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碳化对水泥基材料孔径分布及渗透速率影响的数值研究

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建筑材料学报 2024年

作者：童良玉刘清风上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室亚热带建筑与城市科学全国重点实验室

水泥基材料的碳化过程在固碳的同时可密实孔隙结构并提升材料抗渗性能。本文研究了非饱和水泥基材料碳化过程中沉积物在孔隙结构的填充位置，分析了碳化过程对孔径分布及渗透速率的影响.基于复合概率孔径分布，本文构建了碳化后水泥基... 详细信息

水泥基材料的碳化过程在固碳的同时可密实孔隙结构并提升材料抗渗性能。本文研究了非饱和水泥基材料碳化过程中沉积物在孔隙结构的填充位置，分析了碳化过程对孔径分布及渗透速率的影响.基于复合概率孔径分布，本文构建了碳化后水泥基材料非线性孔径分布转化模型和渗透速率预测模型，并分别通过试验数据进行了模型验证.结果表明，在综合考虑碳化后孔隙率和孔径分布变化的情况下，水分渗透速率的预测精度可得到提升.参数化分析显示，碳化时孔饱和度的变化将改变碳化产物在孔隙结构中的沉积位置，进而导致碳化后孔径分布和渗透速率的差异.此外，相较于单一孔隙密实过程，迭代密实过程中材料渗透速率下降率有所减缓.

关键词：水泥基材料固碳孔径分布水分渗透速率

粒径尺寸对红黏土持水曲线及孔径分布影响研究

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安徽建筑大学学报 2024年第2期32卷 1-6页

作者：陈波赵辛金徐伟皓安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 衢州学院建筑工程学院浙江衢州324000 安徽省建设工程测试研究院有限责任公司安徽合肥230041

为探究粒径尺寸对红黏土的持水特性及孔径分布的影响,用轴平移技术和蒸汽平衡技术对不同粒径尺寸制备的红黏土压实样开展广吸力范围内的持水特性试验和压汞试验,基于不同粒径尺寸试样的持水曲线和孔径分布曲线,揭示粒径尺寸影响土体持... 详细信息

为探究粒径尺寸对红黏土的持水特性及孔径分布的影响,用轴平移技术和蒸汽平衡技术对不同粒径尺寸制备的红黏土压实样开展广吸力范围内的持水特性试验和压汞试验,基于不同粒径尺寸试样的持水曲线和孔径分布曲线,揭示粒径尺寸影响土体持水特性的细观机理。具体结论如下:(1)粒径尺寸只对压实样在低吸力范围的持水曲线产生影响,表现为粒径尺寸越小,制备试样进气值则越大。(2)不同粒径制备的饱和压实样均为单峰型孔径结构,且粒径尺寸越小,制备试样的集中孔径分布的峰值越高,分布的范围也越小,表明粒径越小的试样的孔径分布越均匀。(3)预测和实测持水曲线的比较结果显示,由于无法考虑土体干化路径下的孔隙比减小,孔径分布曲线可用于预测土体在对应吸力下的含水率,而预测饱和度低于实测的饱和度。

关键词：非饱和红黏土压实样粒径尺寸持水曲线孔径分布

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基于孔径分布函数的单/双峰持水曲线模型

宁波大学学报（理工版） 2024年第2期37卷 72-77页

作者：傅宇晨高游李泽宁波大学土木工程与地理环境学院浙江宁波315211

非饱和土持水曲线是研究非饱和土强度、渗透性以及本构理论的基础.目前大多数非饱和持水曲线模型主要针对单峰持水曲线,而对于双峰持水曲线的模型研究相对较少.本文通过分析单/双峰孔隙结构土体的孔径分布特征,利用Young-Laplace方程建... 详细信息

非饱和土持水曲线是研究非饱和土强度、渗透性以及本构理论的基础.目前大多数非饱和持水曲线模型主要针对单峰持水曲线,而对于双峰持水曲线的模型研究相对较少.本文通过分析单/双峰孔隙结构土体的孔径分布特征,利用Young-Laplace方程建立土体吸力和孔径之间的关系,再采用对数正态分布函数来描述土体单/双峰孔径分布特征.在此基础上进一步提出了一个适用于模拟单/双峰持水曲线的模型,模型中各参数均具有明确物理意义.最后选取文献中不同类型土的持水实验数据对本模型进行验证,结果表明,新模型能较好地模拟不同类型土的单/双峰持水曲线.

关键词：非饱和土单/双峰持水曲线孔径分布

纤维掺量对水泥改良风积沙强度及孔径分布的影响

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铁道科学与工程学报 2023年第6期20卷 2131-2138页

作者：阮波朱晏樟张向京路占海聂如松中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410004

为了研究纤维掺量对水泥改良风积沙无侧限抗压强度和孔径分布的影响,进行聚丙烯纤维水泥改良风积沙的无侧限抗压强度试验和核磁共振试验。纤维掺量为0,6‰,8‰和10‰,水泥掺量为4%和5%,试样标准养护龄期为7 d。试验结果表明,纤维水泥改... 详细信息

为了研究纤维掺量对水泥改良风积沙无侧限抗压强度和孔径分布的影响,进行聚丙烯纤维水泥改良风积沙的无侧限抗压强度试验和核磁共振试验。纤维掺量为0,6‰,8‰和10‰,水泥掺量为4%和5%,试样标准养护龄期为7 d。试验结果表明,纤维水泥改良风积沙的T2谱曲线存在3个峰值,最可几孔径和孔隙率随着纤维掺量的增大而减小,纤维掺量大于8‰,结果则相反。适量纤维加筋水泥改良风积沙,可以减小水泥改良风积沙内部孔隙,小孔和中孔增多,大孔减少。未掺纤维的水泥改良风积沙的应力-应变曲线呈应变软化型,而纤维水泥改良风积沙的应力-应变曲线随着纤维掺量的增大逐渐趋向于应变硬化型。纤维水泥改良风积沙的应力-应变曲线大致分为孔隙压实、弹性变形、弹塑性变形和应力衰减等4个阶段。随着纤维掺量增大,应力-应变曲线整体右移,延性增强,无侧限抗压强度、峰值应变和能量吸收能力随着纤维掺量的增大而增大,超过最优纤维掺量8‰,规律则相反。水泥掺量4%,纤维掺量8‰的水泥改良风积沙的无侧限抗压强度、峰值应变、能量吸收能力分别为水泥改良风积沙的1.31倍、2.04倍和1.37倍。纤维水泥改良风积沙的孔隙率与无侧限抗压强度呈幂函数关系。研究成果可为纤维水泥改良风积沙填料的应用提供参考。

关键词：纤维水泥加筋土风积沙纤维掺量无侧限抗压强度核磁共振孔径分布

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饱和重塑黏性土固结过程的孔径分布特性研究

地下空间与工程学报 2023年第1期19卷 141-147页

作者：郑娟伍肖赖秀英莆田学院土木工程学院福建莆田351100 东南沿海工程结构防灾减灾福建省高校工程研究中心福建莆田351100 台州市交通勘察设计院浙江台州318000

对饱和重塑黏性土采用不同加载速率进行排水固结,将不同加载时段的试样进行核磁共振(NMR)测量,分析横向驰豫时间T2分布、T2谱面积变化与孔隙的关系,研究饱和重塑黏性土固结过程的孔径分布特性。结果表明:饱和重塑黏性土试样初始阶段的... 详细信息

对饱和重塑黏性土采用不同加载速率进行排水固结,将不同加载时段的试样进行核磁共振(NMR)测量,分析横向驰豫时间T2分布、T2谱面积变化与孔隙的关系,研究饱和重塑黏性土固结过程的孔径分布特性。结果表明:饱和重塑黏性土试样初始阶段的横向驰豫时间T2为两谱峰,分别代表大小孔径的孔隙,随着加载的进行,各试样组试样孔径逐渐向较小尺寸转移,最终变成致密均匀的小孔径孔隙;恒载一定时间后,孔径变化不再明显,说明孔隙中可流动流体已排尽,此时完成排水固结;根据加载速率与最大孔压的正相关关系得到一分界速率,合理推断控制加载速率小于该值,则主固结阶段即完成排水固结。

关键词：加载速率饱和重塑黏性土孔径分布核磁共振横向驰豫时间

石粉含量对蒸养机制砂混凝土强度及孔径分布影响研究

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混凝土 2023年第4期 87-91页

作者：尚文杰王起才段运曹晖刘飞陈海兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室甘肃兰州730070 甘肃省公路交通建设集团有限公司甘肃兰州730050

以不同石粉含量机制砂配制C60机制砂混凝土,用不同养护方式进行养护,研究其对混凝土强度及孔径分布影响。研究发现:蒸汽护养可以提高混凝土早期强度,但对28 d混凝土强度及后期强度有损失;蒸汽养护对混凝土内部的孔径分布不利,其总孔隙... 详细信息

以不同石粉含量机制砂配制C60机制砂混凝土,用不同养护方式进行养护,研究其对混凝土强度及孔径分布影响。研究发现:蒸汽护养可以提高混凝土早期强度,但对28 d混凝土强度及后期强度有损失;蒸汽养护对混凝土内部的孔径分布不利,其总孔隙率大于标准养护;石粉含量太高与太低均不利于混凝土强度,配制C60级机制砂混凝土,石粉应当控制在5%左右;高石粉含量有利于混凝土孔径分布,增加纳米级孔含量,减小总孔隙率。

关键词：蒸汽养护机制砂抗压强度孔径分布

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水下变孔距定孔径分布二维排气开孔模式研究

舰船科学技术 2023年第19期45卷 94-98页

作者：所俊唐斯密徐飞王虹斌海军研究院北京100161

水下排气产生的气泡尺度对隔声效果存在影响。针对水下气体排放过程中的动力学特点,根据单位面积流量相等设计准则,建立水下气体二维排放方程,得到水下气体二维排放装置开孔位置及几何参数的解析表达式。建立有限元模型,对均匀分布和变... 详细信息

水下排气产生的气泡尺度对隔声效果存在影响。针对水下气体排放过程中的动力学特点,根据单位面积流量相等设计准则,建立水下气体二维排放方程,得到水下气体二维排放装置开孔位置及几何参数的解析表达式。建立有限元模型,对均匀分布和变孔距定孔径分布2种开孔模式进行比较,通过循环水槽试验对排气效果进行验证。仿真计算和试验结果表明,变孔距定孔径分布模式能够有效控制气泡尺度参数分布,对增强气泡隔声效果更有利。

关键词：水下排气二维孔径分布隔声

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煤基活性炭孔径分布的调控(英文)

新型炭材料 2009年第2期24卷 141-146页

作者：宫国卓解强郑艳峰叶树峰陈运法中国科学院过程工程研究所多相与复杂系统国家重点实验室北京100080 中国科学院研究生院北京100049 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

提出并研究了一种煤基活性炭孔径分布的调控方法及调控机理。将煤样与不同质量的KOH混合后炭化,分别对炭化料进行酸洗,以控制其中的钾含量,然后对酸洗料进行蒸汽活化,制成活性炭。通过对所制活性炭进行氮气吸附实验、扫描电镜及能谱分... 详细信息

提出并研究了一种煤基活性炭孔径分布的调控方法及调控机理。将煤样与不同质量的KOH混合后炭化,分别对炭化料进行酸洗,以控制其中的钾含量,然后对酸洗料进行蒸汽活化,制成活性炭。通过对所制活性炭进行氮气吸附实验、扫描电镜及能谱分析和吸附能力表征实验后发现:改变KOH加入量和采用质量浓度为5%的盐酸对炭化料进行酸洗,能够改变炭化料中的钾含量;随着KOH含量的提高,活性炭的吸附能力逐渐增强,平均孔径从2.379nm逐渐增大到2.636nm,同时孔径分布由以微孔为主逐渐向以中孔为主转移,其中孔含量由30.9%提高到46.1%。

关键词：孔径分布 KOH 酸洗煤基活性炭 SEM/EDAX

膨胀土干湿循环过程孔径分布试验研究及其应用

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岩土力学 2013年第2期34卷 322-328页

作者：曾召田吕海波赵艳林王志兵广西大学土木建筑工程学院防灾减灾研究所南宁530004 桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室广西桂林541004

采用压汞法对膨胀土干湿循环过程孔隙大小分布的演化规律进行了试验研究,结果表明,随着循环次数的增加,膨胀土的总孔隙体积、孔隙率和平均孔径等微结构参数均递增;分析了试验结果产生偏差的原因,其一是干湿循环过程中膨胀土试样的体积收... 详细信息

采用压汞法对膨胀土干湿循环过程孔隙大小分布的演化规律进行了试验研究,结果表明,随着循环次数的增加,膨胀土的总孔隙体积、孔隙率和平均孔径等微结构参数均递增;分析了试验结果产生偏差的原因,其一是干湿循环过程中膨胀土试样的体积收缩,其二是孔隙形状和测试压力有限的影响,在此基础上对试验数据进行了合理修正。结合毛细管模型,利用修正的孔径分布曲线推算了膨胀土干湿循环过程中的土-水特征曲线,并分析了干湿循环过程中基质吸力的变化规律:以含水率28%为分界点,含水率大于该值时基质吸力随循环次数N的增加而线性递增,含水率小于该值时基质吸力随循环次数N的增加而线性递减;在此基础上,建立了基质吸力与循环次数之间的关系,为解释膨胀土力学特性的干湿循环效应开辟了一条新途径。

关键词：膨胀土干湿循环孔径分布压汞试验土-水特征曲线