基于3D打印研究颗粒形状对砂土宏观力学性质的影响

颗粒形状是影响砂土宏观力学指标的重要因素。提出一种修正的三维形状系数S'表征颗粒的三维形状,通过3D打印技术打印特定形状的砂颗粒,进行相对密度试验以及颗粒材料在不同相对密度与应力状态下的直剪试验,分别测得不同形状砂颗粒的极限堆积状态和宏观力学响应。试验结果表明:三维形状系数S'可有效克服二维形状指标需确定多参数贡献度的缺陷;随着S'值的增大,颗粒堆积时的最大、最小孔隙比以及两者间的差值均增大;Dr相同条件下,S'值与临界状态摩擦角成正相关,而由于S'值增大时,相同Dr条件下越难达到密实的堆积状态,使得峰值剪胀角与峰值内摩擦角随S'值的增大,表现出先增大后减小的规律,即存在一个临界三维形状系数值。基于试验数据建立S'值与宏观力学指标之间的关系式,为工程设计与数值模拟考虑颗粒形状的影响提供理论依据。     

生态建筑蕴涵的哲学理念

生态建筑的提出经过了遥远漫长的历史,人类在为生存奋斗的实践中,逐步认识如何改善自我的生存环境,使之满足生存安全、生活及生产的需要。从现有资料可以看到,世界各地原始群居地点的选址,普遍利用有利地形,建在近水、向阳和避风的地段,始终没有避离人类对山水的依存和亲近。千百年来人类一直在追求着身居城市也能享受“山林之乐”。即使不是在依山傍水的地方,人们也会采取叠山凿池造园等手段来改善、调剂人类建筑群体与自然环境之间的关系,成为人类身心“回归自然”本性的一种寄托以及精神与自然对话、交流的一种渠道。     

重构学校建筑的教育蕴涵

正随着社会经济的快速发展,政府对学校的基本建设投入越来越大,已经拥有了一批外观漂亮、设施齐全的新学校,有些学校甚至可以说是走向现代化,学校建筑已从单纯的教育教学场所走向体现学校教育意义和文化价值的新载体,学校建筑的规划设计、建设和管理也越来越受到教育管理者的重视。但随着教育教学模式的变革,课堂实施的情景性、过程性、灵活性和开放性以及信息化等新特点要求学校建筑作出相应的支持和保障,以满足学生学习的动态化、生成化和多元化等新要求,     

掺合料D矿粉对混凝土增强作用的研究

一、前言近年来,国内外开发应用的混凝土掺合料品种较多,如粉煤灰、烧粘土、烧页岩、火山灰、高炉矿渣、沸石粉以及冷凝硅粉等,它们的火山灰活性差异较大,应用效果也不一样。我们在试验研究的基础上,开发出了一种新型的混凝土掺合料——D矿粉,并于1989年5月开始在黑龙江省逊克县白石电站混凝土工程中进行了试验应用,截止1990年10月,共浇注D矿粉混凝土16300m～3,在满足设计要求的情况下与原配合比混凝土相比,平均每立方米节约水泥36.4kg,扣除D矿粉和外加剂部分增加费用,平均每立方米混凝土节约资金4.976元,取得了较显著的技术经济效益。     

再生骨料性质对再生混凝土性质的影响

随着节约型社会理念的发展,再生混凝土已经成为了现代社会重要的发展资源。就再生混凝土而言,较为重要的组成部分就是再生骨料。再生骨料和天然骨料相比,其密度相对较低、吸水率相对较大,具有较大的压碎指标且强度相对较差,所以其配制而成的再生混凝土的坍落度较低,并且随着水灰比的增加其强度也会有所降低,因而再生混凝土的性质会直接受到再生骨料性质的影响,这就需要对其进行分析研究,对推动再生混凝土的发展具有非常重要的作用。     

有机质对软土流变性质影响的试验研究

采用人工土、自然土、半人工半自然土制备3组有机质含量不同的试样,测试其基本的物理力学特性。采用改进的直剪蠕变仪,用分级加载的试验方法在相同试验条件下对所制备试样的流变性质进行测试,得到各试样在各级荷载下的蠕变曲线,进而求得各试样的平均粘滞系数。对各组试样的粘滞系数进行对比分析,结果表明有机质及其含量是影响软土流变性质的重要因素之一,土体的粘滞系数随有机质含量的增加而减小,即流变变形阻力随有机质含量的增多而减小。试验结果分析认为,有机质通过吸附于土颗粒表面的结合水影响土的流变性质,其中强结合水是土体产生流变的主要因素,而弱结合水则是相对次要因素。文中的试验结果有助于进一步认清土体流变的起因,对改进和完善现有流变变形计算理论有一定指导意义。     

蒙脱石含量对膨胀土性质的实验研究

利用南京地区常见粘性土和蒙脱石含量为95%的膨润土掺合制备膨胀土,通过实验研究蒙脱石掺量与制备的膨胀土的自由膨胀率、膨胀率、试样剪切强度的关系并分析8种土样的黏聚力、内摩擦角随蒙脱石含量的变化关系。最终对实验结果做一些合理的分析,为改良膨胀土提供一些依据。     

温度对油砂力学性质的影响规律研究

油砂储层天然沥青含量及黏度极高,热力开采过程中的高温环境对油藏应力场和变形量的影响非常大,目前多采用高温高压条件下的三轴试验模拟真实热力开采条件下的储层岩石变形特征。为了掌握储层岩石在与热力开采过程相一致的应力/温度路径下的应力–应变关系及力学性能参数,统计分析加拿大Athabasca和Cold Lake、委内瑞拉Faja、我国克拉玛依油砂的力学性质随温度的演化规律,并从微观角度解释温度对不同地区油砂宏观力学参数影响规律的异同。研究发现,不同地区油砂的力学性质受温度的影响程度存在明显差异,其中ColdLake和克拉玛依油砂的力学性质受温度影响较大。根据温度对标准化力学参数的统计规律分析,发现高温下油砂力学性质的演化存在3种模式,其主要取决于泥质/沥青的含量、矿物颗粒的压碎/重排列程度、天然沥青的黏度、胶结物及胶结类型等因素。研究可以为油砂热力开采过程中的储层地质力学理论分析和数值模拟提供参考。     

冷冻预处理对剩余污泥性质的影响研究

为了提高污泥的有机物溶出率,以利于后续生物处理,采用冻/融技术对城市污水厂的剩余污泥进行预处理,考查了冷冻时间对污泥理化特性的影响。结果表明,冻/融处理可以破解污泥,将固体物质转化为液相成分。随着冷冻时间的增加,污泥pH值下降,SCOD和碱度上升;冷冻污泥的SS和VSS值与冷冻时间相关。粒径分布和微观结构观察也证实了污泥絮体已被破坏。与混合污泥(初沉污泥+剩余污泥)相比,剩余污泥粒径分布的变化更加显著。剩余污泥和混合污泥经过冻/融(72h/3h)处理后,有机物溶出效果较好,污泥的物理特性也得到了改变。     

砌墙砖抗折性能研究

在块体材料抗折试验研究和计算机模拟分析的基础上,讨论了块材原材料配合比、孔型及孔布置等对块体材料抗折性能的影响。从砌体结构受力性能和抗震性能的角度．提出用块体材料的抗压强度和折压比两项指标作为评定块体材料强度等级的必要性和重要性,并给出块型设计建议。     

PVC热氧老化性能研究

本文集中研究了热氧老化下PVC分子结构的变化，包括分子主链脱去HCl，形成多烯序列；主链上发生氧化，生成羰基；分子间发生交联或断链反应，平均分子量变化。并采用紫外一可见光谱、傅立叶变换光谱、凝胶渗透色谱对老化后的PVC结构进行了表征，证实了上述变化过程。     

PVE热氧老化性能研究

本文集中研究了热氧老化下PVC分子结构的变化,包括分子主链脱去HCI,形成多烯序列;主链上发生氧化,生成羰基;分子间发生交联或断链反应,平均分子量变化.并采用紫外-可见光谱、傅立叶变换光谱、凝胶渗透色谱对老化后的PVC结构进行了表征,证实了上述变化过程.     

混凝土材料结合性能研究

针对混凝土薄弱的结合面—界面进行奇异性分析,对混凝土材料进行了混凝土中界面力学分析,得到了基于平面分析的复合材料结合的一个指针,这对推动纤维混凝土的配比研究具有重要的意义。     

再生骨料基本性能的研究

全面研究了再生骨料的来源、性状、表观密度、吸水率、强度、磨损性等基本性能,并比较它们与天然骨料的主要差异,旨在更好地指导再生骨料的应用,推动再生骨料混凝土的发展,为工程实践提供参考。     

地聚物注浆材料性能研究

以P.O52.5水泥为基材,利用工业固体废弃物粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉进行改性,采用单因素及多因素正交试验,探究地聚物注浆材料性能及最优配比。结果表明,粉煤灰掺量15%、矿渣粉掺量20%、钢渣粉掺量15%时效果最优,其中对注浆料的流动性和抗压强度的影响排序为粉煤灰>钢渣粉>矿渣粉;XRD和热重分析发现,在最佳配比下,随时间延长能有效促进水化反应,钙矾石含量增多,可显著提升材料的强度和膨胀性。     

含砖再生细骨料的性能及其胶砂性能的研究

以再生红砖细骨料与再生混凝土细骨料的质量占比分别为25%、35%、50%、65%、75%配制成5种含砖再生细骨料;研究了红砖含量25%、50%、75%再生细骨料的颗粒级配、有害物质含量、微粉和泥块含量、坚固性、压碎指标、表观密度及堆积密度和空隙率等物理指标;研究了5组再生胶砂需水量及抗压、抗折强度,建立了红砖含量和胶砂需水量以及强度之间的关系。试验结果表明：再生细骨料各物理指标随着再生细骨料中红砖含量的增加均有不同程度下降。再生胶砂需水量比最高达到1.98,再生胶砂需水量和红砖含量成线性正相关;再生胶砂抗压、抗折强度较基准胶砂均有不同程度降低,最小强度比为0.59,再生胶砂抗压强度和红砖含量呈高度线性负相关。     

不同类型混凝土断裂特性研究

通过对国内外现有7种断裂模型的分析总结,结合我国实际国情,引出了由我国学者徐世教授提出的双K断裂模型,参照我国《水工混凝土断裂试验规程》给出的两种常见断裂测试试验方法(楔入劈拉法和三点弯曲梁法)中起裂断裂韧度和失稳断裂韧度的计算过程,总结前人的研究成果,详细介绍了普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土、纤维混凝土4种常见混凝土的断裂性能。     

光响应聚合物的制备及其光学性能研究

以聚乙二醇单甲醚(mPEG)、马来酸酐和对氨基偶氮苯为原料,合成了具有光可逆响应的偶氮苯改性聚合物(AzoPEG).通过核磁共振氢谱和傅里叶红外光谱证实了产物的结构,同时利用紫外光照射对AzoPEG的光响应进行了研究.实验结果表明,通过增大马来酸酐的用量和延长反应时间可以较大程度地提高mPEG反应率;在波长为365nm的紫外光照射下,AzoPEG可发生明显的顺反异构化反应,具有良好的紫外光响应性,而无偶氮苯基团的聚乙二醇和马来酸酐改性的聚乙二醇不能发生类似响应.     

红粘土的基本物理性质研究

通过常规土工试验开展了一系列理论、试验等方面的研究,得到该类红粘土的常规土工指标参数,研究表明红粘土具有较大的特殊性,另外对比分析了一般黏性土与红粘土的物理力学指标,并结合现场取样和室内试验数据的情况可以分析出红粘土具有高液限、高含水率、高孔隙比、低压缩性、假粉性及高粘粒含量的特殊性。