钢渣细骨料替代率混凝土的质量损失率、强度损失率、相对动弹性模量,并分析冻融损伤规律;使用扫描电镜方法观察钢渣混凝土水化产物及钢渣-砂浆界面过渡区,进行冻融损伤微观机理的分析。结果表明:钢渣细骨料因冻融作用而发生明显破坏;钢渣细骨料与水泥凝胶的界面过渡区优于普通骨料;钢渣替代率为60%时混凝土的质量、强度损失最小,分别只减少了4.06%、44.2%;钢渣替代率为100%时混凝土的质量、强度损失率最高,分别为6.05%、58%;冻融循环次数大于50时,钢渣掺量为60%的混凝土相对动弹性模量高于其余掺量组;采用钢渣取代细骨料为提高混凝土在冻融循环作用下的工作性能时建议取代率为60%。通过对钢渣混凝土的损伤演变分析,建立了钢渣混凝土的冻融损伤演变模型。

The Anti-Piracy Measure Using Encryption of Embedded Products May Mitigate the Security Strength

In this paper, firstly we describe the piracy problem of embedded products. Then we formulate the security features of anti-piracy embedded products. Finally we prove that the anti-piracy measure using encryption of embedded products may mitigate the security strength.

基于拌和生产数据的BP神经网络混凝土抗压强度预测

为解决混凝土生产中抗压强度试验周期长及工程管理存在滞后性的问题,提出了一种基于混凝土拌和生产实时监控数据的BP神经网络混凝土抗压强度预测模型。以混凝土拌和生产中的8项物料生产称重数据和5项生产配比数据作为预测输入变量,建立200组混凝土拌和站生产监控数据和对应的抗压强度试验数据样本集,按照6∶2∶2比例划分为训练集、验证集和测试集;分别以C40配比混凝土拌和生产的8项物料称重数据和全部13项数据作为输入变量,进行混凝土28 d抗压强度预测,将预测结果与实际试验结果进行比较,验证所提出BP神经网络模型的预测效果。结果表明:所提出的BP神经网络混凝土强度预测模型能较好地实时预测混凝土28 d抗压强度,且相对误差优于利用7 d抗压强度试验数据估算值;8项物料称重数据作为输入变量的BP神经网络预测模型预测精度更好,平均绝对百分比误差为0.82%,均方根误差为0.52 MPa;利用不同拌和站C20配比、C30配比混凝土拌和生产监控数据对8项输入变量BP神经网络混凝土抗压强度预测模型进行适应性验证可知,其预测平均绝对误差均在0.5 MPa之内,平均绝对百分比误差均小于2%,与C40配比预测误差一致;该预测模型充分挖掘了混凝土拌和站生产实时监控数据的价值,实现了传统混凝土抗压试验结果提前化,对提高工程建设质量水平具有重要意义。

基于眼动追踪的产品族设计基因识别强度研究

目的对小米品牌产品族中多品类的产品设计开展案例研究,探索其设计基因的构成特性,研究分析产品设计基因的识别强度差异性,进而初步形成产品设计基因的提取及构建方法,以及识别强度分析方法。方法首先构建产品设计基因识别强度对比方法,通过卡片分类法、聚类分析法和多维尺度分析法筛选出典型样本;其次由问卷分析和设计形态分析提取典型基因;最后结合眼动追踪和熵权法综合评价基因识别强度差异。结果形成小米品牌产品(家电与智能类)因子库,包含通用型基因5项,专用型基因18项,且通用型基因的识别强度高于专用型基因。结论初步构建了基于眼动追踪的产品族设计基因识别强度研究方法,可以此作为基础规划及管理产品设计方案,使产品设计兼顾品牌基因的延续性及单品设计的合理性;同时还可为生态链企业研发同品牌、不同品类产品提供设计策略与参考。

川西须二气藏产水气井合理配产方案探讨

川西须二气藏储层致密,气井普遍产水,且断缝体规模和水体强度差异大,渗流机理复杂,使得单一产能模型和配产方法适用性差。综合因素导致气井合理配产方案不明确,从而制约了气藏的规模生产和效益开发。文中建立了考虑启动压力梯度、应力敏感等影响的气井气水两相产能评价模型,结合采气指示曲线法、动态分析法、无阻流量法及数学统计法,分别探讨了不同断缝体规模、不同水体强度及综合考虑2种因素影响的气井合理配产方案,须二气藏开发实践证实了其有效性和可靠性。此外,气井配产量与断缝体规模和水体强度的相关性明显,整体表现为裂缝越发育,配产量越高,配产比越低;水体强度越高,配产量越低,配产比也越小。该研究对川西须二气藏气井的合理工作制度制定与气井稳定生产具有较大的实际价值。

农业新质生产力的理论内涵、主要特征与培育路径

剖析农业新质生产力的内涵特征,是准确把握农业高质量发展政策着力点的前提。立足马克思主义政治经济学的基本原理和农业产业特性,对农业新质生产力的理论内涵进行讨论,可从劳动者和生产资料两个维度展开,高素质的新农科人才是其第一要素,创新所带来的高技术含量生产资料是其重要物质基础。农业新质生产力具有动态性、时代性、可持续性和应用性等特征,其发展壮大的过程,正是利用现代科技创新成果对农业进行改造升级的过程。为此,应坚持发挥新型举国体制优势,支持涉农领域科技创新,推动创新链、产业链深度耦合和协同发展,不断提高农村各类要素的市场化配置水平。

铅冶炼渣基生态胶凝材料的研发及重金属固化

铅冶炼渣(LSS)是一种含有重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb)的危险废物,其不当处置会对生态系统造成不可挽回的危害。本工作采用化灰渣(LAS)、水氯镁石(BF)、矿粉(SP)及适量水泥(CM)协同激发铅冶炼渣制备生态胶凝材料。通过正交试验得到胶凝材料的最优配比,阐述了不同因素对生态胶凝材料抗压强度的影响;采用XRD、SEM、FTIR、硫酸和硝酸法等方法分析了胶凝材料水化产物的特性及重金属浸出规律。研究结果表明:当铅冶炼渣和水泥的质量比为3∶1,化灰渣、水氯镁石、矿粉的外掺量分别为铅冶炼渣和水泥质量总量的20%、10%、10%时,制备出的生态胶凝材料抗压强度最优,28 d抗压强度达到40.9 MPa,且矿粉掺量为影响其抗压强度的第一要素。微观分析表明,胶凝材料的水化产物主要为弗里德尔盐、方解石、C-S-H和C-A-S-H,它们相互连接形成致密的空间网络结构,这不但有助于提高胶凝材料的力学性能,还能实现对重金属元素的物理固封和离子交换吸附固化。胶凝材料对主要重金属的胶结固化率大于83%,重金属浸出液浓度符合生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)的要求。

Assessment of Fatigue Strength of An Offshore Floating Production and Storage Unit

The procedure of assessment of structural fatigue strength of an offshore floating production and storage and offloading unit (FPSO) in this paper. The emphasis is placed on the long-term prediction of wave induced loading, the refined finite element model for hot spot stress calculation, the combination of stress components, and fatigue damage assessment based on S-N curve.

砖混建筑垃圾制备蒸压加气混凝土性能及水化机理

以砖混建筑垃圾为主要原料制备蒸压加气混凝土(AAC),考察了废弃混凝土(WC)、废弃黏土砖(CB)及其复配掺量对蒸压加气混凝土抗压强度和干体积密度的影响,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同砖混配比加气混凝土样品的物相组成和微观形貌。结果表明,当建筑垃圾的掺量为50%~60%(质量分数,下同)时,以废弃混凝土或废弃黏土砖为原料制备的蒸压加气混凝土的抗压强度和干体积密度均能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-2020)中A5.0 B07级别的要求。复配能进一步提升样品性能,随着废弃混凝土、废黏土砖质量比(m(WC)∶m(CB))的降低,所得样品的抗压强度不断升高,而干体积密度先降低后上升,当质量配比为2∶3~3∶2时,试样性能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-2020)中A5.0 B06级别的要求。蒸压养护过程中,坯体中的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Ca(OH)2、长石、富钙型水化硅酸钙(α-C_(2)SH)共同作用,生成大量片状托贝莫来石、半结晶的CSH(I)、CSH凝胶和少量水化石榴石、硬石膏,与原料中残留的石英、方解石一起填充在孔壁中,相互交织成网状,提高样品强度的同时降低其密度。砖混复配的样品含有更多结晶完整的托贝莫来石、CSH(I)以及适量的CSH凝胶,形成良好的网状致密结构,使样品综合性能更优。

工业副产石膏制备高强石膏的方法及其应用技术

本文论述了高强石膏的制备方法,从高强石膏传统的制备工艺入手,分析了蒸压法(饱和蒸汽法)、常压盐/酸溶液法和加压盐/酸溶液法的优点及缺点,阐释了在高强石膏的制备过程中转晶剂的应用以及优化颗粒级配对提高α-半水石膏性能的重要性,论述了高强石膏的技术要求。在建材、模具铸造、航空航天、医疗以及美术制品等领域,高强石膏有非常广泛的应用,介绍了其出众的性能,最后讨论了水膏比对高强石膏硬化浆体强度的影响,以及高强石膏制品耐水性差的原因和解决方法。

含多电解槽的新能源制氢能量管理优化

新能源制氢系统是提升风能、太阳能等新能源消纳的有效途径。目前国内外关于电解槽能量管理的研究以单电解槽为主。单电解槽能量管理未考虑电解槽非线性的工作特性,难以兼顾多个电解槽制氢效率,影响系统经济性。文中针对含有多电解槽的新能源制氢系统的能量管理问题进行了研究,以新能源消纳率、经济收益、制氢率为目标,考虑单个电解槽运行特性以及生产约束条件,建立包含风电、光伏、蓄电池、多电解槽的能量管理优化模型,并采用强度Pareto进化算法2(strength Pareto evolutionary algorithm 2,SPEA2)求解多目标优化问题。仿真研究表明,文中所提能量管理策略能够实现新能源发电的100%消纳,单位制氢收益可提升5.15%。因此,对多电解槽制氢系统进行有效的能量管理有助于提高制氢效率,可有效克服单电解槽运行及能量管理的不足。

掺入普通硅酸盐水泥的粉煤灰地聚物混凝土力学性能与微观特征

既有研究表明,在粉煤灰地聚物混凝土(FGC)中掺入少量普通硅酸盐水泥颗粒,能够增强其在常温养护后的力学性能,但这个结果尚未与早期接受高温养护且不含普通硅酸盐水泥的FGC进行力学特征对比,以验证其可实用程度。为更加贴近实际工程需求,将不含水泥颗粒且接受热固化的FGC与含有少量水泥颗粒仅接受室温固化的FGC进行了包括泊松比在内的基本力学性能测试和比较。为了从微观机制上解释力学性能的测试结果,进行了包括SEM、EDS、XRD、FTIR、Micro-CT等的分析。结果表明:常温养护下含有少量水泥颗粒的FGC各项力学性能与不含水泥颗粒并接受热固化的FGC相近,临破坏前的试件横向应变与纵向应变之比均接近1.0,均有突出的横向变形能力;掺量8%的水泥颗粒在室温条件下对FGC聚合反应的促进效果接近FGC接受高温养护,在形成更为合理的微观孔隙结构方面,改进后的FGC在常温养护条件下优于高温养护FGC。

纳米C-S-H早强剂对水泥水化的影响研究

通过凝结时间、水化温度、XRD、SEM、抗压强度试验等研究了纳米C-S-H早强剂对水泥水化及混凝土强度的影响,并分析了作用机理。结果表明:纳米C-S-H早强剂明显缩短了水泥的凝结时间;随着纳米C-S-H早强剂掺量的增加,水化温度峰出现时间缩短,且峰值提高;掺入适量的纳米C-S-H早强剂不改变水泥的水化产物种类,但加速了水泥水化进程,提高了混凝土的早期抗压强度,且后期(28 d、56 d)抗压强度无倒缩。

湿基α-半水石膏制备高强石膏制品研究

为实现湿基α-半水石膏制备高强石膏制品,研究了湿基α-半水石膏陈化时间、粉磨时间、浇筑料浆温度及缓凝剂掺量等工艺参数对高强石膏凝结时间和强度的影响,并确定最佳制备工艺。此外,采用X射线衍射、扫描电子显微镜等微观测试手段,揭示了各因素对强度的影响机理。结果表明:陈化时间越长,石膏凝结时间越短,制品强度越低;随着粉磨时间延长,石膏凝结时间显著缩短,制品强度先升高后降低;料浆温度越高,石膏凝结时间越长,制品强度越低。最佳制备工艺:陈化时间5 min、粉磨时间20 s、料浆温度20℃。在此基础上加入0.08%(质量分数)缓凝剂能够有效地延长石膏凝结时间并提高硬化强度,制备的石膏制品性能优异,绝干抗折强度为14.1 MPa,绝干抗压强度为58.3 MPa。微观测试结果表明,各工艺参数会通过改变石膏标稠用水量和水化进程来影响石膏内部结构的密实程度和二水石膏晶体的生长发育,最终影响制品硬化强度。

负载纳米TiO_(2)石英砂功能集料-水泥石的界面粘结性能

光催化水泥基材料是先进建筑功能材料的研究热点之一,但传统内掺法制备的TiO_(2)-水泥基复合材料中TiO_(2)有效利用率低、经济效益差。针对此问题,采用负载法制备纳米TiO_(2)功能集料(QST),并将QST集料负载于普通水泥砂浆表面。研究QST集料对水泥砂浆干缩性能的影响,通过拉拔法测试QST集料与水泥石的界面粘结力;采用SEM、EDS、MIP等微观测试方法,研究纳米TiO_(2)对集料-水泥石界面过渡区水化产物、孔结构的影响。结果表明:与普通石英砂集料相比,表面负载纳米TiO_(2)的石英砂功能集料可减少水泥砂浆的干缩,提高集料-水泥石的界面粘结力。在QST集料-水泥石的界面过渡区,纳米TiO_(2)促进了水泥浆体的水化,减少了界面过渡区Ca(OH)2的富集,细化并改善了界面过渡区的孔结构。

养护方式对碱激发矿渣/粉煤灰胶凝材料抗压强度影响研究

本工作主要研究了不同粉煤灰掺量的碱激发矿渣/粉煤灰复合胶凝材料(AASF)分别在标准养护、烘箱养护及微波养护下强度发展规律,并通过水化产物和微结构的演化就强度发展进行机理分析。采用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描热分析(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对水化产物微观结构进行了系统研究。结果表明:热养护能显著提高胶凝材料的前期水化反应,促进C(N)-S(A)-H凝胶的生成。对比标准养护1 d强度,经烘箱养护和微波养护后的AASF试样强度分别提升了144%~531%、184.4%~385.5%。相较于烘箱养护,绝大多数情况下微波养护具有更大的优势。随着粉煤灰掺量提高,标养试样各龄期强度均持续降低。而20%、40%的粉煤灰掺量分别对微波养护及烘箱养护试样抗压强度发展有积极的影响。

新质生产力背景下的国家战略科技力量建设

在新质生产力背景下,不断推动我国科技创新从跟踪、集成式创新向原始性、颠覆性创新转变是国家战略科技力量建设的题中应有之义。出于新质生产力的发展需求,国家战略科技力量的建设逻辑应从创新驱动发展演进为更强调通过前沿技术和颠覆性技术突破来引领产业变革和经济发展的创新引领发展。基于这一逻辑转变,国家战略科技力量应不断推动我国科技创新从跟踪、集成式创新向原始性、颠覆性创新转变,基于原始创新和颠覆性创新,着力构建现代化产业体系,尤其是培育和发展未来产业。实践中,新质生产力背景下国家战略科技力量建设的重点任务包括培育以先导能力为核心的可持续竞争优势、围绕产业创新强化创新联合体建设,以及深化体制机制改革强化基础保障。

杨树刨花尺寸对定向刨花板性能的影响研究

将5种不同宽度的杨木刨花按不同比例混合并制备定向刨花板(OSB),考察了不同刨花宽度组合对板材内结合强度(IB)、弹性模量(MOE)、静曲强度(MOR)的影响。结果表明:不同宽度、不同比例的刨花可显著影响OSB的制备过程和板材质量。研究揭示了刨花宽度组合对OSB性能的影响机制,对进一步提高OSB产品质量,提高资源利用率,减少人造板生产碳足迹和降低生产成本具有一定的参考意义。

Mo对铸态(Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10))_(98-x)C_(2)Mo_(x)多主元合金组织及性能的影响

采用真空电弧熔炼炉制备了铸态(Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10))_(98-x)C_(2)Mo_(x)多主元合金,分析了Mo的添加对铸态多主元合金组织和性能的影响,研究了多主元合金的强韧性和微观结构演变机制。结果表明,铸态(Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10))_(97)C_(2)Mo_(1)合金为面心立方相结构,室温拉伸变形过程中60°<111>变形孪晶增多,诱发孪晶诱导塑性(TWIP)效应,铸态合金在晶界强化(孪晶晶界为亚晶界)、固溶强化(C-间隙原子、Mo-置换原子)、位错强化以及TWIP效应的共同作用下,极限抗拉强度达到712.08 MPa,总伸长率为98.63%,强塑积高达70.23 GPa·%。随着Mo含量增加至2%,小角度晶界向大角度晶界转变程度变小,同时合金中析出白色颗粒状金属间化合物,致使合金的屈服强度、抗拉强度和塑性均降低。

胶东地区黄金矿山细尾砂胶结充填应用研究

为探究胶东地区黄金矿山细尾砂充填可行性,分析了细尾砂粒级和矿物特征,使用新型胶凝材料制备了细尾砂充填料,通过开展流变和管路输送性能试验,研究了充填料流动性,分析了充填体强度及其形成机理。结果表明:(1)比表面积大和黏土矿物含量高是造成细尾砂充填料流动阻力大和强度低的内因;(2)细尾砂料浆更易出现层流,且层流—紊流临界流速随浓度的增加先缓慢增长再快速增长,结合流变建立的层流—紊流临界流速模型结果可指导控制管路输送流速;(3)随着钙矾石(AFt)和水化硅铝酸钙(C-AS-H)的生成,细尾砂料浆自由水转化成结合水,同时充填体结构在水化产物的填充和包裹作用下不断致密,二者促进了充填体强度的增长。该研究证明通过确定合适浓度和使用新型胶凝材料能够获得满足矿山需求的细尾砂充填体强度。