纤维过滤介质孔隙率及其分形维数

为寻求纤维过滤介质孔隙率准确的测量方法及其内部结构的特性,采用计算机VB语言构建了三维纤维过滤材料模型,对其进行了内部结构孔隙率、表面光学视图孔隙率计算及分析,得出二维滤材孔隙率与三维滤材孔隙率存在的关系,提出一种简便的测试纤维过滤材料孔隙率应用于实际的方法,并且与真实纤维过滤材料孔隙率和电镜扫描下的纤维过滤材料孔隙率进行比对,利用分形数学理论求解出纤维模型二维切面条件下的分型维数,并得出切面平均孔隙率与切面分形维数的数学关联式。研究结果表明:电镜扫描孔隙率较三维真实孔隙率偏小,平均误差约为7%,过滤材料内部结构2/9和7/9处的切面的孔隙率与其三维孔隙率相同;纤维过滤介质具有统计分形特性,随孔隙率增加其分形维数减少,孔隙率减少其分形维数增加,得出的分形维数与孔隙率关联表达式与经典文献形式吻合。     

基于近场动力学方法的多孔材料单轴拉伸断裂韧性研究

基于近场动力学方法模拟了单刃缺口多孔材料的单轴拉伸试验,通过与文献数据对比验证了数值模拟方法的有效性,对孔隙率为3%～15%的多孔材料进行模拟,得到了其断裂韧性的变化规律,并分析了其增韧机理.结果表明：在单轴拉伸作用下,多孔材料的断裂韧性随着孔隙率的增加先增大后减小,在孔隙率为12%时达到峰值;在单轴拉伸过程中,局部孔隙吸引导致的主裂纹偏转和次裂纹萌生是多孔材料断裂韧性提升的主要原因.     

基于电性法测试水泥基材料孔隙率

水泥基材料是一种非均质多孔材料,研究其孔结构是提出改善和提高水泥基材料质量的有效措施。本研究根据毛细吸水原理,通过推导得到毛细吸水系数和渗入深度系数之间的关系,基于电性法和称重法相结合,对水泥基材料孔隙率进行测定,得到试件相对精确孔隙率,最大相对误差不超过5%。对于评价水泥基材料收缩等与孔隙率相关的特性有较好的参考价值。试验测试装置较为简单易行,将该装置优化后,可以作为实际工程原位监测手段。     

基于正交试验的植生混凝土配合比研究

基于正交试验对影响植生混凝土基本物理力学性能的因素进行了分析,探究了骨料粒径、水灰比、胶凝材料用量以及SAC-OPC用量比对其孔隙率、强度和碱度的影响,并通过拟合骨料粒径、水灰比、胶凝材料用量与抗压强度和孔隙率的多元线性方程对配合比进行优选。结果表明：骨料粒径和胶凝材料对抗压强度和孔隙率影响较大;硫铝酸盐水泥能够在一定程度上降低孔隙内碱度。     

低胶材用量聚羧酸混凝土工作性能影响因素研究

改善低胶材聚羧酸混凝土工作性能是推广聚羧酸盐减水剂在民用工程中应用的重要方法。从粗骨料孔隙率、细骨料孔隙率、细度模数及浆体用量等方面研究了低胶材聚羧酸混凝土工作性能的影响规律。研究表明:低胶材聚羧酸混凝土中,粗骨料孔隙率高于46%时,混凝土工作状态较差;细骨料中掺入特细砂或降低细度模数均有利于改善低胶材聚羧酸混凝土工作性能,主要在于其能有效降低粗细骨料混合后的孔隙率;建立了骨料性能与浆体用量间的定量关系,其具有快速确定现场材料下胶凝材料最佳用量的优点。     

淤泥基引气节能材料的研究

采用十二烷基硫酸钠制备淤泥基引气节能材料,通过L16(43)正交试验方法研究了引气剂掺量、水胶比和水泥/淤泥质量比这3个因素对材料力学性能和表观密度的影响;分析了引气剂掺量对材料导热系数的影响;由表观密度计算材料的孔隙率,推导材料的导热系数理论值,并将其与实测值进行比较.结果表明:在引气剂掺量为0.03%(质量分数),水胶比为0.60~0.65(质量比),水泥/淤泥质量比为0.5的条件下,材料可得到最佳的力学性能和热性能.孔隙率计算方法可用于淤泥基引气节能建筑材料的孔隙率与导热系数预测,根据理论孔隙率推算得到的导热系数与实测值的平均偏差为0.022 W/(m.K).     

浅议水膏比对石膏材料强度的影响

本文通过制备初始水膏比为0．3～1的石膏材料,测试了其密度和孔隙率,借助电子抗折试验机和抗压试验机检测了其抗折强度和抗压强度。结果发现,随着初始水膏比的增加,材料的密度降低,孔隙率增大,抗折强度和抗压强度降低。     

透水混凝土强度影响因素及应用前景研究

通过孔隙率对混凝土强度影响进行分析,使新拌制透水混凝土在不改变其胶凝材料用量的前提下,仅通过调整骨料空隙率使其自身空隙达到最大填充。在混凝土孔隙率逐渐变小的情况下,来验证不同孔隙率的影响下透水混凝土强度的变化规律,同时对透水混凝土应用前景作简要分析。     

梯度骨架对相变材料传热特性影响模拟研究

对7种梯度(指沿指定方向多孔介质骨架体积占比的变化率)复合相变材料(添加多孔介质骨架的相变材料,长×高×宽为7.0 cm ×7.0 cm ×1.4 cm)的融化速率、蓄热速率、内部温度均匀性进行模拟研究。多孔介质骨架体积占比由孔隙率表征,孔隙率越大说明占比越小。沿对角线方向孔隙率变大的复合相变材料融化速率最快。高温壁面侧骨架体积占比越大,越有利于加快蓄热速率。沿对角线方向孔隙率变大的复合相变材料内部温度均匀性最佳。沿对角线方向孔隙率变大的复合相变材料综合性能最优。     

多孔混凝土配合比设计方法初探

多孔混凝土是一种具有较大孔隙率和较高强度的生态型混凝土,但由于缺乏合适、统一的配合比设计方法,在一定程度阻碍其应用。根据多孔混凝土的结构特征和功能要求,确定了以孔隙率为主设计参数、通过改变胶结材料和骨料粒径来满足强度的配合比的设计思路。设计方法为首先根据设计要求确定选用的材料,再确定单位体积混凝土中骨料的用量,然后根据骨料的表观密度和设计要求的孔隙率确定胶结材料用量,最后根据成型工艺的要求确定水灰比,从而确定单位体积水泥用量和拌合水用量。试配结果表明该多孔混凝土配合比设计方法具有可靠性和可行性。     

孔结构对材料强度的影响和发气混凝土强度公式的探讨

(一)脆性材料孔结构对其强度的影响,一直是材料科学中众所关注的重要问题.有些学者提出过材料强度与其孔隙率的经验关系,其中较常用的是σ=σ_0(1一ε)~n (1)式中σ——材料强度;σ——材料在无孔理想状态下的强度;ε——材料的体积孔隙率;n——经验常数.T·C·Hanson提出过一个简单的理论模型:在一个立方体之中有一个圆球孔,     

聚氨酯混合砂浆物理力学性能试验研究

对掺入不同比例聚氨酯材料的混合砂浆进行了物理和力学性能试验,对比不同比例聚氨酯掺量对砂浆物理力学性能的影响规律。聚氨酯的掺入引入了气泡,使砂浆的总孔隙率、开孔和闭孔孔隙率均有不同程度的增加,其强度和密度均有所下降,通过对其孔隙率的测定分析为研究聚氨酯混合砂浆的保温隔热性能提供试验基础。     

透水水泥混凝土路面吸声性能影响因素研究

透水水泥混凝土是一种具有吸声降噪功能的透水铺装材料。研究了不同孔隙率、孔径、厚度对透水水泥混凝土路面吸声性能的影响。结果表明,透水水泥混凝土路面吸声系数会随着孔隙率和孔径的增加呈现先增后减的趋势,且适宜孔隙率为15%～20%,适宜平均孔径为2.0～2.5mm;随着厚度增大,其在中低频段的吸声系数增加,高频段的吸声系数减小,适宜厚度为60～100mm。     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之二十三 有机硅改性水泥砂浆的防水机理及微观结构研究

探讨了内掺有机硅对水泥基材料防水性能的影响,分析了有机硅改性水泥砂浆的孔隙分布及微观结构。研究结果表明:内掺有机硅能提高水泥砂浆的防水性能,其原因是有机硅改变了水泥砂浆的孔径分布,使平均孔径和开口孔隙率减小,闭口孔隙率大幅度增加;同时,有机硅能包覆水泥凝胶并相互聚合成膜,填充毛细孔,从而提高水泥基材料的整体抗渗性。     

加气混凝土孔结构及其与强度的关系

<正> 混凝土、硅酸盐制品及加气混凝土这类材料中孔的存在,对其性能是有很重要影响的。它表明了凝胶粒子或晶粒之间结合的紧密程度(接触面积),影响材料的有效受力面积,影响到裂缝的引发及产生应力集中,这些都直接影响材料的强度。多孔材料的孔隙率与强度的关系,早就有许多人进行过研究,Hanson试图对此进行理论解释,并提出了理论式,但由于只考虑了孔隙率对最薄弱截面积的影响,所以他的理论式与实际情况相差甚远。     

图像分析宏观孔孔隙率对混凝土抗压强度的影响

采用不同种类的气孔调节材料配制出15种不同含气量(体积分数)的混凝土.研究了混凝土3,7,28d抗压强度与含气量之间的关系;采用图像法研究了不同含气量混凝土中孔径大于200×103 nm的宏观孔孔隙率(体积分数);对比分析了混凝土宏观孔孔隙率和含气量对混凝土28d抗压强度的影响规律.结果表明:混凝土28d抗压强度与含气量的线性关系较强,而混凝土3d和7d抗压强度与含气量的线性关系较弱;混凝土28d抗压强度对宏观孔孔隙率变化的敏感性显著高于其对含气量变化的敏感性,即混凝土中宏观孔孔隙率变化对其28d抗压强度影响更大;调整气孔调节材料的品种,可使混凝土含气量从1.5%提高到9.0%,而宏观孔孔隙率只从0.81%增加到1.48%,其所占含气量的比例从超过55%降低到16%左右,即可在有效调节混凝土含气量的同时,控制其宏观孔的数量.     

基于贝雷法与泰波法的孔隙型水泥稳定碎石设计

以孔隙率为设计指标,综合了贝雷法和泰波法的混合料设计方法,可以计算出孔隙型水泥稳定碎石中粗集料、细集料用量,进而确定混合料的级配,可用于孔隙型水泥稳定碎石材料设计。采用这一方法完成了孔隙型水泥稳定碎石的设计,通过试验,以有效孔隙率、无侧限抗压强度和劈裂强度为指标,分析了基于贝雷法与泰波法设计的混合料的性能。结果表明:有效孔隙率与理论孔隙率成正相关,以理论孔隙率为设计指标,可以实现较高的有效孔隙率;增加填充料的用量,可以显著提高混合料的无侧限抗压强度和劈裂强度,但随着填充料的增加,其对混合料强度的影响越来越小。     

基于正交试验的透水混凝土性能试验研究

透水混凝土是"海绵城市"建设和发展的必要材料,通过正交试验研究水灰比、粗集料粒径、目标孔隙率三个因素对透水混凝土的强度和透水性能的影响规律。结果表明,影响透水性能的主次顺序为目标孔隙率、粗集料粒径、水灰比,透水性能随着目标孔隙率、粗集料粒径的增大而增大,随着水灰比的增大而减小。影响抗压强度的主次顺序为目标孔隙率、水灰比、粗集料粒径,抗压强度随着目标孔隙率、粗集料粒径的增大而减小,随着水灰比的增大先增大后减小。     

低场单边核磁对砖石材料加固效果的评价

采用3种材料(第1种以有机硅为主要成分并引入氟碳化合物;第2种是质量分数分别为30%和70%的Remmers300和酒精;第3种是质量分数分别为30%和70%的硅烷单体和酒精)来加固石质文物样品,然后用单边核磁技术探测样品0,3,5mm深度剖面的孔隙率、孔径分布.结果发现：经过加固处理的样品孔隙率有所减小,同时具有较小的含水率;用第1种和第3种材料加固的样品其渗透加固效果较好,但通过三维形貌仪分析发现,第3种加固材料使样品表面形貌及颜色改变较大.综合比较后得出,第1种加固材料较为理想.     

生态修复再生混凝土抗冻性能试验研究

生态修复再生混凝土是利用再生骨料制备的用于水中生物生态环境修复的一种大孔混凝土,具有节约资源和保护环境的双重意义。利用再生粗骨料分别制备孔隙率为15%,20%,25%的生态修复再生混凝土试件,并利用改进的快冻法对生态修复再生混凝土的抗冻性能进行研究,分析不同胶凝材料用量和孔隙率对生态修复再生混凝土抗冻性能的影响。研究结果表明:在快速冻融循环条件下,生态修复再生混凝土的抗冻性随着胶凝材料用量增加而增加,随着孔隙率增大而减小;当胶凝材料用量为300～400kg/m~3,孔隙率小于25%时,生态修复再生混凝土抗冻性能满足50次冻融循环要求;胶凝材料用量达到400kg/m~3,孔隙率不大于15%时,生态修复再生混凝土的抗冻性可满足75次冻融循环要求。