沥青对水泥沥青砂浆力学性能的影响

采用微机控制电子万能试验机对水泥沥青砂浆(CA砂浆)进行了应力--应变压缩试验,分析了试验过程中CA砂浆的弹性能和耗散能随沥青含量的变化规律。结果表明:随着沥青含量的增加,CA砂浆的强度逐渐降低,脆性逐渐减弱,象征强度弱化区域的有机物--无机物界面的增多是强度降低的主要原因,沥青含量的增加使CA砂浆内释放的弹性能只有小部分用于缺陷的扩展,加之沥青网络结构的横向约束作用导致脆性逐渐减弱。外力功随应变的增加逐渐增大,随沥青含量的增加逐渐减小;弹性能开始向耗散能转化发生在屈服变形阶段,峰值应力后,弹性能向耗散能的转化速率加快,能量迅速释放。能量释放系数随应变的增加逐渐增大,能量释放加快;能量释放系数随沥青含量的增加逐渐增大,表明CA砂浆的阻尼性能提高,减振作用增强。     

CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆力学性能的应变率效应及模型

研究了CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)应力--应变关系的应变率效应,利用统计损伤力学的方法建立了CA砂浆的应变率本构模型。结果表明:随着应变率的提高,CA砂浆通过增加应力和产生更多细小裂纹来抵消和耗散外部能量,CA砂浆的抗压强度增大,破坏时的贯通裂纹增多,碎裂程度增大;CRTS Ⅱ型CA砂浆力学性能的应变率效应低于CRTS I型CA砂浆的。用建立的应变率本构模型对CRTS Ⅱ型CA砂浆的应变率效应进行拟合,其结果与实验结果的相关系数均大于0.98,对CRTS I型CA砂浆的拟合结果与实验结果的相关系数均大于0.97,拟合结果与实验结果在峰值强度前的相关性较好,峰值强度后的相关性相对较差。     

加卸载应力路径对砂岩能量演化机制的影响

为了明确应力路径对砂岩能量演化的影响,采用RMT岩石力学试验系统开展了砂岩三轴和不同卸围压速率试验,详细分析了不同应力路径下砂岩破坏过程中吸收总能量、弹性应变能和耗散能的演化规律.结果 表明,加载和卸围压应力路径下,砂岩屈服前吸收的总能量基本都以弹性应变能的形式存储,弹性应变能的增速与吸收总能量的增速保持一致,并逐渐增大.弹性应变能在单轴时经历较短的慢速增加阶段;三轴时随着围压的增大,慢速增加阶段越加显著,且在后期其增速很小;卸围压阶段弹性应变能基本保持不变.砂岩单轴耗散能出现较早表明内部损伤发展较早;三轴屈服阶段后期耗散能增速加快表明该阶段内部损伤发展加快;卸围压阶段耗散能线性增大表明内部损伤稳步发展.砂岩峰值处弹性应变能与吸收总能量的比值在单轴时最大,随着围压或初始围压的增大逐渐减小并趋于稳定;在相同围压下,卸围压应力路径下弹性应变能与总能量的比值小于三轴加载应力路径下的比值.在0.01 MPa/s卸围压速率下,弹性应变能与吸收总能量的比值受初始围压影响大,而1 MPa/s卸围压速率下,受初始围压影响小.砂岩弹性储能极限随着破坏时围压的增大按线性规律增大,加载应力路径相对卸围压应力路径能够提高砂岩的弹性储能极限.以上成果从能量演化角度分析了地下工程稳定性,具有一定的指导意义.     

基于霍布金森压杆的砂岩动态力学特性数值模拟研究

以砂岩为研究对象,采用ANSYS/LS-DYNA软件建立分离式霍布金森压杆数值模型,模拟砂岩在不同应变率及应力波加载次数下的冲击过程.研究结果表明:随着应力波的传递,砂岩表现为三种破坏模式:张应变破坏、沿径向劈裂拉伸破坏、压碎破坏阶段;随着应变率的增大,动态峰值应力和峰值应变也随之增大;应变率一定时,随着应力波加载次数的增加,岩样的入射能、反射能、耗散能都呈现减小的趋势,而总耗能却表现为逐渐增大.     

湿筛混凝土动态受压力学性能及破坏形态细观数值模拟

湿筛混凝土通常用来代替由于骨料粒径较大而不便开展物理试验的水工全级配混凝土。为了研究加载速率对湿筛混凝土力学性能及破坏形态的影响,从细观角度出发,运用颗粒流离散元软件PFC^2D建立湿筛二级配混凝土细观数值试件,根据拟静态单轴压缩(应变速率10^-5 s^-1)试验数据标定出数值试件中砂浆颗粒之间、粗骨料颗粒之间及砂浆颗粒与粗骨料颗粒接触面之间的细观参数,进而开展应变速率为10^-4 s^-1、10^-3 s^-1、10^-2s^-1的动态加载并进行动态力学性能及破坏形态的数值模拟和机理分析。结果表明,不同应变速率下试件的应力-应变曲线形状相近,峰值应力随着应变速率的增加而增大,增长率为7.3%～37.9%,峰值应力处应变增大幅度不大。试件破坏形态与物理试验现象吻合较好,随着应变速率的增加,裂缝数量不断增加,裂缝分布趋于均匀,裂缝数量增长率平均为峰值应力增长率的4.2倍。此外,随着应变速率的增加,数值试件内部...     

水泥沥青砂浆力学性能的温度敏感性

研究了不同温度条件下不同沥青含量的水泥沥青砂浆的抗压性能,以揭示该类有机–无机复合材料力学性能的温度敏感性规律。在–40～80℃范围内选择不同环境温度,采用电液伺服控制材料万能试验机测试了水泥沥青砂浆静态单轴抗压荷载下的应力–应变全曲线,获得了峰值应力和弹性模量随温度变化的基本规律。结果表明:随温度的降低,应力–应变曲线的上升段斜率增大,峰后下降段逐渐变陡,力学特性逐渐出现韧–脆转换。一般而言,水泥沥青砂浆的弹性模量和峰值应力随温度的升高和沥青含量的增大而降低,其温度敏感性随沥青含量的增大而增大。沥青含量较大的水泥沥青砂浆,其弹性模量和峰值应力随沥青含量变化幅度不大。建立的经验关系式成功描述了不同沥青含量的水泥沥青砂浆力学性能随温度变化的定量关系,且拟合结果表明以温感因子表征其力学性能对温度的敏感性具有一定的合理性。温感因子随着沥青含量的增大而增大,峰值应力的温感因子大于弹性模量的。     

不同应变率下橡胶混凝土抗压性能及能量特性研究

对四种橡胶体积掺量(0%、5%、10%、20%)的级配良好橡胶混凝土开展单轴抗压试验,对力学性能和破坏形态方面进行分析,得到了橡胶混凝土综合性能最优时的橡胶掺量,进而对最优掺量组进行不同应变率下的单轴压缩试验,并分析了不同应变率下橡胶混凝土的能量特性。试验结果表明,橡胶混凝土表现为裂而不散的类延性破坏,而非普通混凝土的脆性破坏。随着橡胶掺量的增加,抗压强度大幅降低,但变形能力得到增强,在掺量为10%时,橡胶混凝土的抗压强度达标,变形能力最好。橡胶混凝土受压时能量演化和转化过程是输入能先大量转化为弹性能并储存;接着耗散能转化率开始增加,使试件表面产生大量微裂纹;最后弹性能快速释放,耗散能转化率占比明显提高,从而导致试件整体破坏。另外随着应变率增大,橡胶混凝土的抗压强度和初始弹性模量明显提高,而峰值应变降低,同时输入总能量、弹性能与耗散能均呈现上升趋势,其中弹性能增加更明显。     

混凝土静动态轴向拉伸力学性能

为了解动荷载作用下混凝土结构响应特点,探讨轴向拉伸作用下混凝土静动态力学性能关系,通过对棱柱体混凝土试件进行轴向拉伸试验,分析了7种不同应变速率条件下混凝土试件应力--应变关系曲线、轴向拉伸强度、弹性模量、峰值应变的变化规律。结果表明:随着应变速率的不同,混凝土试件破坏形态发生了变化;混凝土动态轴向拉伸强度、弹性模量和峰值应变均随着应变速率的增加而逐渐增大;混凝土动态轴向拉伸强度、弹性模量和峰值应变增长因子同动静态应变速率比值的对数呈线性增长关系。     

温度对水泥沥青砂浆力学性能影响程度试验研究

为研究不同温度下配比不同的水泥沥青砂浆的力学性能,采用电液伺服万能试验机测试了不同温度下水泥沥青砂浆静态单轴抗压下的应力-应变关系,获得了弹性模量和最大应力随温度的变化规律.试验结果表明:随着温度的降低,应力-应变曲线的上升斜率变大,出现最大值后下降段逐渐变陡;水泥沥青砂浆的弹性模量与最大应力值随沥青含量和温度的增大而降低,其温度敏感性主要由沥青含量决定.联系试验结果,建立了可定量分析水泥沥青砂浆力学性能随温度变化的本构关系,且拟合结果显示用温感因子描述其力学性能的温度敏感性有较高的合理性,随着沥青含量的增高,温感因子数值增大,最大应力所对应的温感因子大于弹性模量的.     

环氧树脂掺量对CAE砂浆力学性能的影响机理分析

使用电液伺服万能材料试验机对水泥-乳化沥青-环氧树脂砂浆(CAE砂浆)进行了单轴压缩试验,分析了CAE砂浆的力学行为随环氧树脂含量的变化规律.采用SEM微观测试手段研究了环氧树脂掺量对CAE砂浆微观结构的影响.结果表明,随着环氧树脂掺量的增加,CAE砂浆的弹性模量、峰值应力和脆性指数逐渐减小,峰值应力对应的应变逐渐增加,CAE砂浆的塑性变形特征越加明显.CAE砂浆弹性能的峰值随着环氧树脂掺量的增加逐渐增大,CAE砂浆的耗散能随着环氧树脂掺量的增加逐渐减小,环氧树脂有助于增加CAE砂浆的致密性和内部黏聚力,降低外力作用对其产生的损伤.     

涂料在新能源产业中应用前景探讨

介绍了发展新能源重大意义,探讨了涂料在风能、生物质能、太阳能等新能源产业中可能的应用前景,并提出了初步建议。     

对我国能源替代战略的思考

结合国内外替代能源的开发应用情况,对目前我国替代能源项目,包括煤变油、甲醇、乙醇、生物柴油等,从原料、经济性、技术、环境污染等方面进行了较为深入的分析,以期引起正在建设和准备建设替代能源项目的地方政府和企业的思考。     

对我国能源替代战略的思考

结合国内外替代能源的开发应用情况,对目前我国替代能源项目,包括煤变油、甲醇、乙醇、生物柴油等,从原料、经济性、技术、环境污染等方面进行了较为深入的分析,以期引起正在建设和准备建设替代能源项目的地方政府和企业的思考.     

21世纪的绿色能源

综述了绿色能源的优势、使用及前景,如太阳能、风能、生物质能、燃料电池、核能等,提出新能源的开发利用是解决能源短缺和环境污染的重要途径。     

How Canada can supply Europe with critical energy by creating a Trans-Atlantic energy bridge

Public policy decisions made over the past 10–15 years have significantly impacted the resiliency of Canadian and European energy systems. Rightly or wrongly, these decisions have included shifts away from coal and nuclear energy for electricity in favour of wind and solar, scuttling oil pipeline developments in all directions in Canada, how world governments responded to the pandemic, and increased reliance on Russian and US energy networks. The pandemic and subsequent Russian invasion of Ukraine have significantly tested the resiliency of these systems and caused major impacts on prices and everyday life. It has revealed weaknesses in Western energy security, and Europe is scrambling to adjust to sudden and drastic reductions in imports of Russian energy. In this perspective, I review the challenges to our energy systems. Then, I propose the creation of a Trans-Atlantic energy bridge to Europe and highlight some technologies and strategies Canada can use to create it.     

我国能源形势分析及其解决对策

随着中国社会经济的持续、快速发展,中国能源面临着日益严峻的形势和挑战,即能源供需矛盾加剧、能源利用效率低和能源结构不合理。为了解决中国能源的问题,本文提出了通过利用国内外两种资源、两个市场增加我国能源产量;调整产业结构实现节能;利用先进技术,在工业、建筑和交通三大领域提高能源利用效率;大力引进石油天然气,积极发展可再生能源和新能源,实现能源结构的“优化”等对策。     

化工厂节能研究

本文针对化工厂能源消耗,列举了一些化工厂常用的节能措施,为节能降耗工作提供了参考。     

“热电联产,以汽定电”原则的认定

阐述了“热电联产，以汽定电”原则在节能方面的深刻含义。从有效能与无效的变化关系上对蒸汽品位高低进行了较为全面的剖析。     

新形势下对我国能源安全问题的思考

分析了目前我国能源安全形势与能源安全问题,认为当前我国能源形势基本稳定,能源供应总体安全,能源消费结构正向轻质化、清洁化和低碳化方向发展,但也存在一些问题,主要包括:能源需求总量增长过快,消费结构亟待调整;能源发展中的环境问题突出,CO_2减排压力加大;地缘政治影响不确定性因素增加,潜在影响我国能源安全;油气战略储备不足,应对突发事件风险能力较低;非化石能源消费占比低,替代能源发展较慢。在我国经济新常态下,应树立新的能源安全观,着力推动能源革命,构建适应我国经济社会发展需求的新型国家能源安全体系。     

化工建设过程中应关注的节能措施

本文从加强余热的回收利用、优化总体布局、促进水资源的节约利用、实现用电能效益最大化、降低供热系统的热损耗、推动建筑节能工作、进行废物的回收及综合利用、加强可再生资源的利用等方面对化学工程中的节能进行了探讨。