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无机-有机复合材料固化酸性岩土及其路用性能研究

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无机-有机复合材料固化酸性岩土及其路用性能研究

作者：赵学奇青岛理工大学

学位级别：硕士

随着我国高速公路建设的飞速发展和环境保护要求的提高,天然砂、石资源日益短缺,成为重要道路填料的供给瓶颈。而采用岩土固化技术改良工程土,提高其强度和服役性能,被认为是一项具有应用价值的先进技术。在云南宣会高速公路的建设过程... 详细信息

随着我国高速公路建设的飞速发展和环境保护要求的提高,天然砂、石资源日益短缺,成为重要道路填料的供给瓶颈。而采用岩土固化技术改良工程土,提高其强度和服役性能,被认为是一项具有应用价值的先进技术。在云南宣会高速公路的建设过程中,可以利用大量的隧道渣土替代天然砂石用作路基材料,以显著减少运输成本和天然砂石资源的消耗,同时产生经济和环保效益。本文提出一种适用于固化云南高速公路隧道废弃渣土(酸性岩土)的无机-有机复合固化剂,以改善酸性岩土高含水率、高塑性等不良特性。新型复合固化剂通过固化剂之间的协同作用,可以更好地提高工程土性能,用于道路底基层施工。本文的主要研究内容和结论如下:(1)通过水泥复合一种或多种无机添加剂,探究固化土强度的发展规律。研究表明:水泥单掺Ca(OH)、二水石膏和无水硫酸钠三种无机添加剂时,在所有配比中固化土强度较优。此外,在保持水泥掺量不变的前提下,复合外掺三种无机添加剂能够充分发挥水泥与无机添加剂之间协同作用,较内掺方式明显提高固化土强度。(2)对水泥及无机复合添加剂的掺量开展了配比试验研究。结果显示:在水泥掺量为土质量的15%时,固化土7 d无侧限抗压强度已达到高速公路底基层使用的要求。同时,试验结果表明,将无机复合添加剂掺入水泥的最佳掺量为水泥质量的5%,其中Ca(OH)、二水石膏、无水硫酸钠的比例为1:3:1。无机添加剂的加入改善了水泥的水化环境,促进了水化产物的生成,从而提高了固化土的强度和水稳性。(3)采用电感耦合等离子体质谱仪、红外光谱仪、等温量热仪对三种离子固化外加剂及其对水泥水化的影响进行测试分析。对试验结果分析得出:三种离子固化外加剂均含有高价阳离子,其中SZ离子固化外加剂含有高浓度Na离子,并在红外光谱中观察到疏水基团的存在,同时,SZ离子固化外加剂对水泥水化放热速率、水化放热总量起到明显的促进作用。在此基础上,开展了水泥单掺、水泥复合无机添加剂、水泥复合SZ离子固化外加剂、无机-有机复合固化剂四组典型配比固化土的无侧限抗压强度及水稳性研究,并通过XRD、MIP、SEM、FTIR测试分析固化土的微观结构。结果表明:SZ离子固化外加剂的离子交换作用与疏水基团的存在改善了黏土颗粒的亲水性质,使其更易于被压实。同时,SZ离子固化外加剂促进了水泥水化反应,并与无机复合添加剂发挥了协同作用,从而提高了固化土的性能。(4)进行了四组典型配比的固化土路用性能研究,包括水泥单掺、水泥复合无机添加剂、水泥复合SZ离子固化外加剂、无机-有机复合固化剂。研究结果表明:无机-有机复合固化土的路用性能具有明显的优势。随着固化时间的增加,固化土的无侧限抗压强度和水稳性得到显著提高。同时,无机-有机复合固化土在不利荷载状态下的承载能力明显提升,其CBR和回弹模量满足极重交通等级的路面强度要求。此外,无机-有机复合固化土无侧限抗压强度随干湿循环次数呈先增大后减小的趋势。

关键词：固化土酸性岩土无侧限抗压强度无机-有机复合离子固化外加剂路用性能

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水泥基复合固化剂固化酸性红土的强度研究

建筑科学 2023年第11期39卷 82-88页

作者：赵学奇周永祥贺阳张鹏王晶青岛理工大学山东青岛266000 北京工业大学北京100124 中国建筑科学研究院有限公司北京100013 中国混凝土与水泥制品协会岩土稳定与固化技术分会北京100831

水泥固化酸性红土时,水泥水化受到抑制,水化产物生成量减少,从而削弱了固化土强度的发展。针对此问题,选用普通硅酸盐水泥作为主固化剂,Ca(OH)2、二水石膏和无水硫酸钠作为复合添加剂,研究了单掺水泥和水泥复合添加剂固化我国西南地区... 详细信息

水泥固化酸性红土时,水泥水化受到抑制,水化产物生成量减少,从而削弱了固化土强度的发展。针对此问题,选用普通硅酸盐水泥作为主固化剂,Ca(OH)2、二水石膏和无水硫酸钠作为复合添加剂,研究了单掺水泥和水泥复合添加剂固化我国西南地区酸性红土的强度发展情况,结合XRD、MIP、SEM等微观手段,分析了固化土无侧限抗压强度、水稳性以及微观结构变化规律。结果表明,固化酸性红土需要消耗更多的水泥,掺入水泥用量5%的复合添加剂可显著提升固化土的强度,复合添加剂的最佳比例为Ca(OH)2∶二水石膏∶无水硫酸钠=1∶3∶1;提高pH值和Ca2+浓度以及保持合理的SO42-浓度,可以改善水泥的水化环境,促使CSH、CASH、AFt等水化产物生成量增加,从而提高固化土强度和水稳系数。

关键词：酸性红土固化土无侧限抗压强度水稳性微观结构

TC4钛合金超声辅助精密铣削加工刀具磨损分析

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金属加工（冷加工） 2023年第6期 54-57页

作者：叶泽玖韩光超许超赵学奇马原中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院湖北武汉430074 深圳市青鼎装备有限公司广东深圳518100 中国地质大学深圳研究院广东深圳518063

主要对比研究了在相同的材料去除量下,普通加工以及超声加工TC4钛合金的刀具磨损。研究结果表明,与普通铣削加工对比,超声铣削加工的刀具后刀面磨损速率最大降低71.53%。

关键词：超声振动铣削刀具磨损

面向超磁致伸缩换能器的超声电源设计与性能分析

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制造技术与机床 2023年第1期 29-35页

作者：韦泽川李均冯峰查慧婷许超马原赵学奇冯平法清华大学深圳国际研究生院先进制造学部广东深圳518055 清华大学机械工程系北京100084 深圳市青鼎装备有限公司广东深圳518133

面向超磁致伸缩换能器的超声电源相对于传统的压电换能器超声电源存在一定的区别,但是目前这方面的相关研究报道较少。本研究建立了带有无线能量传输装置的等效电路模型,设计了一种面向超磁致伸缩换能器的超声电源。频率源基于直接数字... 详细信息

面向超磁致伸缩换能器的超声电源相对于传统的压电换能器超声电源存在一定的区别,但是目前这方面的相关研究报道较少。本研究建立了带有无线能量传输装置的等效电路模型,设计了一种面向超磁致伸缩换能器的超声电源。频率源基于直接数字合成(DDS)技术并利用全桥开关放大电路进行功率放大,使用相位和有效值(RMS)计算实现频率追踪策略,从而使该电源具备定频信号输出以及实时频率追踪的功能。最后,对超磁致伸缩换能器超声电源的输出性能进行了测试与分析,结果表明,在开环定频驱动功能下可以输出15~50 KHz的超声信号,在闭环追频驱动功能下可以在工作频率点处长时间稳定驱动超磁致伸缩换能器。此外,文章对面向超磁致伸缩换能器的超声电源进行了升级,并进行实验验证该电源可以实现超过1 kW的大功率输出。

关键词：超磁致伸缩换能器超声电源频率追踪直接数字合成

机制砂亚甲蓝(MB)值试验方法的适用性研究

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混凝土 2023年第7期 165-168页

作者：高超周永祥王晶夏京亮冷发光贺阳王祖琦赵学奇中国建筑科学研究院有限公司北京100013 建筑安全与环境国家重点实验室北京100013 青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033

机制砂亚甲蓝(MB)值是用于判定机制砂中细颗粒吸附性能的指标,是机制砂用于配制混凝土的重要评价指标。试验研究了机制砂单粒径颗粒、岩性、筛分方式、亚甲蓝溶液配制方法对MB值的影响规律。结果表明:机制砂4.75~0.075 mm单粒径颗粒均... 详细信息

机制砂亚甲蓝(MB)值是用于判定机制砂中细颗粒吸附性能的指标,是机制砂用于配制混凝土的重要评价指标。试验研究了机制砂单粒径颗粒、岩性、筛分方式、亚甲蓝溶液配制方法对MB值的影响规律。结果表明:机制砂4.75~0.075 mm单粒径颗粒均具有吸附性能,母岩岩性影响机制砂各单粒径颗粒的MB值,亚甲蓝溶液配制方法影响MB值测试结果的准确性。据此对相关标准的修订提出了建议。

关键词：机制砂 MB值黏土质含量吸附性能

R141b在烧结高通量管外流动沸腾换热实验研究

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工程热物理学报 2024年第8期45卷 2389-2395页

作者：王科赵学智叶晶揭涛中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 中国船舶集团有限公司第七一一研究所上海201100

烧结型高通量管是一种新型的强化换热元件,能在较低的壁面过热度条件下产生剧烈的核态沸腾,促进工质的相变换热。为探究烧结多孔层对流动沸腾换热特性的影响规律,本文以制冷剂R141b为实验工质,对外径为25 mm、涂层厚度为0.3mm、孔隙度... 详细信息

烧结型高通量管是一种新型的强化换热元件,能在较低的壁面过热度条件下产生剧烈的核态沸腾,促进工质的相变换热。为探究烧结多孔层对流动沸腾换热特性的影响规律,本文以制冷剂R141b为实验工质,对外径为25 mm、涂层厚度为0.3mm、孔隙度分别为65%和75%的外烧结型高通量管开展了实验研究。结果表明,在相同的壁面过热度条件下,高通量管较光管能大幅提高壁面热流密度,且孔隙率更高的高通量管其壁面热流密度更高。增加高通量管的孔隙度能增加汽化核心的数量和汽泡脱离的频率,但当加热壁面温度升高到一定程度时,汽泡无法及时从多孔层中逃逸而形成局部汽膜,导致高通量管的换热系数降低。

关键词：高通量管强化换热流动沸腾过冷沸腾 R141b

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科学家与美国政府的冷战政策

华中师范大学学报（人文社会科学版） 2024年第2期63卷 57-66页

作者：赵学功南开大学世界近现代史研究中心天津300071

美国科学家无论是在冷战的起源、演进及结束过程中都扮演了非常重要的角色,基本形成了支持和反对美国冷战政策的两派。一派科学家反对军备竞赛,主张对核武器实施国际管制,全面禁止核试验,通过国际合作谋求东西方关系的缓和;另一派则力... 详细信息

美国科学家无论是在冷战的起源、演进及结束过程中都扮演了非常重要的角色,基本形成了支持和反对美国冷战政策的两派。一派科学家反对军备竞赛,主张对核武器实施国际管制,全面禁止核试验,通过国际合作谋求东西方关系的缓和;另一派则力主通过技术进步来确保美国的国家安全,主张大力发展核力量,谋求对苏联的绝对优势,以此威慑苏联,并在必要时使用核武器以实现美国的政治和军事意图。两派都通过各种渠道对美国政府的政策施加影响,双方之间的较量贯穿于整个冷战时期。

关键词：奥本海默特勒科学家冷战核军备竞赛

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当代中国经济史研究的进展与前瞻

当代中国史研究 2024年第2期31卷 14-28,M0003页

作者：赵学军中国社会科学院经济研究所中国社会科学院大学

当代中国经济史(以下简称当代经济史)学科虽然形成较晚,但具有独特的自主知识体系,其“三大体系”建设成绩显著。近30年来,当代经济史学科对改革开放史、经济发展道路、中国共产党百年经济思想与实践等热点问题进行了系统研究,推进了20... 详细信息

当代中国经济史(以下简称当代经济史)学科虽然形成较晚,但具有独特的自主知识体系,其“三大体系”建设成绩显著。近30年来,当代经济史学科对改革开放史、经济发展道路、中国共产党百年经济思想与实践等热点问题进行了系统研究,推进了20世纪50年代经济史、计划经济体制、“三农”问题、工业化等重大问题的研究。展望未来,当代经济史学科需要进一步加强“三大体系”建设,开展重大问题研究,创新研究方法与手段,资政育人、服务社会,在建构中国自主的知识体系中发挥学科的独特作用。

关键词：计划经济体制经济发展道路展望未来重大问题研究当代中国经济改革开放史经济史中国经济史研究

稀薄气体动理论中介观尺度数值模拟的加速方法

维普期刊数据库评论

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国防科技大学学报 2024年第2期46卷 70-78页

作者：杨伟奇国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

针对滑移流、早期过渡流区域采用离散速度法(discrete velocity method,DVM)求解Boltzmann方程收敛速度极慢、计算资源消耗大的难题,提出全流场耦合介观/宏观方程加速方法。在介观层面基于有限差分的DVM求解Boltzmann方程,在宏观层面基... 详细信息

针对滑移流、早期过渡流区域采用离散速度法(discrete velocity method,DVM)求解Boltzmann方程收敛速度极慢、计算资源消耗大的难题,提出全流场耦合介观/宏观方程加速方法。在介观层面基于有限差分的DVM求解Boltzmann方程,在宏观层面基于有限体积的压力耦合方程组半隐式方法求解矩方程,充分利用纳维-斯托克斯-傅里叶/R26矩方程在低克努森数下的快速收敛特性,对介观方程进行加速。基于高阶Hermite多项式重构分布函数,完成宏观方程与介观方程之间的数据传输。仿真结果表明:全流场耦合介观/宏观方程的加速方法在滑移流、早期过渡流区域具有显著加速性能,最大降低了95.28%的计算时长;但对中、大克努森数流域,加速性能大幅度下降。

关键词：稀薄气体 Boltzmann方程离散速度法 R26矩方法加速方法