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西部环境下纤维混凝土耐侵蚀性研究

西部环境下纤维混凝土耐侵蚀性研究

作者：王新科兰州理工大学

学位级别：硕士

我国西部存在广泛的盐渍土区域,盐渍土土体中含有大量易溶盐,对当地的混凝土建筑基体有严重的侵蚀效果,且西部地区海拔高,昼夜温差较大,恶劣的气候环境会加剧盐的侵蚀速率,导致混凝土建筑达不到正常服役寿命而提前损坏。纤维混凝土作为... 详细信息

我国西部存在广泛的盐渍土区域,盐渍土土体中含有大量易溶盐,对当地的混凝土建筑基体有严重的侵蚀效果,且西部地区海拔高,昼夜温差较大,恶劣的气候环境会加剧盐的侵蚀速率,导致混凝土建筑达不到正常服役寿命而提前损坏。纤维混凝土作为应用广泛的高性能混凝土,对西北地区发展建设起着重要作用,因此研究纤维混凝土在西部环境下的退化规律和服役周期很有必要性。本文参考西部盐湖地区盐渍土中的主要腐蚀离子成分,设计了盐侵蚀单因素下的纤维混凝土长期立式半浸泡试验和盐侵蚀-冻融循环双因素的纤维混凝土盐冻试验。通过观察混凝土试件的宏观和微观形貌,分析试件相对动弹性模量、质量损失、抗折强度、抗压强度和损伤层厚度等耐久性参数的变化研究不同掺量纤维混凝土在不同影响因素下的损伤劣化规律。最后以概率分析的方法建立起纤维混凝土在不同因素下基于概率分析的寿命预测模型。通过本文的研究分析主要得出以下结论:(1)通过对比氯盐溶液、硫酸盐溶液和复合溶液半浸泡下四组混凝土的损伤规律,发现试件空气与溶液交界处吸附区损伤最严重,氯盐浸泡环境对混凝土损伤较小,硫酸盐溶液对混凝土侵蚀能力较强,当氯盐和硫酸盐同时存在时,氯盐能起到抑制硫酸盐侵蚀的作用。(2)对比单掺玄武岩纤维、单掺钢纤维和混掺钢-玄武岩纤维混凝土在盐浸环境下的表现,发现玄武岩纤维对盐溶液半浸泡环境下混凝土结构损伤和质量剥蚀抑制效果较好;钢纤维能大幅提高混凝土初始抗折强度,但对混凝土耐侵蚀性提升效果一般;钢纤维和玄武岩纤维混掺时能发挥正协同效应,有效提升混凝土强度和耐侵蚀性。(3)对比纤维混凝土单一冻融循环因素和盐侵蚀-冻融循环耦合作用下的损伤规律,发现高浓度盐降低了溶液的冰点,延缓了混凝土的冻融破坏速度。(4)盐浸-冻融循环双因素环境下纤维的掺入能有效提高混凝土的耐久性,冻融试验前期玄武岩纤维抑制混凝土损伤效果较好,随试验进行,钢纤维则能发挥更大作用,同时含有两种纤维的混杂纤维混凝土对混凝土耐久性提升效果最好。(5)基于概率分析方法建立了纤维混凝土不同侵蚀环境下的可靠度寿命预测模型,发现以Wiener随机过程建立的寿命预测模型能有效反映纤维混凝土在单一盐浸作用下的退化规律,基于Weibull分布的可靠度预测模型能有效反映纤维混凝土在盐浸-冻融循环作用下的退化规律,对实际工程有较高参考价值。

关键词：纤维混凝土耐侵蚀性抗冻性寿命预测模型

一种高粘弹改性沥青的制备及其在超薄罩面中的应用

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一种高粘弹改性沥青的制备及其在超薄罩面中的应用

作者：王新科重庆交通大学

学位级别：硕士

超薄罩面技术是当前养护市场常用的预防养护技术,虽然前期养护投入比微表处等技术高,但是全寿命周期养护费用低,同时具有更快的施工速度、更强的路面抗滑能力、排水性好、行车更安全、相对较长的使用寿命等一系列优势。超薄罩面通常采... 详细信息

超薄罩面技术是当前养护市场常用的预防养护技术,虽然前期养护投入比微表处等技术高,但是全寿命周期养护费用低,同时具有更快的施工速度、更强的路面抗滑能力、排水性好、行车更安全、相对较长的使用寿命等一系列优势。超薄罩面通常采用高性能的改性沥青,普通道路沥青难以满足公路养护中超薄罩面的使用要求。高粘高弹改性沥青是一类特种沥青,相比传统沥青,其高温性能、水稳定性、低温抗裂性、抗疲劳等特性有大幅提高,在超薄罩面养护市场有着广阔的前景。本文采用SBS改性沥青、高粘弹改性剂制备了复合高粘弹改性沥青,对其沥青性能及高粘弹改性沥青混合料路用性能进行分析评价,并完成了试验段铺筑。本文的主要研究内容与结论如下:(1)查阅有关资料,初步设定工艺参数,使用基质沥青、SBS、稳定剂、增溶剂等制备SBS改性沥青,再通过SBS改性沥青、不同种类及掺量的高粘弹改性剂制得复合高粘弹改性沥青,再利用针入度、软化点、延度评价其沥青的常规性能。分析试验结果表明,选用效果最佳的高粘弹改性剂种类为SR-7,与SBS改性沥青相比,改性剂SR-7掺量8%时其复合改性沥青5℃延度提高62cm。(2)通过60℃动力粘度、旋转粘度、弹性恢复等试验评价SR-7改性沥青的粘弹性能,在掺量大于6%时,其60℃动力粘度大于3×10 Pa·s,低温及持荷弹性恢复率均比SBS改性沥青提升明显。利用DSR动态剪切流变试验仪,对普通SBS改性沥青及不同掺量的SR-7高粘弹改性沥青,开展了温度扫描试验、频率扫描试验、零剪切粘度(ZSV)试验及多应力重复蠕变恢复(MSCR)试验,以研究其流变特性,并进而解析高粘弹改性剂对SBS改性沥青粘弹性能的影响,确定SR-7高粘弹改性剂最佳掺量为6%。(3)为评价高粘弹改性沥青超薄罩面的路用性能,开展了密级配高粘弹改性沥青超薄罩面配合比设计,最大公称粒径为9.5mm,推荐铺筑厚度为20mm。并通过车辙试验、低温小梁试验、循环冻融劈裂试验,以深入地研究其的高温性能、低温抗裂性、水稳定性。与SBS改性沥青混合料比较,高粘弹改性沥青混合料动稳定度提高77.4%,平均弯拉应变提高60.9%,冻融劈裂强度比提高9.4%。(4)在此基础上,进行试验段铺筑,现场检测结果表明,高粘弹改性沥青超薄罩面的平整度、渗水系数、构造深度及压实度均满足现行规范要求。本文研究成果可为高粘弹改性沥青在路面预防养护中的应用提供数据参考。

关键词：高粘弹改性沥青超薄罩面路用性能

基于酸性染料扩链制备聚氨酯染料及皮革着色性能研究

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基于酸性染料扩链制备聚氨酯染料及皮革着色性能研究

作者：王新科陕西科技大学

学位级别：硕士

传统皮革染色及涂饰工序存在着一定的缺陷。如染色时有的染料具有致癌性,有的染料上染率不高,色牢度差;涂饰中常用的颜料膏不耐摩擦,金属络合物染料会带来重金属污染。因此,本文将有色小分子染料引入聚氨酯主链中,合成聚氨酯基高分子染... 详细信息

传统皮革染色及涂饰工序存在着一定的缺陷。如染色时有的染料具有致癌性,有的染料上染率不高,色牢度差;涂饰中常用的颜料膏不耐摩擦,金属络合物染料会带来重金属污染。因此,本文将有色小分子染料引入聚氨酯主链中,合成聚氨酯基高分子染料,并将其应用到皮革染色和涂饰工艺,以期在染色及涂层着色新方法加工中起到良好的借鉴作用。本文首先以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚乙二醇-800（PEG-800）为原料合成端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体,然后用含有双活性基团的酸性染料（如酸性红122、酸性橙95、酸性绿20和酸性棕5）与2,2-二羟甲基丁酸（DMBA）一起进行扩链反应,最后经中和乳化可制得四种系列水性聚氨酯基高分子染料（简称WPU-红122、WPU-橙95、WPU-绿20、WPU-棕5）。基于皮革染色着色与涂饰着色的工艺原理和工艺方法差异性,通过调整合成工艺条件参数制备适应于皮革染色的染料（简称WPU-D红122、WPU-D橙95、WPU-D绿20、WPU-D棕5）以及涂饰着色的染料（简称WPU-F红122、WPU-F橙95、WPU-F绿20、WPU-F棕5）。借助于红外光谱、紫外可见光光谱及热失重分析发现:小分子酸性染料通过氨基甲酸酯键及脲键接入到聚氨酯主链中;4种小分子染料及对应的4种水性聚氨酯染料在200～800nm整个波长范围内的紫外可见光吸收谱图形状相似,进一步证明低分子染料进入到聚氨酯分子链中,而且色系基本保持一致;系列聚氨酯染料的初始分解温度较高,满足皮革染色及涂饰时的温度要求。通过实验结果表明:WPU-D系列聚氨酯染料的合成初始R值为3,总R值为1.3;WPU-F系列聚氨酯染料的合成初始R值为3,总R值为1.2。采用传统的皮革染色工艺的染色方法,用WPU-D系列染料代替相应的酸性染料用于皮革染色。其实验结果表明:WPU-D系列染料的上染率均在90%～96%;WPU-D系列染料染色的坯革耐干湿擦色牢度及耐汗色牢度的褪色等级均达到5级,耐皂洗色牢度的褪色牢等级在4～5级,比酸性染料相应的三项色牢度的褪色等级高0.5～1级;WPU-D系列染料染色的坯革三项色牢度的沾色等级均在3.5级以上,而相应酸性染料耐干湿擦色牢度和耐皂洗色牢度的沾色等级普遍在2～2.5级左右,其耐汗色牢度的沾色等级仅为1级;经过4种聚氨酯染料染色后,基于聚氨酯染料对皮革有一定的复鞣填充作用,使坯革有明显增厚感,手感柔软丰满。综合各项指标,WPU-D系列染料对皮革的染色性能均优于小分子染料。采用传统的皮革涂饰工艺的涂层着色方法,用WPU-F系列染料代替相应酸性染料用于皮革涂饰。其实验结果表明:WPU-F系列染料所成膜的热迁移率在2.5%～5%,而相应的酸性染料与WPU物理共混后成膜的热迁移率基本都在10%～20%之间;用WPU-F系列染料着色的涂层耐干湿擦色牢度的褪色等级均达到5级,耐皂洗色牢度,耐汗色牢度的褪色等级均达到了4级以上,耐干湿擦色牢度及耐皂洗色牢度的沾色等级为4级,耐汗色牢度沾色等级为2.5～3级;而酸性染料坯革涂层三项色牢度的沾色和褪色等级测试结果均比WPU-F系列染料低1～2级,尤其是耐汗色牢度中沾色等级仅为1级。综合各项指标,WPU-F系列染料在涂饰工艺中对皮革涂层的着色性能均优于小分子染料。

关键词：水性聚氨酯高分子染料酸性染料染色涂饰皮革

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嵌入式温室大棚太阳能供电网络管理系统设计

农机化研究 2023年第8期45卷 79-83页

作者：高瑞敏王新科郑州职业技术学院郑州450121

针对农业物联网在应用过程中容易受到能源供应影响的问题,采用模块化的设计思路,基于嵌入式技术设计了一套温室大棚太阳能供电网络管理系统,包括太阳能电池板发电,电压电流、光照强度和工作温度的实际检测,电能的存储和终端用户的可视... 详细信息

针对农业物联网在应用过程中容易受到能源供应影响的问题,采用模块化的设计思路,基于嵌入式技术设计了一套温室大棚太阳能供电网络管理系统,包括太阳能电池板发电,电压电流、光照强度和工作温度的实际检测,电能的存储和终端用户的可视化监测。试验测试结果表明:系统服务器具有较强的吞吐量与负载的均衡能力,具有一定的现实意义。

关键词：温室大棚太阳能供电农业物联网嵌入式

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二氧化硅纳米流体制备及其在超低渗油藏渗吸排油规律研究

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二氧化硅纳米流体制备及其在超低渗油藏渗吸排油规律研究

作者：王新科中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

超低渗透油藏储量丰富,但由于储层渗透率低、孔喉细小等特点,基质储量动用困难。渗吸是超低渗油藏重要的采油机理。表面活性剂能够在纳米孔喉中发挥改善界面性质的作用。纳米材料由于纳米效应,在改善界面活性、调控润湿性提高采收率方... 详细信息

超低渗透油藏储量丰富,但由于储层渗透率低、孔喉细小等特点,基质储量动用困难。渗吸是超低渗油藏重要的采油机理。表面活性剂能够在纳米孔喉中发挥改善界面性质的作用。纳米材料由于纳米效应,在改善界面活性、调控润湿性提高采收率方面备受关注。表面活性剂与纳米材料的复配,二者协同作用,对于改善超低渗油藏渗吸排油效果意义重大。通过化学表面修饰技术对二氧化硅纳米颗粒进行改性,对改性产物进行表面羟基数和结构分析表征。通过分散性、耐盐性渗吸排油性实验,优选表面活性剂种类,制备活性纳米流体,并评价其分散稳定性、油水界面活性和润湿反转性能。研究了纳米流体在超低渗油藏渗吸排油规律,考察了纳米颗粒浓度、表面活性剂浓度、岩心渗透率、温度、地层水矿化度等因素对纳米流体渗吸排油效果的影响。最后,从纳米流体在固液界面和油水界面的吸附行为两个方面,研究纳米流体对岩石润湿性和油水界面张力的影响,对纳米流体在超低渗岩心的渗吸排油机理进行阐释。改性后,苯并咪唑基团成功嫁接在二氧化硅纳米颗粒表面,表面羟基数减少。BSSB-12与二氧化硅纳米颗粒的浓度均为0.1 wt%时,纳米流体具有最佳渗吸效果,最终采收率,为26.5%。渗吸排油规律实验表明,随着纳米流体中纳米颗粒和表面活性剂浓度的升高,岩心出油速率提高,最终原油采收率升高。表面活性剂浓度超过0.1 wt%,采收率基本不再升高。岩心渗吸采收率与岩心渗透率正相关,但实验早期,渗透率为0.34 mD的岩心出油速度明显快于5.15 mD和34.28 mD的岩心。温度对岩心渗吸排油影响较大,温度越高,渗吸速度越快,最终采收率越高。地层水矿化度对纳米流体渗吸效果无明显影响。界面吸附行为实验表明,纳米颗粒能够进入超低渗岩心孔喉并在孔喉表面形成有效吸附。在表面活性剂分子和纳米颗粒的作用下,岩心亲油表面转变为亲水,油水界面张力降低,原油与孔隙壁面之间产生“结构分离压”,粘附功减小,原油更容易从孔隙壁面剥离下来。毛管力从渗吸阻力变为动力,贾敏效应产生的渗流阻力减小,原油更容易从岩心孔喉运移排出。

关键词：超低渗油藏渗吸排油纳米流体表面活性剂

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驻马店市：谱写城市管理高质量发展新篇章

城乡建设 2022年第23期 72-73页

作者：王新科驻马店市城市管理局

自2017年12月26日驻马店市城市管理局（驻马店市城市综合执法局）挂牌成立以来，河南省驻马店市坚持以人民为中心的发展理念，对标一流，勇于担当，踔厉奋发，不断书写城市管理新篇章。一、拉高精细化标杆，城市管理效能显著提高（一）...

自2017年12月26日驻马店市城市管理局（驻马店市城市综合执法局）挂牌成立以来，河南省驻马店市坚持以人民为中心的发展理念，对标一流，勇于担当，踔厉奋发，不断书写城市管理新篇章。一、拉高精细化标杆，城市管理效能显著提高（一）市容环境卫生水平不断提升坚持以满足人民群众对美好城市环境的热切期盼为目标，不断改善城市人居环境。一是深入开展城市清洁行动。道路机械化清扫率达到100%，中心城区重点区域、

关键词：

基于GM(1,1)-Markov模型盐雾侵蚀对纤维混凝土耐久性能的影响

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建筑材料学报 2022年第9期25卷 910-916页

作者：于剑桥乔宏霞朱飞飞王新科兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

以玄武岩-聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数为变化参数,对纤维混凝土进行室内盐雾侵蚀加速试验,通过抗压耐蚀系数Kf、相对质量评价参数ξ1、相对动弹性模量评价参数ξ2以及扫描电镜(SEM)照片,分别从宏观、微观层面对纤维混凝土耐久性损伤劣化... 详细信息

以玄武岩-聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数为变化参数,对纤维混凝土进行室内盐雾侵蚀加速试验,通过抗压耐蚀系数Kf、相对质量评价参数ξ1、相对动弹性模量评价参数ξ2以及扫描电镜(SEM)照片,分别从宏观、微观层面对纤维混凝土耐久性损伤劣化进行评价分析,并基于GM(1,1)-Markov模型对其寿命进行预测.结果表明:在盐雾环境下,纤维混凝土的Kf先上升后下降,ξ1波动性较大,ξ2可作为评价纤维混凝土损伤劣化的决定性因素;GM(1,1)-Markov模型与实测数据吻合较好,纤维混凝土的最佳玄武岩、PVA纤维体积分数分别为0.10%、0.05%,其在盐雾环境下的服役时间最长,达到680 d.

关键词：盐雾环境损伤劣化 GM(1,1)-Markov 纤维混凝土

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基于JAVA的高职院校师生疫情防控管理系统的研究

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长江信息通信 2022年第5期35卷 156-158页

作者：王新科李凯郑州职业技术学院软件工程系河南郑州450000

为了解决疫情期间师生防控管理数据量繁杂的问题,疫情防控管理系统可以有效掌握全体师生健康动态,提高疫情防控工作效率。首先从高职院校疫情防控的需求上进行了分析,其次从功能和数据库两方面分析了系统设计,最后给出了系统的部分实现... 详细信息

为了解决疫情期间师生防控管理数据量繁杂的问题,疫情防控管理系统可以有效掌握全体师生健康动态,提高疫情防控工作效率。首先从高职院校疫情防控的需求上进行了分析,其次从功能和数据库两方面分析了系统设计,最后给出了系统的部分实现描述。

关键词： JAVA 疫情防控数据库

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圆锥破碎机挤压破碎力建模及性能仿真研究

圆锥破碎机挤压破碎力建模及性能仿真研究

作者：王新科燕山大学

学位级别：硕士

圆锥破碎机机是一种实现“多碎少磨”的物料粉碎设备,其能耗低、粉碎效率高,广泛应用于道路、建筑和矿山等行业。就圆锥破碎机研究而言,如何提高生产率、降低能耗、提高寿命是关注的重点,破碎机的挤压破碎力影响设备工作性能,破碎力的... 详细信息

圆锥破碎机机是一种实现“多碎少磨”的物料粉碎设备,其能耗低、粉碎效率高,广泛应用于道路、建筑和矿山等行业。就圆锥破碎机研究而言,如何提高生产率、降低能耗、提高寿命是关注的重点,破碎机的挤压破碎力影响设备工作性能,破碎力的研究对于整机的动力学性能分析和破碎部件的磨损分析,都具有重要的意义。论文分析现有破碎力计算方法及其不足之处,基于实物挤压破碎试验,建立挤压破碎力多因素求解模型,为圆锥破碎机整机工作性能分析和腔型优化设计提供破碎力计算方法:首先,基于圆锥破碎机层压破碎工作原理,对破碎腔内散体物料的运动和腔形分层情况进行分析,探讨挤压破碎力的关键影响因素。对破碎机破碎行为进行深入的研究,分析物料抗压强度、压缩比和粒度分布这三个因素分别对破碎力的影响,建立挤压破碎力的三因素影响数学模型。其次,利用岩石力学试验系统对岩石物料进行挤压破碎过程的力学试验研究,对试验数据进行回归分析,求解出挤压破碎力数学模型中的各个参数。基于物料分层情况,对破碎载荷的分布进行了详细的求解。并运用破碎力数学模型求解得到的破碎腔内的破碎力的分布与实际生产中的破碎力的分布情况进行对比,验证所建立的破碎力模型的准确可靠性。最后,运用Adams软件建立圆锥破碎机的虚拟样机模型,挤压破碎力作为仿真模型的输入,仿真求解不同物料下的破碎机运动学/动力学结果,获得动锥自转转速和摩擦副载荷,以期在设计阶段确定最优的结构参数和工作参数。圆锥破碎机挤压破碎力的数学模型的建立及力学仿真分析为破碎机的结构设计及运动学动力学仿真分析都提供了依据,对破碎机的进一步发展优化设计都具有重要的指导意义和参考价值。

关键词：圆锥破碎机挤压破碎力层压破碎力学模型运动学分析