基于遗传算法的Low-E膜系中透明介质膜层均匀性在线分析

本文针对离线Low-E镀膜玻璃生产控制过程中对厚度均匀性的需求,提出依据在线测试膜层膜面反射光谱数据,建立柯西光学模型利用遗传算法分析膜层厚度均匀性的方法。采用的在线光谱测量装置安装于镀膜设备产品出口端,在镀膜玻璃宽度方向可以测量24个位置的380~780nm波长范围。研究表明在分析过程利用各点平均光谱由遗传算法分析获得膜层折射率及平均厚度,针对性地建立膜层材料在特定厚度范围内的颜色与厚度关系,在保证分析结果正确性的同时提高了数据分析效率。     

基于CFD模拟的新拌混凝土泵送压力损失预测

混凝土泵送技术在土木工程中的应用越来越普遍,但是泵送压力的预测长期缺乏有效的技术手段,工程应用中依赖大型盘管实验,消耗大量人力物力。本工作通过计算流体动力学(CFD)模拟研究了混凝土流变参数对混凝土泵送压力损失的影响,并将模拟结果与实验值进行对比,结果表明,SST·k-ω湍流模型能够针对混凝土材料的特性,准确预测混凝土泵送压力损失,粘度是影响泵压损失的主要因素,单位长度的泵压损失与粘度成正比,粘度越大,混凝土由于剪切作用受到的阻力越大,导致泵压损失增大;泵压损失随着屈服应力的增大而减小,且在混凝土屈服应力小于150 Pa时,随着屈服应力的增大,泵压损失降低程度更显著,当屈服应力大于150 Pa时,屈服应力对泵压损失的影响不明显。此外,研究了混凝土流变参数对泵压损失的影响机理,结果表明,混凝土流变参数是影响泵压损失的主要因素,新拌混凝土屈服应力增大,则泵管中剪切层的厚度减小,从而降低泵管中单位长度的泵压损失;新拌混凝土粘度增大,则泵管中由于剪切作用造成的阻力增大,进而增大泵管中单位长度的泵压损失。     

水泥回转窑一维数学模型研究进展及趋势

全面系统地综述了国内外水泥回转窑一维数学模型,重点介绍了传热模型、料床运动模型、煤粉燃烧模型和熟料矿物形成模型。应用MATLAB编程、求解,展示并分析了不同模型及关键参数对模拟结果的影响。在此基础上,展望了回转窑一维数学模型的发展趋势。     

水泥回转窑燃烧及传热的一维数学模型

建立了一种易于在线运行、综合考虑燃料性质与生产工况的水泥回转窑燃烧模型,火焰长度与窑皮长度相关联,燃烧热量分布则满足指数函数,结合传热、料层运动和矿物化学反应模型,构建了完整的水泥回转窑一维数学模型。在Matlab软件上采用后向差分方法求解,并与公开发表的数据进行对比,预测结果相对误差基本在5%以内,从而验证了模型的准确性。而且,进一步对国内某2 500t/d水泥回转窑进行了模拟预测,出窑气体温度1 117 K,料层温度1 716K,物料停留时间1 521s,熟料C3S、C2S、C3A、C4AF、f-CaO质量分数分别为59.0%、18.3%、8.1%、10.9%、0.6%,这与实际测试结果基本一致。     

无碱无氯液体速凝剂的性能及其作用机理

对实验室制备的一种新型无碱无氯液体速凝剂进行了凝结时间、抗压强度等宏观性能的检测,并利用XRD、SEM等现代测试手段进行了微观机理分析.结果表明,当速凝剂掺量为4.0％～6.0％时,试样凝结时间、1d抗压强度及28 d抗压强度比均满足JC477-2005《喷射混凝土用速凝剂》标准的要求;同时,速凝剂掺量为4.0％～4.5％时,试样后期(28 d)强度基本不损失;速凝剂的掺入加快了水泥早期水化,消耗了大部分水泥水化生成的氢氧化钙,同时生成大量结晶程度良好的钙矾石晶体,促进早期强度的发展.     

基于冻融损伤的混凝土寿命预测研究进展

正负温交替变动会引起混凝土的结构发生冻融破坏,使其出现裂缝、破损和剥落,影响混凝土的力学性能,甚至严重影响其使用功能。冻融是造成混凝土损伤和劣化的最重要因素之一,冻融损伤作用下的混凝土寿命预测已成为目前研究的重点。混凝土的使用寿命可以从不同的角度予以定义和分类,国内外的研究学者已从多方面提出寿命预测的基本方法和评估准则。基于冻融损伤的混凝土寿命预测取得了很大的进展,这不仅表现在对冻融单因素作用下的损伤机理和损伤模型的研究不断深入,还表现在对冻融与其他因素耦合作用下的混凝土寿命预测的研究日渐增多。与计算机模拟技术和数理科学更加紧密地结合必将促进混凝土寿命预测的更深入研究,从而实现根据预期使用寿命对混凝土进行耐久性设计的目标。     

基于十字交叉法的陶瓷胶粘剂剪切蠕变性能研究

本研究设计了“十字交叉法”陶瓷胶粘剂剪切蠕变试验装置,选取刚性环氧树脂及柔性硅酮结构胶进行剪切蠕变试验,研究了环境温度、剪切应力、粘结面积等因素对胶粘剂剪切蠕变的影响,通过模型拟合对胶粘剂的剪切蠕变行为进行了分析和预测,探究了两种胶粘剂的蠕变破坏模式。结果表明:采用十字交叉法能够准确便捷地测试陶瓷胶粘剂的蠕变性能。增大胶粘层柔性、提高环境温度、增大剪切应力都会加速蠕变的发展,但粘结面积对蠕变速率无明显影响。刚性环氧树脂胶粘剂试样的蠕变失效形式为粘结层内聚破坏及界面脱粘,符合时间硬化模型;柔性硅酮结构胶试样失效形式为粘结层内聚破坏,符合Burgers模型。     

硅灰对超轻水泥基复合保温材料性能的影响

超轻水泥基复合保温材料(UCIM)是以水泥为胶凝材料,膨胀聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)颗粒、掺合料、泡沫剂、改性剂和水等为主要原料,采用物理发泡工艺制备而成。UCIM由EPS颗粒与泡沫混凝土基体互穿构成,不同品种的掺合料等效替代水泥后,能不同程度影响水泥浆体对EPS颗粒的包裹性,从而影响UCIM结构的均匀性与制品性能。通过设计不同掺量的掺合料,对比硅灰、偏高岭土及矿粉所制备的UCIM的均匀性及强度,结果表明,当采用硅灰时,UCIM未产生分层离析现象且制品强度试验结果较好;通过微孔拍摄及强度、热工性能测试,系统研究了硅灰掺量对UCIM的泡沫混凝土基体的孔结构、强度和导热系数的影响,结果表明,适宜掺量的硅灰能提高UCIM的力学性能,使UCIM的泡沫混凝土基体的平均孔径减小,进而有利于降低UCIM导热系数。     

低钙水泥熟料矿物水化活性、性能及其制备熟料的发展

与硅酸三钙相比,硫铝酸钙、硅酸二钙和硫硅酸钙等具有钙含量低、烧成温度低和CO₂排放量少的特点,属于低钙水泥熟料矿物。发展以低钙矿物为主要组成的水泥熟料是水泥低碳发展的重要方向。本文在分析硫铝酸钙、硅酸二钙和硫硅酸钙3种低钙矿物的活性、水化和性能发展的基础上,分别对以低钙矿物为主要矿物的硫铝酸盐水泥熟料、高贝利特硫铝酸盐水泥熟料的水化和性能发展,硅酸二钙–硫铝酸钙–硫硅酸钙水泥熟料的制备、水化和性能优化进行了综合评述。同时,鉴于石膏在低钙水泥熟料水化方面具有重要影响,综述了石膏在几种低钙水泥中的作用。文章以期为运用硫铝酸钙、硅酸二钙和硫硅酸钙等矿物制备低钙水泥熟料提供参考。     

水泥混凝土硫酸盐侵蚀综述

从化学反应的角度详细介绍了水泥混凝土的硫酸盐侵蚀机理及其相应的侵蚀产物,分别从内部和外部两方面阐述了硫酸盐侵蚀的因素,论述了目前抗硫酸盐侵蚀的一些方法以及这些方法的优劣性,并展望了水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀的前景。