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葡萄糖酸钠对大掺量石灰石粉水泥浆体水化行为的影响

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长江科学院院报 2024年第1期41卷 183-189页

作者：朱鹏飞余熠石研然蒋林华储洪强徐菲徐宁南京水利科学研究院材料结构研究所南京210024 河海大学力学与材料学院南京210098

为了研究葡萄糖酸钠对大掺量石灰石粉水泥浆体水化行为的影响,采用等温量热测试、X射线衍射测试、热重测试研究了胶凝材料体系的水化进程、水化产物种类与含量的变化;并采用相边界成核与生长模型探究了葡萄糖酸钠作用下大掺量石灰石粉... 详细信息

为了研究葡萄糖酸钠对大掺量石灰石粉水泥浆体水化行为的影响,采用等温量热测试、X射线衍射测试、热重测试研究了胶凝材料体系的水化进程、水化产物种类与含量的变化;并采用相边界成核与生长模型探究了葡萄糖酸钠作用下大掺量石灰石粉水泥水化产物成核与生长机制。结果表明:葡萄糖酸钠能够延缓大掺量石灰石粉水泥的水化,减少水化产物的生成,从而降低其水化程度;另外,葡萄糖酸钠能够降低水化产物早期成核与生长的速率,减小水化产物早期在相边界成核与生长的面积。

关键词：葡萄糖酸钠大掺量石灰石粉水化进程水化产物水化动力学

基于多元数据融合的枢纽区边坡整体安全预警指标研究

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岩石力学与工程学报 2024年第9期43卷 2242-2256页

作者：孙杰涛李海枫中国水利水电科学研究院结构材料所北京100038

目前枢纽区边坡安全预警模型存在一定局限性,如对多测点的综合分析考虑不足、忽略边坡不同区域稳定性差异等。针对这些问题,从边坡的结构特性和整体稳定性两方面入手,采用多元数据融合技术并结合实际工程开展预警指标研究工作。首先,引... 详细信息

目前枢纽区边坡安全预警模型存在一定局限性,如对多测点的综合分析考虑不足、忽略边坡不同区域稳定性差异等。针对这些问题,从边坡的结构特性和整体稳定性两方面入手,采用多元数据融合技术并结合实际工程开展预警指标研究工作。首先,引入“安全稳定率”概念以量化岩体结构特性对边坡稳定性影响;其次,建立安全稳定率与危险权重的转换方法,推导出危险权重与Copula函数的组合公式;最后,提出基于Copula函数的枢纽区边坡运行期整体安全预警指标。工程案例表明,预警指标能够体现岩质边坡结构特性,体现多测点残差的总体变化趋势,并最终反映枢纽区边坡的整体稳定性;预警监控体系可为枢纽区边坡整体稳定性评价提供理论支撑。

关键词：水利工程预警指标枢纽区边坡 Copula函数安全稳定率数据融合

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高分子基水下灌浆材料的研究进展

高分子材料科学与工程 2024年第7期40卷 153-161页

作者：彭瑞民何岫玲孙莹孙岳明白银代云茜东南大学化学化工学院江苏南京211189 南京水利科学研究院材料结构研究所江苏南京210029

水下灌浆是水工建筑物修补加固的重要方法。相较于水泥基灌浆材料,高分子基灌浆材料具有黏度低、可灌性好、凝胶固化速率快和弹性好等优势,适用于细小裂缝和活动裂缝的快速修复。然而,目前常用的高分子基灌浆材料用于水下灌浆时,存在力... 详细信息

水下灌浆是水工建筑物修补加固的重要方法。相较于水泥基灌浆材料,高分子基灌浆材料具有黏度低、可灌性好、凝胶固化速率快和弹性好等优势,适用于细小裂缝和活动裂缝的快速修复。然而,目前常用的高分子基灌浆材料用于水下灌浆时,存在力学性能差、黏结强度差、耐久性差和成本高等不足。文中结合常用的高分子基灌浆材料,分析了水下灌浆的难点,并从树脂主剂、固化剂和助剂3个方面归纳了水下灌浆材料的改性策略。最后,指出了水下灌浆材料的未来发展方向是绿色化和自修复功能化,以更好地适应复杂的水下环境。

关键词：水下灌浆高分子基灌浆材料力学性能黏结强度自修复

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温度对水性聚氨酯-混凝土宏微观粘结特性的影响

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材料导报 2024年第4期38卷 103-108页

作者：唐建辉白银陈徐东张伟南京水利科学研究院材料结构研究所南京210029 河海大学土木与交通学院南京210098 深圳市东江水源工程管理处广东深圳518036

为了探究环境温度对水性聚氨酯(WPU)与混凝土宏微观界面粘结特性的影响,测试了20℃、35℃和50℃下水性聚氨酯的质量损失、拉伸强度和拉断伸长率随龄期的发展规律,研究了温度对水性聚氨酯与混凝土粘结强度和破坏模式的影响,并通过SEM和ED... 详细信息

为了探究环境温度对水性聚氨酯(WPU)与混凝土宏微观界面粘结特性的影响,测试了20℃、35℃和50℃下水性聚氨酯的质量损失、拉伸强度和拉断伸长率随龄期的发展规律,研究了温度对水性聚氨酯与混凝土粘结强度和破坏模式的影响,并通过SEM和EDS分析了界面区的微观形貌特征和界面区厚度。结果表明:水性聚氨酯的质量损失随着温度的升高而加快,即成膜速度也更快。升高环境温度可提高水性聚氨酯的早期拉伸强度,但在较高温度(50℃)下水性聚氨酯的后期拉伸强度会降低。宏观上界面粘结强度随着温度的升高和龄期的延长而逐渐增加,并且粘结破坏由单一界面模式向复合破坏模式转变。在微观上,温度的升高使得界面区聚氨酯硬段含量增加,界面区厚度也由44.21μm增加至65.08μm,这是粘结强度随温度升高而增加的原因。

关键词：水性聚氨酯混凝土温度粘结特性微观形貌

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循环损伤后全级配混凝土断裂过程声发射特征

南水北调与水利科技（中英文） 2024年第2期22卷 359-367页

作者：谢秋桐陈徐东白银郭胜山河海大学土木与交通学院南京210024 南京水利科学研究院材料结构研究所南京210029 中国水利水电科学研究院北京100048

为研究初始循环损伤对全级配混凝土断裂损伤特性的影响,对承受不同初始循环损伤的全级配混凝土梁进行三点弯断裂试验研究,并结合声发射(acoustic emission,AE)技术对预损伤后断裂过程进行监测。结果表明:初始循环荷载增幅越大,混凝土梁... 详细信息

为研究初始循环损伤对全级配混凝土断裂损伤特性的影响,对承受不同初始循环损伤的全级配混凝土梁进行三点弯断裂试验研究,并结合声发射(acoustic emission,AE)技术对预损伤后断裂过程进行监测。结果表明:初始循环荷载增幅越大,混凝土梁在初始循环阶段累积的损伤越大,损伤后再加载的峰值荷载越小,脆性特征更明显;对比分析多个AE损伤指数发现,在加载中后期,全级配混凝土的断裂特性受初始循环损伤的影响逐渐变小,此时试件的受损主要受到内部大骨料分布的影响;对预损伤后加载过程中RA-AF值(RA value-average frequency value)分析可知,剪切裂纹占比随加载进程的推进递增,但拉伸裂纹占比始终占主导地位,且随着初始循环增幅越大,破坏时剪切裂纹占比越大。研究成果对预测分析混凝土大坝断裂破坏具有较好的实际应用价值。

关键词：全级配混凝土三点弯断裂循环损伤声发射损伤特征

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岩石平面应变状态辨识特征与精度控制

地下空间与工程学报 2024年第2期20卷 471-479,506页

作者：温嘉琦汤雷水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 南京水利科学研究院材料结构研究所南京210029

水工隧洞等地下工程围岩可视为处于平面应变状态,为了认识岩石平面应变状态辨识特征,开展了系列离散元岩石力学试验。首先,阐述岩石平面应变试验的意义及问题;然后,通过实验室单轴结果标定一类花岗岩参数,从“数据”和“损伤”两方面分... 详细信息

水工隧洞等地下工程围岩可视为处于平面应变状态,为了认识岩石平面应变状态辨识特征,开展了系列离散元岩石力学试验。首先,阐述岩石平面应变试验的意义及问题;然后,通过实验室单轴结果标定一类花岗岩参数,从“数据”和“损伤”两方面分析了岩石平面应变状态的辨识特征;最后,探索了岩石平面应变试验侧限装置的精度控制阈值。结果表明:(1)通过分析平面应变压缩下岩样轴向应力、侧限墙应力、裂纹发育趋势,给出了3个特征数据点,揭示了岩石从损伤到破裂的阶段性变化过程;(2)平面应变压缩过程中的3个特征点界定了试样裂纹发育的演化规律;裂纹从零星分散发育到局部化发育,然后开始深化连通直到试样破裂;(3)建议岩石平面应变试验的侧限装置的位移允许值取单轴峰值点对应的单向侧应变,在该阈值控制下获得的“半平面应变状态”的特征点与“完全平面应变状态”的特征点基本吻合。

关键词：岩石平面应变状态岩石损伤特征点微裂纹发育侧限装置离散元法

化学混凝-TiO/g-CN光催化降解处理印刷废水

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无机盐工业 2024年

作者：马以宏陈兴涛汤雷南京水利科学研究院材料结构研究所中亿丰建设集团股份有限公司

为了实现对高色度和高化学需氧量实际印刷废水的高效降解，采用混合法制备了TiO2/g-C3N5复合光催化剂，采用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)和电化学交流阻抗(EIS... 详细信息

为了实现对高色度和高化学需氧量实际印刷废水的高效降解，采用混合法制备了TiO2/g-C3N5复合光催化剂，采用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)和电化学交流阻抗(EIS)等表征技术对复合光催化剂的物相晶型、比表面积、光化学和电化学性能进行了全面的表征。TiO2与g-C3N5之间复合后形成异质结，提高了对可见光的吸收和转化能力，拓宽了光谱响应范围，有效抑制了光电子-空穴的复合，比表面积达到了76.77 m2/g。以FeCl3和聚丙烯酰胺(PAM)为混凝剂和助凝剂对实际印刷废水进行预处理，实现了对印刷废水中悬浮物的去除，在TiO2/g-C3N5复合光催化剂投加量0.8 g/L、光照60 min，印刷废水pH为5.0的条件下光催化处理实际印刷废水，实际印刷废水的COD去除率和色度去除率分别为94.36%和96.82%，循环使用10次后TiO2/g-C3N5复合光催化剂对实际印刷废水的COD去除率和色度去除率分别为89.76%和90.34%，仍具有良好的处理效果。

关键词： TiO /g-C N 光催化印刷废水化学混凝复合光催化剂

三乙醇胺对水泥-石灰石粉胶凝材料体系水化特性的影响研究

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混凝土 2024年第7期 105-110页

作者：朱鹏飞余熠石研然徐菲何旸蒋林华储洪强徐宁杨恒徐天磊南京水利科学研究院材料结构研究所江苏南京210000 河海大学力学与材料学院江苏南京210000

为了研究三乙醇胺对水泥-石灰石粉胶凝材料体系水化特性的影响,采用了等温量热、X射线衍射、热重等测试方法探究了三乙醇胺作用下胶凝材料体系的水化进程和水化产物的演化;并采用相边界成核与生长模型探究了三乙醇胺作用下胶凝材料体系... 详细信息

为了研究三乙醇胺对水泥-石灰石粉胶凝材料体系水化特性的影响,采用了等温量热、X射线衍射、热重等测试方法探究了三乙醇胺作用下胶凝材料体系的水化进程和水化产物的演化;并采用相边界成核与生长模型探究了三乙醇胺作用下胶凝材料体系的水化动力学过程。结果表明:三乙醇胺能够加速水泥-石灰石粉胶凝材料体系的水化,增加水化产物的生成,从而增加了其水化程度;另外,三乙醇胺能够增加水化产物早期的成核与生长速率,减小水化产物早期的相边界成核与生长面积。

关键词：水泥基材料石灰石粉三乙醇胺水化特性

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长江河口水沙结构对三维斜压效应的响应研究

长江科学院院报 2024年

作者：朱显博路川藤罗小峰张功瑾南京水利科学研究院

入海河口水体密度受盐淡水共同影响，由此形成的不同水域密度差而产生的斜压作用，对河口水沙结构存在明显影响。为探究密度梯度产生的斜压作用对长江口北槽水沙结构影响，构建了三维水沙盐耦合数学模型，研究了北槽不同水层流速和含沙... 详细信息

入海河口水体密度受盐淡水共同影响，由此形成的不同水域密度差而产生的斜压作用，对河口水沙结构存在明显影响。为探究密度梯度产生的斜压作用对长江口北槽水沙结构影响，构建了三维水沙盐耦合数学模型，研究了北槽不同水层流速和含沙量对斜压作用的响应。研究认为，北槽水体密度斜压作用主要由盐度引起，斜压会增强底层涨潮流速，中下段水域尤为显著，对表层涨潮流影响相对较小，对不同水层的落潮流均呈现出减弱作用；斜压对航槽和两侧边滩水体的流速影响趋势一致，但航槽内水体流速影响更为明显。斜压作用会明显减小底层落潮平均含沙量，增大底层涨潮平均含沙量，使涨潮平均含沙量垂向梯度增大，落潮减小。

关键词：长江口北槽三维模型密度梯度斜压效应潮流泥沙