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机器学习方法用于水泥基材料的研究进展

硅酸盐学报 2024年

作者：张文生曹傅荔郅晓叶家元任雪红中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室

机器学习方法(ML)在解决数据高度非线性和大时滞问题上得到了关注，为目标属性的预测及新材料的设计开辟了数据驱动的新模式。水泥基材料在组分、制备与其结构、性能的关系上存在时滞性和周期性长的问题。而机器学习方法在解决水泥基材... 详细信息

机器学习方法(ML)在解决数据高度非线性和大时滞问题上得到了关注，为目标属性的预测及新材料的设计开辟了数据驱动的新模式。水泥基材料在组分、制备与其结构、性能的关系上存在时滞性和周期性长的问题。而机器学习方法在解决水泥基材料上述问题时具有积极作用和非常大的潜力。为此，本文介绍了机器学习方法的特征及其应用过程，综述了机器学习方法在预测水泥基材料微观结构、组分、力学性能和耐久性等方面的研究进展，分析比较了几种用于水泥基材料研究模型的特点和优势，并对所面临的问题和研究方向进行了展望分析，以期促进机器学习方法的应用。

关键词：机器学习方法水泥基材料微观结构与性能预测

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三星堆博物馆新馆

建筑学报 2024年第8期 49-54页

作者：刘艺中国建筑西南设计研究院有限公司

博物馆是时间的容器,也是对时间的敬礼。三星堆博物馆位于广汉三星堆古城遗址外东北角的鸭子河畔,周边田野辽阔,园区内林木参天。现存的二号老馆于1997年开放,作为园区主轴线的对景和天际线制高点,是三星堆为人熟知的建筑地标。新馆用... 详细信息

博物馆是时间的容器,也是对时间的敬礼。三星堆博物馆位于广汉三星堆古城遗址外东北角的鸭子河畔,周边田野辽阔,园区内林木参天。现存的二号老馆于1997年开放,作为园区主轴线的对景和天际线制高点,是三星堆为人熟知的建筑地标。新馆用地紧邻老馆,位于园区主轴线北侧沿河的狭长地块。

关键词：主轴线古城遗址天际线广汉三星堆三星堆博物馆

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基于调研数据的河北平原农村温室气体核算

中国环境科学 2024年第4期44卷 1816-1825页

作者：侯越斌徐伟王选郁泽君中国建筑科学研究院有限公司北京100013 天津大学建筑学院天津300072

将农村温室气体排放途径划分为农业生产、畜牧养殖、垃圾污水处理和能源消耗4类,基于《省级温室气体排放清单指南》和IPCC碳排放清单编制方法提出各途径温室气体排放量计算方法,并针对河北省平原地区316个行政村进行核算.借助K均值聚类... 详细信息

将农村温室气体排放途径划分为农业生产、畜牧养殖、垃圾污水处理和能源消耗4类,基于《省级温室气体排放清单指南》和IPCC碳排放清单编制方法提出各途径温室气体排放量计算方法,并针对河北省平原地区316个行政村进行核算.借助K均值聚类算法,根据各途径排放的CO_(2)当量将全部村落划分为3类,并对各类型村落温室气体排放特征进行分析.结果表明:调研农村CO_(2)排放主要来源于能源消耗,占比在70.9%-75.5%;CH4排放主要来源于畜牧养殖和垃圾污水处理,合计占比在73.2%-94.7%;N_(2)O排放主要来源于农业生产,占比在52.3%-84.7%;能源消耗是农村CO_(2)当量排放的主要来源,其次是农业生产和畜牧养殖;节能仍是目前农村地区降低碳排放的有效途径,同时应当注意农田和养殖动物的科学管理,提高垃圾和污水的收集与规范化处理水平.

关键词：平原地区农村温室气体排放聚类分析节能减排

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物理钢化玻璃的研究进展

材料导报 2024年第11期38卷 58-65页

作者：王衍行杨鹏慧李现梓韩韬祖成奎中国建筑材料科学研究总院有限公司建材行业特种玻璃制备与加工重点实验室北京100024

物理钢化玻璃因具有高强度、高热稳定性、高安全性和低成本等优势而被广泛应用于建筑幕墙、高档家具、汽车风挡和液位计等领域。目前,物理钢化玻璃的研究主要集中在:(1)探究玻璃物理钢化机理,揭示物理钢化增强的结构起源,为实现玻璃更... 详细信息

物理钢化玻璃因具有高强度、高热稳定性、高安全性和低成本等优势而被广泛应用于建筑幕墙、高档家具、汽车风挡和液位计等领域。目前,物理钢化玻璃的研究主要集中在:(1)探究玻璃物理钢化机理,揭示物理钢化增强的结构起源,为实现玻璃更高力学性能和服役安全性提供理论指导;(2)优化物理钢化工艺参数,借助仿真模拟手段,进一步提高玻璃强度和安全性,实现玻璃物理钢化强度和破碎颗粒度的自主设计;(3)针对物理钢化玻璃安全应用的自爆顽症和钢化强度衰减现象,揭示钢化玻璃自爆机制和强度衰减规律,建立钢化玻璃自爆和强度衰减等关键性能评测方法。本文基于以上三个方面综述了物理钢化玻璃的国内外研究进展,并展望了其发展趋势。

关键词：玻璃物理钢化表面压应力颗粒度自爆

高熵烧绿石(La_(1/6)Pr_(1/6)Nd_(1/6)Sm_(1/6)Eu_(1/6)Gd_(1/6))_(2)Zr_(2)O_(7)固化锕系核素的结构和化学稳定性研究

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硅酸盐通报 2024年第9期43卷 3399-3406页

作者：杜瞻远朱永昌崔竹焦云杰董炫疆王东宇杨德博王华中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

高熵陶瓷(HECs)具有优异的相稳定性和化学稳定性,是一种潜在的高放废物固化基材。本文设计了一种高熵稀土锆酸盐烧绿石固化基材(La_(1/6)Pr_(1/6)Nd_(1/6)Sm_(1/6)Eu_(1/6)Gd_(1/6))_(2)Zr_(2)O_(7),用镧系元素铈(Ce)模拟放射性的锕系核... 详细信息

高熵陶瓷(HECs)具有优异的相稳定性和化学稳定性,是一种潜在的高放废物固化基材。本文设计了一种高熵稀土锆酸盐烧绿石固化基材(La_(1/6)Pr_(1/6)Nd_(1/6)Sm_(1/6)Eu_(1/6)Gd_(1/6))_(2)Zr_(2)O_(7),用镧系元素铈(Ce)模拟放射性的锕系核素,采用高温固相法成功制备了一系列固化Ce^(4+)的(La_(1/6)Pr_(1/6)Nd_(1/6)Sm_(1/6)Eu_(1/6)Gd_(1/6))2(Zr_(1-X)Ce_(X))_(2)O_(7)(0≤X≤0.5)陶瓷固化体,并对固化体的物相组成、微观结构、微观形貌、抗浸出性能进行了测试。结果表明:所有模拟核素皆均匀地固溶进晶体结构中;随着CeO_(2)含量增加,晶体结构由有序烧绿石结构转变为缺陷萤石结构;Ce元素归一化浸出率处于10^(-7)~10^(-6) g·m^(-2)·d^(-1),表现出优异的化学稳定性。

关键词：高熵陶瓷高熵烧绿石高放废物陶瓷固化化学稳定性

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负温条件下不同溶液拌合硫铝酸盐水泥性能演化规律及机制

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硅酸盐学报 2024年第2期52卷 624-640页

作者：张鸿飞任俊儒叶家元任雪红张洪滔翟牧楠栾政彬中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室北京100024 中国人民解放军陆军勤务学院军事设施系重庆401311

负温条件下将与环境等温的物料现场直接拌合、浇筑、免加热养护的低温施工技术称为冷施工。为了探寻负温条件下使用冷施工方案时适合硫铝酸盐水泥水化及性能发展的拌合溶液,采用水化温升表征、力学性能测试、X射线衍射结合Rietveld精修... 详细信息

负温条件下将与环境等温的物料现场直接拌合、浇筑、免加热养护的低温施工技术称为冷施工。为了探寻负温条件下使用冷施工方案时适合硫铝酸盐水泥水化及性能发展的拌合溶液,采用水化温升表征、力学性能测试、X射线衍射结合Rietveld精修分析、扫描电子显微镜观察等方法,研究了-10℃条件下有机与无机2大类共10种溶液拌合硫铝酸盐水泥的性能演化规律及机制。结果表明:氯化钙和硝酸钙溶液可促进水化,表现为水化温升大、早期强度高,试样峰值温度分别可达23.6℃和20.4℃,12 h抗压强度分别可达21.5 MPa和16.5 MPa;两者28 d抗压强度分别为101.8 MPa和19.6 MPa。碳酸钾溶液拌合试样水化温升较大、早期强度较高,试样峰值温度可达7.7℃,12 h抗压强度可达13.9MPa,但28d抗压强度仅增长至19.3MPa。氯化镁、氯化钠和亚硝酸钠溶液水化促进作用不明显,水化温升小、早期强度低,试样峰值温度均低于5℃,12 h抗压强度均小于5 MPa,但28 d抗压强度增长明显,分别达到74.0、42.7 MPa和39.2 MPa。甲醇、乙醇、乙二醇和丙三醇溶液几乎不具备水化促进作用,水化温升不明显(试样峰值温度不超过–5℃)、12 h几乎不具备强度,且28 d后甲醇、乙醇和乙二醇溶液拌合试样的抗压强度也极低;然而,丙三醇溶液拌合试样28 d抗压强度可达到23.5 MPa。-10℃条件下宜采用氯化钙溶液拌合硫铝酸盐水泥,此条件下可获得足够高的早、后期强度。

关键词：冷施工拌合溶液硫铝酸盐水泥水化

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硫系玻璃单点金刚石车削技术的研究进展

硅酸盐通报 2024年第4期43卷 1237-1245页

作者：周鹏刘永华赵华张加赢中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

硫系玻璃是应用较为广泛且较难加工的红外光学元件。单点金刚石车削加工技术不仅具有较高的加工质量,还能有效避免磨料嵌入光学元件导致面形精度降低,适用于小口径、大批量硫系玻璃镜片的超精密加工。本文介绍了硫系玻璃单点金刚石车削... 详细信息

硫系玻璃是应用较为广泛且较难加工的红外光学元件。单点金刚石车削加工技术不仅具有较高的加工质量,还能有效避免磨料嵌入光学元件导致面形精度降低,适用于小口径、大批量硫系玻璃镜片的超精密加工。本文介绍了硫系玻璃单点金刚石车削加工的原理和条件,综述了硫系玻璃单点金刚石车削加工过程中机床、刀具、加工工艺等对面形精度和表面光洁度的影响。

关键词：硫系玻璃单点金刚石车削加工面形精度表面光洁度生产效率

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Gd^(3+)/Ce^(3+)对Tb^(3+)掺杂氟氧化物玻璃发光敏化作用的影响

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硅酸盐通报 2024年第4期43卷 1335-1340页

作者：刘瑞旺王宏杰符博贾亚男周建欣魏晋中国建筑材料科学研究总院有限公司石英与特种玻璃研究院建筑材料行业石英玻璃重点实验室北京100024

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO_(2)-B_(2)O_(3)-BaF_(2)组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd_(2)O_(3)掺量下Tb^(3+)的发光性能,并确定了G... 详细信息

本文采用高温熔融法制备了Gd/Tb、Gd/Ce、Gd/Ce/Tb掺杂的SiO_(2)-B_(2)O_(3)-BaF_(2)组分氟氧化物玻璃,通过测试X射线衍射光谱确定了其物相,通过测试其不同波段激发下的荧光光谱研究了不同Gd_(2)O_(3)掺量下Tb^(3+)的发光性能,并确定了Gd_(2)O_(3)更精确的最佳掺量范围。此外,文中通过改变气氛制备了Gd/Ce/Tb共掺杂氟氧化物玻璃,对比研究了Gd^(3+)和Ce^(3+)对Tb^(3+)的敏化作用。结果表明,本文所制备的氟氧化物玻璃都呈稳定的玻璃态;Gd^(3+)和Ce^(3+)对Tb^(3+)的发光都具有敏化作用,且Gd_(2)O_(3)掺量为7%(摩尔分数,下同)时敏化效果相较于其他掺量最为显著,超出7%则造成猝灭;Ce_(2)O_(3)掺入玻璃后以Ce^(3+)和Ce^(4+)两种价态共存,在还原气氛下掺入相较于空气气氛下掺入更容易保持Ce^(3+)状态,而且Ce^(3+)对Tb^(3+)的发光具有敏化作用,Ce^(4+)会抑制Tb^(3+)的发光。

关键词： Tb^(3+)发光特性 Gd/Ce/Tb共掺 Ce^(3+)/Ce^(4+)价态氟氧化物玻璃能量传递

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响应面法优化3D打印砂浆的性能

建筑材料学报 2024年第6期27卷 543-550页

作者：王开强零朝维李迪池胜锋胡春友中建三局集团有限公司中国建筑先进技术研究院湖北武汉430070

用响应面法分析了调凝组分与调黏组分对3D打印砂浆建造性和凝结时间的影响规律.结果表明:快硬硫铝酸盐水泥作为调凝组分能有效缩短砂浆的凝结时间;羟丙基甲基纤维素增稠剂与硅酸镁铝作为调黏组分可以提高砂浆的触变性,但会延缓砂浆的凝... 详细信息

用响应面法分析了调凝组分与调黏组分对3D打印砂浆建造性和凝结时间的影响规律.结果表明:快硬硫铝酸盐水泥作为调凝组分能有效缩短砂浆的凝结时间;羟丙基甲基纤维素增稠剂与硅酸镁铝作为调黏组分可以提高砂浆的触变性,但会延缓砂浆的凝结;基于响应面法采用线性模型和二次模型拟合砂浆建造性、开放时间和凝结时间,模型具有显著性;经过响应面优化,可配制出凝结时间可调、建造性良好且开放时间合适的3D打印水泥基材料.

关键词： 3D打印水泥基材料建造性开放时间凝结时间响应面法