沉桩挤土效应的软土微结构时效特征

目的 研究压桩时桩周软土的微观结构变化规律,揭示静压沉桩挤土效应的实质及其随时间的变化特征.方法 采用水平向压缩试验模拟静压桩挤土过程,将微结构的变化过程划分为两个阶段,即前期振荡阶段和后期趋稳阶段,借助扫描电镜记录挤土过程中软土微观结构变化进行土的微观结构定量参数分析.结果 得出软土微结构在压缩固结过程中随时间的变化规律.在前期阶段,从沉桩开始到1～2 h,桩周土体各项微结构指标变化复杂而剧烈,超静孔隙水压极高,在横向挤压力的作用下很容易发生变形和位移,土体应力传递速度快,挤土效应极为显著.而后期阶段,孔隙水压力已大幅度消散,土结构调整进入相对稳定的变化阶段,这期间再沉相临桩,挤土效应会大大减弱.结论 软土地基沉桩挤土效应具有明显的微结构时效特征.模拟试验结果对实际工程中采取有效措施减少或避免挤土效应具有指导意义.     

鄂北膨胀土的微组构特征试验研究

通过扫描电子显微镜（SEM）对多个膨胀土试样进行观察,研究了中膨胀土的微观结构形貌,提出了恰当的微组构特征分类方案,并表征鄂北膨胀土的部分特征,评价了微组构特征在膨胀土状态中的作用,分析了导致膨胀和收缩的内在原因和改性膨胀土微组构与工程性状的关系。SEM图像显示,土颗粒排列方式可分为紊流结构、层流结构、粒状堆积结构和胶结式结构等。土颗粒组合包括基质、团聚体及连结物,由于颗粒连结比较松散,组合间孔隙性比较显著,导致水分容易渗入与排出,为团聚体的胀缩创造水分迁移变化的必要条件,同时从微观结构上解释了膨胀土胀缩的内在原因。改性膨胀土的SEM图像显示石灰和粉煤灰对膨胀粘土颗粒有絮凝作用,土颗粒的组织结构发生变化,粘粒含量减小,土的膨胀与收缩也相应减小,膨胀土的工程性质也得到相应改善。     

天然与浸泡SH胶麦秸秆微结构指标的对比分析

利用扫描电子显微镜对天然、不同浸水时间、不同浸胶时间及浸胶后浸水不同时间麦秸秆的横断面的微结构进行观察,并采用Leica QWin5000图像处理系统对SEM照片进行了微结构参数的统计．对麦秸秆微结构孔隙的等效直径、平面孔隙率和面积比三个指标进行了定量对比分析．结果表明：天然麦秸秆组织疏松,具有较强的吸水性,浸水膨胀使其孔隙增大;SH胶可有效地渗入麦秸秆孔隙内,并附着在表面上,填充了孔隙,使孔隙面积减小;SH胶对麦秸秆的吸附和补强作用具有不可逆性,浸泡SH胶能有效地增强麦秸秆的抗水性能．     

基于Monte Carlo法的黄土二维微观结构模型构建

从微观尺度研究土的力学行为是揭示其力学机理的一种有效途径,为此首先建立其微观结构模型。目前常通过光学显微镜或者扫描电镜图像获取黄土的微观结构,但将其直接用于二维建模时,存在颗粒悬浮和叠置的问题。基于黄土的颗粒累积分布曲线和实际颗粒形态,提出了一种随机生成其二维微观结构模型的方法。首先将颗粒累积分布曲线按粒径范围分为若干区间,从各区间上随机抽取粒径值,形成满足其粒径分布的粒径数据库;再根据黄土颗粒的微观图像建立颗粒的形态数据库。从这2个数据库中随机抽取颗粒粒径和形态,生成具有随机大小、形态的颗粒库。采用Monte Carlo法将这些颗粒在模型顶端随机投放,建立黄土的二维微观结构模型。该模型为黄土微观力学行为的分析提供了原型。     

超细矿粉对混凝土界面区硫酸盐腐蚀的影响

为了研究骨料与水泥石界面区(ITZ)的组成及结构对混凝土抗硫酸盐腐蚀性能的影响,利用紫外分光光度计绘制了硫酸钠溶液浸泡混凝土试样的SO2-4浸入浓度/深度曲线,并辅以扫描电镜(SEM)和电子探针能谱(EDS)等对ITZ进行观测;同时利用XRD定量分析研究了混凝土本体相和界面相的水化产物富集的差异.结果表明:Ca(OH)2、钙矾石(AFt)等晶体富集于硫酸钠溶液浸泡后试样的ITZ,引起AFt二次结晶型的硫酸盐腐蚀破坏.在适量石膏的激发下,掺入超细矿粉(GGBS)可阻止AFt转变成单硫型水化硫铝酸钙(AFm),减少AFt二次结晶的生成,明显提高抗硫酸盐侵蚀能力,试样的同深度硫酸根浓度最低,抗硫酸盐侵蚀性能最好.     

聚乙烯薄膜的氟化研究

为了改善聚乙烯薄膜材料表面的反应性能,对聚乙烯薄膜进行了氟化改性研究。在恒定的温度下,通过改变氟化反应的压强参数值,制备了氟化薄膜改性样品,并采用红外光谱和扫描电镜等对样品进行分析,以探究聚乙烯薄膜氟化的较佳条件。研究结果表明,在氟化温度为60℃,且以氮气为保护气的条件下,进行130,220 mPa压力下的递进氟化,能较好地实现聚乙烯薄膜表面的羧化和氟化改性,提高聚乙烯薄膜表面的反应能力。     

激光熔覆模压硬质合金粉末层的研究

利用液压机和简易模具直接将硬质合金粉末(25? 15%Co 60% WC)压制在碳钢基体上;采用大功率CO2激光器对预置层进行扫描,在一定工艺参数下得到了表面较为平整、无裂纹、与基体形成良好冶金结合的涂层;利用扫描电镜和显微硬度计对涂层进行成分、形貌和显微硬度分析.结果表明,在相对较软的涂层基体上分布着高硬度的条状碳化物及少量的鱼骨状共晶体.涂层的平均硬度达到56HRC.     

特种覆膜砂粘结机理的研究

运用扫描电镜对特种覆膜砂试样的破坏机理进行了分析,研究了酚醛树脂粘结剂用于特种砂时的粘结机理。研究结果表明：采用偶联剂进行表面处理的特种覆膜少具有较高的强度,其关键在于偶联剂使树脂与特种砂砂粒间断裂方式由附着断裂转变为内聚断裂,表明偶联剂能改善特种砂粒表面与树脂的粘附性,使树脂更为牢固地附着在砂粒表面,充分发挥树脂的粘结效率。     

5B05防锈铝预绞丝断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜等测试手段 ,对断裂的 5B0 5 (LF1 0 )防锈铝预绞丝进行了分析。结果表明 ,由于退火处理不规范及金属夹杂物的存在 ,引起零件的强度增高、韧性降低 ,在外力的作用下 ,导致预绞丝断裂失效     

热输入对双相不锈钢管接头力学和腐蚀性能的影响

采用两种焊接工艺对双相不锈钢管道进行全位置焊接，对比研究了不同热输入条件下焊接接头的组织、力学性能和抗腐蚀性能，并用扫描电镜分析了缝隙腐蚀后蚀坑的组织特征。结果表明，焊接热输入是影响焊接接头相比例的一个重要参数，焊接采用高热输入时，尽管会使凝固组织铁素体晶粒易长大，但却会促使较多的奥氏体转变。同时相比例又影响着焊接接头的拉伸、冲击韧度等力学性能。蚀坑扫描电镜结果显示铁素体相优先被腐蚀，露出管状的奥氏体组织，这是由于合金元素在两相中的分配比例不同造成的电化学势差，进而形成局部选择性腐蚀。