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脱硫石膏强度及耐水性改善方法研究综述

建筑科学与工程学报 2024年第4期41卷 95-106页

作者：侯永利杨涛内蒙古工业大学土木工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学内蒙古自治区建筑检测鉴定与安全评估工程技术研究中心内蒙古呼和浩特010051

针对脱硫石膏强度及耐水性改善方法和改性机理做了系统的归纳与分析。详细阐述了水泥、各种矿物掺合料、有机硅防水剂以及其他有机乳液等对脱硫石膏及其复合胶凝材料的强度和耐水性的影响,对各种改性方法的作用机理、优点以及不足之处... 详细信息

针对脱硫石膏强度及耐水性改善方法和改性机理做了系统的归纳与分析。详细阐述了水泥、各种矿物掺合料、有机硅防水剂以及其他有机乳液等对脱硫石膏及其复合胶凝材料的强度和耐水性的影响,对各种改性方法的作用机理、优点以及不足之处进行了讨论。结果表明:掺入适量的水泥和矿物掺合料时会生成水硬性产物,脱硫石膏的强度和耐水性得到一定的改善,但是掺入过量时会造成不利的影响;水泥、粉煤灰和脱硫石膏之间的比例变化会对胶凝体系的强度和耐水性产生较大的影响;有机硅防水剂可以在脱硫石膏表面形成一层疏水性薄膜,显著提升脱硫石膏的耐水性,当与矿物掺合料复合作用于脱硫石膏时可以得到更好的力学性能和耐水性能;其他类型的有机防水剂均能改善脱硫石膏的耐水性,但是大部分会改变脱硫石膏的晶体形貌,对脱硫石膏的强度和耐水性产生不利影响;目前脱硫石膏的改性材料都比较复杂,单独作用时综合性能不佳,需要进一步研究与探讨更加简单、有效的改性材料和方法。

关键词：脱硫石膏矿物掺合料有机硅防水剂有机乳液强度耐水性

单调剪切作用下粉砂-结构物接触面受力变形特性的宏细观研究

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内蒙古农业大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 60-67页

作者：闫晓妍杜强刘超凡内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 沙旱区地质灾害与岩土工程防御自治区高等学校重点实验室呼和浩特010051 内蒙古工业大学地质技术与岩土工程内蒙古自治区工程研究中心呼和浩特010051

为探究粉砂-结构物剪切过程中接触面受力变形特性及剪切带形成特征,采用自行设计的半模直剪仪进行不同法向应力、结构物粗糙度及含水率条件下的粉砂-结构物单调剪切试验,并通过数字照相变形量测技术(DPDM),分析剪切带内位移场与应变场... 详细信息

为探究粉砂-结构物剪切过程中接触面受力变形特性及剪切带形成特征,采用自行设计的半模直剪仪进行不同法向应力、结构物粗糙度及含水率条件下的粉砂-结构物单调剪切试验,并通过数字照相变形量测技术(DPDM),分析剪切带内位移场与应变场规律。再结合PFC2D揭示剪切过程中细观颗粒运移与孔隙变化规律对剪切带形成特征的影响。结果表明:(1)粉砂-结构物剪切过程中粉砂剪应力-剪切位移曲线分为线性增长、缓慢增长、趋于稳定三个阶段,峰值剪应力随法向应力、结构物粗糙度增大而增大,随砂样含水率增大而减小;(2)通过分析砂样位移场与应变场,发现在接触面上方砂样内形成一条中间宽两端窄的剪切带;(3)PFC2D模拟粉砂-结构物单调剪切试验表明,剪切带形成特征受接触面颗粒运移影响,剪切带内距离接触面较近的颗粒位移与速度变化大,距离接触面较远的颗粒位移与速度变化小,砂样不同部位处颗粒运移位移与速度变化不同是导致剪切带中间宽两端窄的根本原因;(4)粉砂-结构物单调剪切过程中砂样空间内孔隙率不同,其中与接触面距离较近且位于中部的砂样孔隙最小,这印证了剪切带的形成特征。

关键词：粉砂剪切带位移场应变场数值模拟宏细观

盐渍环境下古建筑青砖腐蚀机理研究及剩余寿命预测

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工程科学与技术 2024年

作者：吴安利郭增平郝贠洪吴日根宣姣羽内蒙古工业大学土木工程学院内蒙古自治区建筑检测鉴定与安全评估工程技术研究中心内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室

针对内蒙古中西部地区盐渍环境下古建筑青砖的病害及服役寿命，模拟古建筑墙体青砖在可溶盐侵蚀下形成损伤破坏，配制3种盐溶液对青砖进行5、10、15、20、25、30、35和40次干湿循环腐蚀加速试验，一次干湿循环试验浸泡与60℃烘干时间均... 详细信息

针对内蒙古中西部地区盐渍环境下古建筑青砖的病害及服役寿命，模拟古建筑墙体青砖在可溶盐侵蚀下形成损伤破坏，配制3种盐溶液对青砖进行5、10、15、20、25、30、35和40次干湿循环腐蚀加速试验，一次干湿循环试验浸泡与60℃烘干时间均为12 h，测试其宏观性能、微观形貌和物相的变化，并采用Wiener过程理论模型对青砖寿命预测，以青砖达到失效阈值的时间，通过腐蚀损伤速度与量化关系对内蒙古中西部盐渍环境下古建筑青砖的剩余寿命预测。研究结果表明:随着盐-干湿循环次数的增加，青砖的宏观耐久性能呈差异性的退化趋势，退化程度大小关系为5%Na2SO4溶液>2.5%Na2SO4+2.5%NaCl复合盐溶液>5%NaCl溶液，青砖内部孔隙中盐结晶压力破坏、矿物质溶蚀水解、泥化和离子间置换反应等致其腐蚀劣化，在盐-干湿循环下青砖表观形貌与微观结构同时存在着不同程度的损伤破坏，微观结构的损伤使其的宏观性能不断降低。在5%Na2SO4溶液、5%NaCl溶液和2.5%Na2SO4+2.5%NaCl复合盐溶液中：在盐-干湿循环腐蚀加速试验下，青砖的寿命预测分别为1 097 h、1 646 h和1 153 h；在内蒙古中西部盐渍环境下古建筑青砖的剩余寿命预测分别为120 a、139 a和124 a。在该地区盐渍环境下古建筑青砖剩余寿命保守估计至少为120 a，试验研究结果为古建筑青砖的耐久性评估及保护修缮等提供指导性意见。

关键词：盐-干湿循环古建筑青砖盐结晶压力微观形貌物相变化剩余寿命预测

包头市室内灰尘中金属元素的污染特征及健康风险

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环境科学 2024年

作者：王靖雯周海军吕杨超孙冰付晓涛春喜万志强内蒙古师范大学地理科学学院蒙古高原气候变化与区域响应自治区高等学校重点实验室内蒙古自治区环境监测总站呼和浩特分站

为了解重工业城市室内灰尘中金属元素对人类健康的潜在影响，在包头市4个主城区的46个居民小区采集了室内灰尘样品，分析了13种金属元素含量，研究了金属元素的污染特征、来源和健康风险。结果表明，Pb、As、Cu、Fe、Cd、Cr、Ni和Zn等... 详细信息

为了解重工业城市室内灰尘中金属元素对人类健康的潜在影响，在包头市4个主城区的46个居民小区采集了室内灰尘样品，分析了13种金属元素含量，研究了金属元素的污染特征、来源和健康风险。结果表明，Pb、As、Cu、Fe、Cd、Cr、Ni和Zn等人为来源相关元素富集因子和地累积指数较高，污染程度较大。与钢铁冶炼排放有关的元素（Fe、Mn、Cr和V）的含量、富集因子和地累积指数均呈现；昆都仑区＞青山区＞九原区＞东河区，与距钢铁冶炼企业的直线距离呈负相关关系。主成分分析共识别出钢铁冶炼源、自然源、有色金属冶炼源、交通源和燃煤源这5种来源，其中钢铁冶炼和自然源是包头市室内灰尘中金属元素的主要来源。风险评价结果表明，经口摄入和皮肤接触是包头市室内灰尘中金属元素健康风险的主要暴露途径，呼吸吸入途径的风险可忽略不计。虽然所有单个金属元素对成人和儿童均无非致癌风险，但是所有元素的综合作用对儿童存在一定的非致癌风险。Ni、As和Cr对成人和儿童均存在一定致癌风险。

关键词：室内灰尘金属元素污染水平来源健康风险

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绿氢耦合煤制甲醇碳减排量核算及竞争力分析

低碳化学与化工 2024年

作者：杨国庆杨桔材律严励刘明奇胡阿古达木王海燕霍耀强刘建国内蒙古工业大学资源与环境工程学院环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室内蒙古自治区生态环境低碳发展中心呼和浩特市生态环境监控中心

煤制甲醇全生命周期生产过程伴随着大量的二氧化碳排放，绿氢耦合煤化工技术可有效降低煤化工过程中的碳排放，但实际应用中存在的技术问题和经济效益尚未有效评估。本研究基于调研数据，构建了绿氢耦合煤制甲醇生产过程的二氧化碳排放... 详细信息

煤制甲醇全生命周期生产过程伴随着大量的二氧化碳排放，绿氢耦合煤化工技术可有效降低煤化工过程中的碳排放，但实际应用中存在的技术问题和经济效益尚未有效评估。本研究基于调研数据，构建了绿氢耦合煤制甲醇生产过程的二氧化碳排放核算体系，分析了绿氢耦合技术低碳排放下的技术竞争力。结果表明，绿氢耦合工艺通过可再生能源制氢和氧，可省去CO变换、空气分离装置。以年产量60×10～4 t甲醇的企业为例，采用绿氢耦合煤制甲醇工艺的年二氧化碳排放量为4664.51×10～4 t，而采用传统工艺制甲醇的年二氧化碳排放量为26576.32×10～4 t，绿氢耦合煤制甲醇工艺相比传统煤制甲醇的二氧化碳年排放量减少约82%。随着国家对发展新能源的大力支持及实现能源转型战略的快速推进，当绿电价格下降到0.15 CNY/kWh时，绿氢耦合煤制甲醇成本约为2883.33 CNY/t，与传统工艺制甲醇成本相当。若电价持续走低并伴随碳税征收，绿氢耦合煤制甲醇的经济优势将显著提升。研究结果可为煤化工行业在双碳目标下实现净零碳排放提供重要理论依据。

关键词：绿氢煤制甲醇碳减排二氧化碳

基于多尺度混合卷积的高光谱遥感图像分类方法研究

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激光杂志 2024年

作者：刘国庆任彦高晓文龙杰苏楠内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古自治区高等学校流程工业综合自动化重点实验室

针对传统高光谱图像分类算法存在特征信息利用率不足且无法有效降低特征图空间冗余的问题，提出一种改进的基于混合卷积的多尺度模型MH-CNN，该模型使用多尺度3DCNN模块对高光谱图像进行空间特征和光谱特征的初步提取，然后采用嵌入了... 详细信息

针对传统高光谱图像分类算法存在特征信息利用率不足且无法有效降低特征图空间冗余的问题，提出一种改进的基于混合卷积的多尺度模型MH-CNN，该模型使用多尺度3DCNN模块对高光谱图像进行空间特征和光谱特征的初步提取，然后采用嵌入了空间重建模块的多尺度2DCNN网络对特征图的深层空间特征做进一步的提取和优化，最后通过全连接层对高光谱遥感图像进行精准分类。本文实验在Indian Pines、Pavia Centre和Pavia University 3种开源数据集上进行，选取了7种经典的分类方法作为对比。本文MH-CNN算法在三个数据集上的总体精度分别达到了97.7%、99.2%和98.5%。实验结果表明，MH-CNN算法使得高光谱图像中的空谱特征都得到了充分的利用，同时有效减少了特征图的空间冗余，相比于其他模型提高了分类精度，具有较好的综合性能。

关键词：深度学习遥感图像处理高光谱多尺度

随机分布条件下种群空斑对点格局分析结果的影响

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生态学杂志 2024年

作者：李聿泽王鑫厅李海兵范静宇姜超刘芳李素英梁存柱内蒙古工业大学资源与环境工程学院/环境污染控制与修复内蒙古自治区高等学校重点实验室内蒙古自治区生态环境科学研究院中国农业科学院草原研究所内蒙古大学生态与环境学院

点格局分析是种群格局研究过程中最重要、最常用的方法。种群空斑是影响点格局分析结果的重要因素，其对点格局分析结果的影响关乎种群格局研究结论的可靠性；因此，探讨空斑如何影响点格局分析结果具有重要意义。以随机分布格局为对象... 详细信息

点格局分析是种群格局研究过程中最重要、最常用的方法。种群空斑是影响点格局分析结果的重要因素，其对点格局分析结果的影响关乎种群格局研究结论的可靠性；因此，探讨空斑如何影响点格局分析结果具有重要意义。以随机分布格局为对象，在5 m×5 m的研究区域内，通过模拟实验设置低、中、高3种密度，选择具有累积效应的K（r）函数和去除累积效应的成对相关函数g（r），在非屏蔽与屏蔽2种情况下，探讨空斑面积的变化如何影响点格局分析结果。结果表明：（1）随着空斑半径的增加，无论K（r）函数还是g（r）函数，在3种密度条件下，空斑达到一定面积时，开始对点格局分析结果产生影响：种群格局由原来的随机分布1种格局类型经过2种格局类型的过渡后转变为3种格局类型共存；（2）空斑对点格局分析结果的影响，具有累积效应的K（r）函数和去除累积效应的成对相关函数g（r）之间存在差异；（3）空斑对点格局分析结果的影响，对于同一分析方法，不同密度条件下，亦存在一定差异；（4）空斑对点格局分析结果的影响，可以通过屏蔽空斑加以规避，且K（r）函数的规避效果比成对相关函数g（r）好。

关键词：空斑点格局分析 K(r)函数 g(r)函数屏蔽

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粉煤灰改性磷酸镁水泥性能及机理分析

材料科学与工程学报 2024年第2期42卷 262-268页

作者：朱金才李超众闫长旺孟晓凯内蒙古工业大学土木工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学矿业学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学理学院内蒙古呼和浩特010051

以粉煤灰、MgO和KH_(2)PO_(4)为原料制备磷酸镁水泥(MPC)。测定MPC在不同粉煤灰掺量下的抗压强度、抗折强度、凝结时间、孔隙率,并分析其微观结构。研究结果表明:MPC抗压强度随粉煤灰掺量的增加先升高后降低,掺量为20%时强度最大为34 M... 详细信息

以粉煤灰、MgO和KH_(2)PO_(4)为原料制备磷酸镁水泥(MPC)。测定MPC在不同粉煤灰掺量下的抗压强度、抗折强度、凝结时间、孔隙率,并分析其微观结构。研究结果表明:MPC抗压强度随粉煤灰掺量的增加先升高后降低,掺量为20%时强度最大为34 MPa,抗折强度随粉煤灰掺量的增加而降低,韧性随粉煤灰掺量的增加而降低;粉煤灰改善了MPC孔结构,粉煤灰掺量为40%时MPC孔隙率降低了67.2%;粉煤灰延长了MPC凝结时间,粉煤灰掺量为40%时MPC凝结时间延长至13.7 min;随着粉煤灰掺量的增加水化产物MgKPO_(4)·6H_(2)O(MKP)生成量先增多后减少,粉煤灰掺量20%时MKP生成量最大。粉煤灰对MPC强度的影响主要取决于MKP生成量。

关键词：磷酸镁水泥粉煤灰抗压强度微观结构 MKP生成量

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退火对锆合金表面Cr涂层孔隙率的影响

金属热处理 2024年第1期49卷 262-267页

作者：李志康王全伟申晓凤黄娇樊立峰马文张鹏省内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学稀土金属材料工程研究中心内蒙古呼和浩特010051 西北有色金属研究院陕西西安710016

采用超音速火焰喷涂技术(High velocity oxygen fuel, HVOF)在Zr-4合金表面制备Cr涂层,在700℃退火2 h,在水蒸汽环境中进行1000℃高温氧化试验,采用豪斯天平密度测定组件测量涂层致密度,研究退火对Cr涂层孔隙率的影响。结果表明,退火可... 详细信息

采用超音速火焰喷涂技术(High velocity oxygen fuel, HVOF)在Zr-4合金表面制备Cr涂层,在700℃退火2 h,在水蒸汽环境中进行1000℃高温氧化试验,采用豪斯天平密度测定组件测量涂层致密度,研究退火对Cr涂层孔隙率的影响。结果表明,退火可以明显提高Cr涂层致密度,弥补采用超音速火焰喷涂在试验参数下制备的涂层孔隙率高的问题,但其对涂层与基体界面无明显改变。退火处理后的Cr涂层抗氧化性能优于未退火样品,说明涂层制备后采用适当的热处理工艺可以达到改善涂层微观结构、提高涂层致密度以提升Cr涂层抗高温氧化性能的效果。

关键词：锆合金铬涂层 HVOF 退火致密度