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通过建立新的电化学等效电路模型,分析了海砂砂浆的碳化行为,并对新模型进行理论数学推导,得出了新模型在复平面中的曲线方程;同时通过对比分析验证了新模型的合理性.结果表明:碳化过程会引起海砂砂浆的电化学阻抗谱行为发生规律性的变化,高频圆直径随碳化龄期增大而增大;由电化学阻抗谱拟合获得的电化学模型参数具有规律性,可以定量表征海砂砂浆的碳化过程,其参数分别与碳化深度和碳化时间存在函数关系,可以对海砂砂浆的碳化深度进行预测.
运用图像分析软件(IPP软件)测定了石灰石和铁尾矿废石粗骨料的三轴特征、圆度和球度,采用统计产品与服务解决方案软件(SPSS软件)对不同粒级石灰石和铁尾矿废石粗骨料的等轴率、圆度和球度进行了统计分析,并建立了三者之间的相互关系.结果表明:不同粒级石灰石和铁尾矿废石粗骨料的等轴率、圆度、球度分布均近似符合正态分布;等轴率、圆度、球度这3个指标用于评价不同品种、不同粒级粗骨料的粒形特征具有良好的一致性;粗骨料球度与等轴率、圆度之间能够建立显著性极高的二元线性回归方程.
对各类化学物质的有效检测在环境控制、食品安全、卫生、工业生产以及防事等方面都是必不可少的环节.同时,光线、温度与压力等激的灵敏感知在人工智能、人口界面等科研前沿领域也不可或缺.基于有机场效应晶体管的传感有低成本、易制备、器件微型化便携、高灵敏度和高选择性等一系列优势,因而在上述科研与应用领域大有用武之地.同济大学材料科学与工程学院黄佳教授在家"青年千人计划"、上海市科委基础处重点
基于Wallin阻力曲线模型,结合纤维增强复合材料断裂理论,提出了钢纤维水泥基复合材料的K-R曲线模型.通过定向与乱向两种纤维分布形式以及不同尺寸的预制缺口三点弯曲梁断裂试验,验证了K-R曲线模型的合理性与适用性.结果表明:K-R曲线模型能够有效描述不同钢纤维分布形式下水泥基复合材料的断裂过程,且理论预测的峰值荷载与试验结果偏差较小.该模型可为钢纤维水泥基复合材料的断裂参数尺寸效应研究提供新方法.
设计沥青混合料直接燃烧试验,以试件燃烧时间、表面温度为指标评价阻燃剂对沥青混合料阻燃性能的影响;提出试件燃烧时烟雾面积的计算方法,以烟雾面积大小判别阻燃剂的抑烟效果;设计沥青混合料的路用性能试验,评价阻燃剂对沥青混合料路用性能的影响.结果表明:阻燃剂掺量越大,沥青的氧指数越高,沥青混合料试件的燃烧时间越短,表面温度越低,抑烟性能越好.阻燃效果较好的酸性阻燃剂会显著降低沥青混合料的高温稳定性和水稳定性.阻燃剂在沥青铺面工程中的适用性必须综合考虑其对沥青混合料阻燃性能和路用性能的影响.
采用工业CT获取沥青混合料断面扫描图像,利用数字图像处理方法将粗集料从图像中分离,并解决了颗粒粘连问题,使粗集料颗粒成为单独个体.确立了粗集料颗粒之间接触的判定准则,并设计5像素×5像素大小的窗格沿颗粒边缘进行接触搜索.对640张断面图像遍历处理后获得的数据进行定性分析,尝试建立了接触度指标C.采用4种概率密度分布函数对C数据进行拟合,并通过Kolmogorov-Smirnov及Chi-square 2种方法复合检验,终选定了对数正态分布来描述沥青混合料内部粗集料颗粒接触特性.
采用沥青混合料轮碾成型机,运用等体积参数原则,研究了Evotherm温拌沥青混合料的集料加热温度、混合料成型温度下限值.结果表明:运用马歇尔-轮碾分步设计法设计的温拌沥青混合料水稳定性及疲劳性能试验结果均优于热拌沥青混合料,其指标与热拌沥青混合料相当;在材料组成、成型方式相同的情况下,借助热拌沥青混合料成熟的油石比设计方法以及马歇尔-轮碾分步设计法可以较为准确地确定温拌沥青混合料集料加热温度和混合料成型温度,使设计的温拌沥青混合料降温环保效果显著.
研究了树脂混凝土试件在自制微波 装置下的固化时间,发现其在该条件下10min即可实现基本固化,并达到较高强度;进一步研究了微波固化树脂混凝土的力学性能,结果表明:该混凝土抗压强度近50MPa,抗折强度可达10MPa以上,且与原结构黏结强度高,同时具有良好的低温性能.研究用微波固化树脂混凝土具有高强、快硬、施工方便及固化易于控制等优点,可应用于路面抢修抢建工程.
针对传统橡胶沥青混溶速度慢、黏度大、加工难度高和掺量低等问题,采用螺杆反应挤出法对橡胶粉进行深度降解(溶胶质量分数大于50%),使其能在低温下快速混溶于沥青改性.结合常规测试和动态流变学分析研究了橡胶粉来源、掺量对使用温度下沥青流变性能和加工流变性能的影响.结果表明:深度降解橡胶粉能较快分散于沥青中;橡胶粉来源、掺量可影响改性沥青的高低温流变性能及加工流变性能;在不显著增加改性沥青黏度的情况下,深度降解橡胶粉的掺量(质量分数)可达50%以上.
由于泡沫沥青处于非稳定状态,其膨胀与衰退过程具有较强的瞬态特征,真实地测量与评价泡沫沥青性能比较困难.为此,从泡沫沥青时空并行发生的机理角度,运用积分反推算法制订了两类泡沫沥青真实的衰减方程,提出了基于试验数据的理论膨胀率和理论半衰期的真实评价方法,通过沥青发泡试验验证了该评价方法的有效性,并从工程应用的角度制定了泡沫沥青理论评价的测算流程.
对水泥生料和干法窑水泥熟料的硬度、强度及性模量等力学性能进行试验,探讨了干法窑水泥熟料的破碎阻力与其力学性能之关系,并对物料的脆性和能量耗散能力进行了分析.结果发现:干法窑水泥熟料的力学特征是硬度高,强度低,性模量也低于生料石块;强度低导致了其破碎阻力小,硬度高则使得其粉磨细化难度大,这是干法窑熟料细化粉磨耗能多的主要原因.
对组成EPS(聚苯)装饰线条构件的EPS材料进行抗拉、抗压和抗折试验,得到其基本力学性能参数.在此基础上对典型EPS装饰线条构件进行了非线性有限元分析,计算出该构件的极限承载力,与现场试验获得的极限承载力进行对比后发现二者一致.结果表明:基于材料力学性能参数试验结果的EPS装饰线条构件有限元模型可以替代原型试验.
以回收沥青路面材料(RAP)为主体,研究了水泥-粉煤灰(C-FA)和再生骨料2个体系之间的适应性.结果表明:随着温度的升高和加载频率的降低,RAP混合料的动态性模量随之降低;当m_A/m_s为1/5~5/5,水泥掺量(质量分数)为2%~6%,粉煤灰掺量(质量分数)为5%~6%时,再生骨料和C-FA体系之间有较好的适应性;当m_A/m_S为2/5~3/5时,RAP混合料的软化系数大于0.75,具有较好的水稳定性.
为了明确橡胶颗粒沥青混合料的除雪性能,通过室内模拟试验方法,研究了橡胶颗粒掺量及分布层位、层厚度和温度等对橡胶颗粒沥青混合料除雪性能的影响.研究结果表明,橡胶颗粒越靠近混合料上表面、掺量越大、橡胶颗粒沥青混合料面层厚度越大,其除雪效果越好;随温度的降低和层厚度的增大,橡胶颗粒沥青混合料的除雪效果逐渐减弱.
根据水泥基材料的多孔介质特点和内部孔隙尺寸分布特征,结合多孔介质中的湿传输机理,认为水泥基材料的湿传输研究必须考虑Knudsen扩散的影响.根据中、微孔体积的等效直径理论以及气体分子运动论相关原理,推导建立了Knudsen扩散影响系数的理论计算公式,在此基础上,探讨了水泥基材料湿扩散系数的确定方法,并通过实际问题的分析进行了验证.
聚合物泡沫材料由于具有质量轻、比强度高、隔热保温、隔音、抗震等优点,被广泛应用于建筑隔热保温、冷冻储藏、交通运输、航天等领域.其中的聚氨酯泡沫和聚苯泡沫虽然具有很好的隔热保温效果,但是它们都是易燃材料;酚醛泡沫具有难燃、耐火焰穿透、燃烧时低烟低等优点,但是酚醛泡沫也具有脆性大、易粉化等缺陷,从而限制了其在一些领域中的应用.石墨烯(graphene)具有独特的结构和优异的性能,常用来改善聚合物材料力学性能、热性能和电性能
为了建立氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性设计方法,根据混凝土结构性能劣化的特点,在分析结构耐久性失效状态、可靠度设置水平、环境荷载及抗力影响因素的基础上,建立了钢筋初锈、保护层锈胀开裂及锈胀损伤达到限值这3种情况下的耐久性极限状态方程.基于结构可靠度设计理论,引入荷载和抗力变量的分项系数来反映结构耐久目标可靠指标的要求,建立了结构耐久性设计的分项系数表达形式.按照概率设计与分项系数设计具有相同可靠度水平的原则,给出了抗力分项系数的确定方法及不同耐久性极限状态下抗力分项系数的取值.
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