台州淤泥质土固化特性研究

为了研究以二灰为主固化剂、TZ-01为添加剂的固化方案在台州淤泥质土中的加固效果以及不同因素对于固化土强度的影响,对台州淤泥质土的固化特性进行试验研究.通过试验对淤泥质土的含水量、有机质含量、主固化剂掺量、添加剂掺入比以及龄期这5个因素进行分析.试验结果表明淤泥质土的含水量会阻碍固化土强度的增长,主固化和龄期的增长能够有效地增强固化土的强度,有机质含量和添加剂掺入比存在一个最佳掺量.通过对固化土无侧限压缩试验得到的应力应变曲线进行分析,提出了固化土在单轴压缩下的4个阶段.通过数据处理与分析,引入水灰比,并综合考虑有机质含量、添加剂掺入比和龄期的影响,建立了固化土强度预测模型.

纳米钴蓝共沉淀法制备技术

以硝酸钴、硝酸铝为原料,NaOH或尿素为沉淀剂,采用共沉淀法制备纳米钴蓝。考察了Co/Al摩尔比、沉淀剂种类和煅烧温度等因素对纳米钻蓝呈色性能影响,采用包括可见光分度计等多种方法表征了纳米钴蓝的结构及形貌特征及纳米钴蓝色度值。研究结果表明:(1)煅烧温度为1000℃时,当Co/Al摩尔比从1∶3升至1∶1,钴蓝颜色从蓝色依次向蓝绿色、暗绿色转变,同时,以NaOH为沉淀剂制备的钴蓝其亮度比以尿素为沉淀剂制备的钴蓝高;(2)以NaOH为沉淀剂,Co/Al摩尔比为1∶3时,当煅烧温度为900℃,钴蓝呈蓝绿色,当煅烧温度为1000-1100℃,钴蓝呈蓝色;(3)钴蓝不同制备工艺会改变钴d电子层状态,导致钴蓝呈现不同颜色,最终优化工艺制备的纳米钴蓝粒径为45-65nm,呈尖晶石型晶体结构,色度值为CIE(35.86,-12.63,-34.83)。

砼芯水泥土桩复合地基工作性状研究

考虑地基土体分层以及砼芯和深层水泥土搅拌桩(DCM桩)长度不同的情况,提出刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基工作性状的迭代分析方法,并将该法所得沉降计算结果与实测结果进行比较,验证该方法的可靠性;随后采用所提方法分析含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平等因素对复合地基桩土应力比和沉降的影响。研究结果表明:含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平均会对复合地基的工作性状产生较大影响,且含芯率、芯长比与桩土应力比呈正相关,面积置换率、荷载水平与桩土应力比呈负相关;在复合地基各部分的沉降中,纯水泥土桩段压缩所造成的沉降量占比较高,且受芯长比、面积置换率以及荷载水平的影响较大。

掺加改性辅助胶凝材料混凝土实海服役试验研究

对掺加改性辅助胶凝材料混凝土进行实海服役试验,研究0.5年、1年、1.5年实海服役条件下改性辅助胶凝材料对混凝土力学性能及耐久性能的影响。结果表明:在实海服役1.5年内,海水对混凝土结构具有较强的侵蚀效果,掺加改性辅助胶凝材料能显著提高混凝土抗压强度,C50混凝土电通量降低到500 C以下;相同渗透深度混凝土氯离子含量降低效果显著,微观结构有效改善,结构耐久性大大提高。

纳米三聚磷酸铝的制备及在水性环氧防腐涂料中应用

三聚磷酸铝(ATP)是重要的防锈填料,实验首先使用纳米砂磨机,加工制备出纳米粒径ATP,后考察其提取液对Q235钢防腐性能影响,最后将其作为防锈填料,用于制备高性能水性环氧防腐涂料。结果表明:控制砂磨机进料速率、研磨转速等参数,当研磨时间为4 h时,大多数ATP已小于100 nm,当研磨时间为6 h时,ATP均为片状纳米结构(粒径30~100 nm);Q235钢片在4~6 h球磨ATP提取液中浸渍60 d后,钢片锈蚀产物少,质量损失低;将纳米ATP填充至水性环氧防腐涂料中,当其质量分数为5%时,涂料综合性能最佳,耐盐水168 h、耐中性盐雾480 h,涂层不起泡、不锈蚀,较不添加纳米ATP的水性环氧防腐涂料,防腐性能得到明显增强。

浅层淤泥质土固化剂

滨海地区广泛分布高含水率、高压缩性、低强度的淤泥质土,为了提高地基的早期强度,采用固化剂对淤泥质土进行浅层加固.通过混料试验设计,发现以粉煤灰和生石灰作为基础固化材料,硅酸钠、硫酸钙、氯化钙为添加剂的固化剂能够显著提高固化土的早期强度.以固化土的无侧限抗压强度作为强度指标,得到不同龄期下的强度响应.通过综合分析得到最优的添加剂配比,结合扫描电子显微技术,从反应机理和微观形态进行分析,验证了该固化剂的加固效果且满足工程需要.

建筑垃圾基轻质材料的制备及在海绵城市建设中应用探讨

"海绵城市"建设,建筑垃圾资源化利用,已成为当今社会广泛关注的问题。利用矿渣、水玻璃反应产生地聚合物为胶凝材料,以建筑垃圾为填料,以水性聚丙烯酸树脂和PP纤维为增强、增韧相,通过H_2O_2化学发泡和常温、常压养护,制备出轻质保温材料系统探讨建筑垃圾基轻质材料的制备及在"海绵城市",尤其是"绿色屋顶"建设中可能应用,为将来实际应用提供参考。

掺PEG对新拌与硬化水泥基材料性能的影响

聚乙二醇(PEG)作为增黏剂对水泥基材料性能有较大的影响,笔者对其流动度、电阻率、强度、压汞和扫描电镜等进行了分析测试。结果表明:与掺PEG400(P4)相比,掺PEG800(简称P8)增黏效果更好;在0.1%~0.4%掺量范围内,掺P4均可促进水泥水化,但随着掺量的增加,其促进作用呈先增大后减小趋势;掺P8时,其掺量较小时可促进水化,掺量较高时有缓凝作用,但两者效果均不明显。掺PEG可增大水泥水化产物低密度C-S-H凝胶密实度,并促进粉煤灰火山灰反应,其对自密实混凝土具有明显增强效果。

饱和软黏土的蛋形单面边界面模型

为描述饱和软黏土在循环荷载作用下的动力特性,建立了一个蛋形单面边界面模型。首先,模型通过引入蛋形边界面,克服了剑桥形式的边界面在角点处塑性应变增量方向不明确的缺陷,并将蛋形边界面退化为包含剑桥形式与椭圆形式等在内的不同形式的函数,体现了模型的普适性。其次,模型采用适用于饱和软黏土的相关联流动法则,以塑性体应变作为等向硬化过程中的内变量,利用广义各向同性硬化法则与移动映射中心的映射法则,准确描述了土体应力诱发各向异性与卸载过程中的塑性。然后,明确提出了模型参数确定方法,并通过参数分析阐述了模型各循环参数对饱和软黏土动力特性的影响。最后,利用高岭土在不排水条件下的单向循环三轴试验及Itsukaichi海洋黏土在不排水条件下的等向固结静三轴试验将模型模拟值与实测值进行对比,结果表明:模型计算结果与试验结果吻合良好,模型可合理描述饱和软黏土在不排水单向循环荷载及不排水剪切静荷载作用下的特性。

考虑固化剂掺量影响的镁质水泥固化土非线性本构模型

为准确描述不同固化剂掺量Wg下镁质水泥固化土的力学特性,通过开展不同W_g下固化土的室内试验,提出了镁质水泥固化土的非线性本构模型。采用新型环保的镁质水泥复合固化剂加固淤泥,并对不同Wg下的镁质水泥固化土进行扫描电镜(SEM)试验、一维压缩试验和不排水三轴试验。结果发现:镁质水泥固化土具有显著的结构性,且随着Wg的增加,结构屈服应力越大,水化产生的胶凝材料增加了土颗粒间的黏结力,水化产物逐渐填充土体孔隙,镁质水泥固化土的应力-应变曲线由加工硬化型逐渐转变为加工软化型。根据试验结果,提出了一个能涵盖固化剂掺量影响并能实现应力-应变关系转型的镁质水泥固化土本构模型。算例验证该本构模型预测结果与试验结果比较吻合,能较好预测任意Wg下镁质水泥固化土的应力-应变关系。

考虑3种因素影响的硫氧镁水泥固化土修正邓肯-张模型

为了研究初始含水量(w)、固化剂掺量(Wg)和龄期(T)对硫氧镁水泥固化土力学特性的影响规律,开展不同初始含水量、固化剂掺量和龄期下硫氧镁水泥固化土的不排水三轴试验,并根据试验结果建立邓肯-张模型参数K,c,φ与w,Wg,T关系的经验公式,提出考虑初始含水量、固化剂掺量和龄期影响的硫氧镁水泥固化土的修正邓肯-张模型,通过算例分析验证修正模型的准确性。研究结果表明:硫氧镁水泥固化土的破坏形式主要分为侧向鼓胀破坏和斜向剪切破坏,应力-应变关系主要分为加工硬化型和软化型2种形式。随着初始含水量的减少、固化剂掺量的增大和龄期的增长,硫氧镁水泥固化土的强度和刚度(初始切线模量)显著提高,修正邓肯-张模型准确可靠。

基于PSO-SVM算法的软土复合固化剂最优配比

为实现软土复合固化剂最优配比的准确预测,首先根据固化土无侧限抗压强度(qu)的试验结果,建立了基于支持向量机的固化土qu预测模型,然后以固化土最大无侧限抗压强度为目标函数,结合粒子群优化算法(PSO),提出了软土复合固化剂最优配比的PSO-SVM耦合算法,最后讨论了最大迭代次数(N_(max))和粒子数(N_(p))对PSO-SVM算法预测结果的影响.算例分析表明:PSO-SVM算法预测精度优于响应面法,可适用于某一龄期下任意软土复合固化剂最优配比的确定,在采用PSO-SVM算法预测时,建议参数设定为N_(max)≥60次,N_(p)≥40个.

高性能水性丙烯酸氨基烤漆的研制

以羟基丙烯酸树脂、氨基树脂为成膜物质,复配功能助剂及防锈颜料,开发高性能水性丙烯酸氨基烤漆,考察附着力促进剂、酸催化剂、氨基树脂与丙烯酸树脂质量比及防锈颜料等配方比例对烤漆性能影响。结果表明:(1)附着力促进剂最佳用量为3%(质量分数,后同),能显著增强烤漆附着力,提高涂层铅笔硬度、耐冲击及耐水、耐盐雾等性能;(2)酸催化剂最佳用量为1%,能促进丙烯酸树脂与氨基树脂反应,将烤漆固化温度从150℃降低到135℃;(3)氨基树脂与羟基丙烯酸树脂最佳质量比为1∶5;(4)纳米粒径三聚磷酸铝防锈颜料对烤漆耐盐雾性能影响明显,当其质量分数为5.0%时,烤漆耐盐雾时间最长,达500 h。

增黏剂对新拌自密实混凝土性能及模板侧压力的影响

研究了增黏剂PEG400和PEG800对新拌水泥净浆流变特性、新拌自密实混凝土(SCC)扩展度及经时损失、对模板的初始侧压力及其经时衰减速度的影响。结果表明,未掺增黏剂的水泥净浆呈典型的剪切变稀行为;掺增黏剂后,随剪切时间延长,水泥净浆均呈先剪切变稀后剪切变稠行为,达黏度峰值后,再呈剪切变稀行为,最后又呈剪切变稠行为。掺增黏剂对SCC的初始扩展度影响较小,但2种增黏剂均导致其20 min扩展度损失增大,掺PEG800时20 min扩展度损失更明显。掺增黏剂对减小SCC初始模板侧压力不利,但两者均可有效加快模板侧压力的衰减速度。