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基于气体传输量和压力梯度的微裂纹定量表征方法

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硅酸盐学报 2025年

作者：杨进邱金胤陈伟苏英贺行洋张强湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北省建筑防水工程技术研究中心中国建筑第三工程局有限公司

水泥基材料因脆性、体积收缩等特性，易在内部形成微裂纹，从而影响材料强度及耐久性。本工作探讨了一种基于气体在微裂纹中的一维输运和试样两端的压力梯度来表征微裂纹体积等效宽度的方法，并用于评价水泥基材料裂纹自愈合过程演变及... 详细信息

水泥基材料因脆性、体积收缩等特性，易在内部形成微裂纹，从而影响材料强度及耐久性。本工作探讨了一种基于气体在微裂纹中的一维输运和试样两端的压力梯度来表征微裂纹体积等效宽度的方法，并用于评价水泥基材料裂纹自愈合过程演变及愈合效率。为了更好验证测试结果的准确性，采用预设裂纹宽度分别为0.03、0.05、0.10、0.15 mm和0.20 mm。实验表明：该方法可在短时间内(400 s)准确量化0.15 mm以下的微裂纹，且在20～50 mL/min的气体流量下，误差不足10%。验证表明，所建立的基于气体传输的微裂纹测试方法具有较高的准确性和良好的可靠性。该方法同样适用于水泥基材料的自愈合评价，可快速量化愈合后的裂纹等效宽度和愈合率。

关键词：水泥基材料微裂纹气体传输自愈合

不同加工方式对体外模拟胃肠消化香菇活性物质含量及活性的影响

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食品科学 2025年第2期46卷 183-192页

作者：姚芬刘红霞范秀芝史德芳殷朝敏高虹张玉姚望湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所湖北武汉430064 湖北工业大学生命科学与健康工程学院湖北武汉430068 武汉市储备粮保障中心湖北武汉430021

为研究不同加工方式和处理时间对香菇体外模拟胃肠消化后活性物质含量及体外活性的影响,采用蒸制、煮制、空气炸和烤箱烤制4种方式处理香菇,通过模拟体外胃肠消化后测定消化液中总酚、总黄酮、粗多糖和香菇嘌呤含量及其体外抗氧化、降... 详细信息

为研究不同加工方式和处理时间对香菇体外模拟胃肠消化后活性物质含量及体外活性的影响,采用蒸制、煮制、空气炸和烤箱烤制4种方式处理香菇,通过模拟体外胃肠消化后测定消化液中总酚、总黄酮、粗多糖和香菇嘌呤含量及其体外抗氧化、降血脂和降血糖活性,并对消化液的体外活性和活性物质含量相关性进行分析。结果表明,消化前,与蒸制、煮制和空气炸处理相比,烤箱烤制更利于香菇中4种活性物质的保留,其中烤制5 min时总酚、总黄酮和粗多糖的含量和烤制15 min时香菇嘌呤的含量相对较高,分别为(222.13±3.57)mg/g、(4.49±0.06)mg/g、(5.57±0.28)g/100 g和(551.31±3.76)mg/100 g。经体外胃肠消化后,烤箱烤制香菇活性物质释放量相对较高,其次为空气炸。除烤箱烤制香菇总黄酮的释放量随烤制时间延长而降低外,其余活性物质释放量与加工时长无明显相关性。蒸制处理后香菇肠消化液的体外活性相对较高,其中,蒸制20 min的香菇肠消化液1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率和蒸制10 min的2,2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)阳离子自由基清除率最高(P0.05);蒸制10 min时肠消化液的胰脂肪酶抑制活性相对较强(P>0.05),为(49.42±2.32)%。相关性分析发现,胃消化液的α-葡萄糖苷酶抑制活性与其总酚(P<0.01)和香菇嘌呤(P<0.05)含量呈显著正相关,ABTS阳离子自由基抑制率与其总酚(P<0.05)和粗多糖(P<0.01)含量呈显著正相关;而肠消化液的胰脂肪酶抑制活性与4种活性物质含量均呈极显著负相关(P<0.01)。综上可以看出烤制更有利于活性物质的保留和消化释放,而蒸制更利于改善香菇肠消化液的体外活性。本研究为香菇科学合理的加工提供了指导。

关键词：香菇加工方式总酚总黄酮粗多糖香菇嘌呤体外活性

掺硫铝酸钙类膨胀剂白水泥净浆干燥收缩与水分损失关联

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 140-148页

作者：梁华明朱文彬郭鑫志卢艺菲周春圣哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 中南安全环境技术研究院股份有限公司武汉430071

为精确解析干燥条件下掺硫铝酸钙类膨胀剂水泥基材料的收缩行为,深入揭示低相对湿度条件下硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩效果下降的机制,利用低场磁共振弛豫技术,结合X射线衍射、质量与长度测试,在不同相对湿度下对掺与不掺硫铝酸钙类膨胀... 详细信息

为精确解析干燥条件下掺硫铝酸钙类膨胀剂水泥基材料的收缩行为,深入揭示低相对湿度条件下硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩效果下降的机制,利用低场磁共振弛豫技术,结合X射线衍射、质量与长度测试,在不同相对湿度下对掺与不掺硫铝酸钙类膨胀剂白水泥净浆的干燥收缩历程进行10个月的长期监测,从含水量及水分状态角度,定量描述白水泥净浆干燥失水和收缩的演变规律,阐明硫铝酸钙类膨胀剂导致干燥收缩落差增大的作用机制。结果表明:在相对湿度为75%、43%、11%的环境中干燥,白水泥净浆失水量和干燥收缩均持续增大直至稳定,3类环境中各试件干燥收缩与相对失水量间的关系基本保持一致;随干燥时间延长,单位失水量导致的干燥收缩先降低后升高,干燥进程中净浆内部各级孔隙失水规律不同,且各湿度条件下的干燥收缩机制存在差异;掺入硫铝酸钙类膨胀剂后,C-S-H凝胶纳米孔结构会发生一定粗化,干燥时易损失更多可蒸发水,且膨胀剂水化生成的钙矾石还会损失2~5个结晶水,二者共同导致净浆水分损失与干燥收缩增大;在低湿度环境中应用硫铝酸钙类膨胀剂时,需注意这两个因素导致收缩落差增大的影响。

关键词：白水泥硫铝酸钙类膨胀剂干燥收缩水分损失低场磁共振

组合捕收剂DCL-2对氟碳铈氧化焙烧产品浮选性能及作用机理研究

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中国稀土学报 2025年

作者：朱一民先佳宇丛璐张臻悦高鹏东北大学资源与土木工程学院难采选铁矿资源高效开发利用技术国家地方联合工程研究中心武汉工程大学兴发矿业学院

在实验室制备了一种羟肟酸类捕收剂与阴离子捕收剂复配，以肟基为主要极性基团的组合捕收剂DCL-2，考察其对氧化焙烧后氟碳铈矿、白云母、石英、萤石浮选特性的影响规律。试验结果表明：EDTA为抑制剂的浮选体系下，焙烧后氟碳铈矿与萤... 详细信息

在实验室制备了一种羟肟酸类捕收剂与阴离子捕收剂复配，以肟基为主要极性基团的组合捕收剂DCL-2，考察其对氧化焙烧后氟碳铈矿、白云母、石英、萤石浮选特性的影响规律。试验结果表明：EDTA为抑制剂的浮选体系下，焙烧后氟碳铈矿与萤石的人工混合矿浮选试验可获得回收率87.14%、REO品位66.17%的氟碳铈矿氧化焙烧产品；不添加抑制剂EDTA时，氟碳铈矿氧化焙烧产品与白云石和石英混合而成的人工混合矿的浮选分离效果较好，分别得到回收率90.42%、REO品位66.80%和回收率87.02%、REO品位63.01%的浮选指标；四元人工混合矿浮选试验最终可获得氟碳铈矿氧化焙烧产品的回收率和REO品位分别为79.69%、46.84%的浮选指标。FTIR检测和Zeta电位检测结果表明，DCL-2与氟碳铈矿物表面产生非静电吸附；XPS检测结果表明，DCL-2与氟碳铈矿物表面形成氢键。

关键词：氟碳铈矿氧化焙烧焙烧产品捕收剂

超低温作用对超高韧性水泥基复合材料抗弯性能的影响

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复合材料学报 2022年第6期39卷 2844-2854页

作者：苏骏钱维民湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068 湖北工业大学工程技术学院武汉430068

超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)作为一种具有良好力学性能和耐久性能的新型复合材料,弯曲韧性是评价其力学性能的重要指标。为探究UHTCC材料在超低温环境下的抗弯性能,设计了5组不同纤维体积掺量的UHTCC新材料,经过深冷处理后进行四点... 详细信息

超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)作为一种具有良好力学性能和耐久性能的新型复合材料,弯曲韧性是评价其力学性能的重要指标。为探究UHTCC材料在超低温环境下的抗弯性能,设计了5组不同纤维体积掺量的UHTCC新材料,经过深冷处理后进行四点弯曲试验,对其进行等效强度分析,提出一种适用于超低温作用后的韧性评价方式,为UHTCC在超低温领域的广泛应用提供理论基础和技术支持。研究结果表明:超低温作用后UHTCC的弯拉强度显著提升,当温度降低至−160℃,UHTCC的弯拉强度最大可提升67.67%,但表现出明显的脆性;超低温环境下1.5vol%UHTCC的强度及韧性性能提升效果最佳,但超出最优掺量后,UHTCC的性能反而略微降低。

关键词：超高韧性水泥基复合材料超低温弯拉强度抗弯韧性纤维掺量

超低温对超高韧性水泥基复合材料抗压韧性影响试验

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复合材料学报 2021年第12期38卷 4325-4336页

作者：苏骏钱维民郭锋赵家玉湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068 湖北工业大学工程技术学院武汉430068

超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)是一种具有超高韧性及良好耐久性能的新型复合材料,其抗压韧性是评价其工作性能的重要指标。通过对5组不同纤维掺量的UHTCC在超低温作用后的单轴受压试验,研究超低温作用下UHTCC的抗压韧性评价指标,并对... 详细信息

超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)是一种具有超高韧性及良好耐久性能的新型复合材料,其抗压韧性是评价其工作性能的重要指标。通过对5组不同纤维掺量的UHTCC在超低温作用后的单轴受压试验,研究超低温作用下UHTCC的抗压韧性评价指标,并对其变形能力进行等效分析,为UHTCC在超低温环境下的工程应用提供理论支持。研究结果表明:在一定范围内,随着纤维体积掺量的增加,UHTCC的抗压强度、抗压韧性均有明显提升,而超出最优掺量后性能反而略有下降;超低温对于UHTCC的抗压强度具有一定的提升作用,当温度降低至-196℃,其轴向抗压强度最大可提升约74.42%,但其脆性性能更明显。

关键词：超低温 UHTCC 单轴受压抗压韧性纤维体积掺量

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超低温和氯盐作用对超高韧性水泥基复合材料碳化性能的影响

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复合材料学报 2023年第6期40卷 3486-3498页

作者：钱维民苏骏李扬嵇威赵家玉湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068 湖北工业大学工程技术学院武汉430068

极地地区及海洋环境下的资源开采导致混凝土结构受到低温、碳化和氯离子渗透的共同作用,加剧了混凝土材料及其结构的劣化。超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)作为一种新型复合材料,其耐久性是评价其工作性能的重要指标。通过对UHTCC材料在... 详细信息

极地地区及海洋环境下的资源开采导致混凝土结构受到低温、碳化和氯离子渗透的共同作用,加剧了混凝土材料及其结构的劣化。超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)作为一种新型复合材料,其耐久性是评价其工作性能的重要指标。通过对UHTCC材料在超低温作用和氯离子侵蚀后的快速碳化试验,研究了复杂环境作用下不同纤维体积掺量的UHTCC的抗碳化性能变化规律。结果表明:随着温度的降低,UHTCC材料的抗碳化性能明显降低,温度达到−160℃时其碳化深度最大增加约58.76%,适量的纤维掺入对UHTCC材料的抗碳化性能具有明显的提升作用,而超过最优掺量后其抗碳化性能反而有所降低,同时SEM表明氯离子能够细化混凝土内部孔隙,阻碍CO_(2)在材料内部的进一步扩散。提出了极端复杂环境下UHTCC的碳化深度回归模型,研究结论为UHTCC在复杂环境中的工程应用提供参考。

关键词：超低温超高韧性水泥基复合材料氯离子侵蚀碳化作用碳化因子

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测量机器人智能变形监测关键技术及应用研究

水利水电技术(中英文) 2025年

作者：李双平刘祖强张斌郑俊星王栋王华为苏森南李永华长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 湖北省水利信息感知与大数据工程技术研究中心国家大坝安全工程技术研究中心华中科技大学土木与水利工程学院

随着我国水利基础设施建设管理的持续高质量推进，保障这些工程安全和稳定运行已成为关键要点。聚焦传统的多台测量机器人未组网运行模式的痛点，提出一种基于多台测量机器人集成与协作的智能变形监测系统，旨在借助实时气象场模型校正... 详细信息

随着我国水利基础设施建设管理的持续高质量推进，保障这些工程安全和稳定运行已成为关键要点。聚焦传统的多台测量机器人未组网运行模式的痛点，提出一种基于多台测量机器人集成与协作的智能变形监测系统，旨在借助实时气象场模型校正以及监测网实时组网平差技术，大幅提高监测的精度与可靠性。攻克了多台测量机器人在智能变形监测系统里的集成与协作难题，达成了机器人设备间的无障碍通信以及任务的合理分配，有力提升了系统的总体效能。成功开发了实时气象场模型，可以精准获取并运用大气参数，对测距数据进行精细校正，进而显著减小环境因素给测量结果带来的影响。研发了实时组网平差技术，保证了数据处理的高效性与准确性。该系统已经在溪洛渡水电站、三峡枢纽、丹江口枢纽、乌东德水电站、白鹤滩水电站、南水北调等众多重大水利工程的安全监测中成功应用，系统的监测精度达到了±1.5mm，不仅显著提升了工程运维的智能化水平，也为重大基础设施的安全管理提供了强有力的技术支持。研究成果填补了行业内技术空白，为类似的水利工程安全监测提供了宝贵的经验和参考，同时也推动了我国基础设施监测技术向着更高的层次发展。

关键词：测量机器人智能变形监测实时组网平差实时气象场模型

超低温作用对超高韧性水泥基复合材料断裂性能的影响

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建筑材料学报 2022年第9期25卷 901-909,916页

作者：钱维民苏骏赵家玉嵇威湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 湖北工业大学工程技术学院湖北武汉430068

为研究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)在超低温环境下的断裂性能,设计了5组不同纤维掺量的UHTCC预制裂缝切口梁,在经过超低温作用后进行三点弯曲加载试验,通过分析计算UHTCC的荷载-挠度曲线,评价了超低温环境下UHTCC的断裂性能.结果表明... 详细信息

为研究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)在超低温环境下的断裂性能,设计了5组不同纤维掺量的UHTCC预制裂缝切口梁,在经过超低温作用后进行三点弯曲加载试验,通过分析计算UHTCC的荷载-挠度曲线,评价了超低温环境下UHTCC的断裂性能.结果表明:当纤维掺量为1.5%时,UHTCC性能的提升效果最优,当纤维掺量超过1.5%时,UHTCC的性能略有降低;超低温作用后UHTCC的强度显著提升,当处理温度由常温降至-160℃时,材料表现出明显的脆性,其延性指数、特征长度及失稳断裂韧度均明显降低.

关键词：超高韧性水泥基复合材料超低温断裂韧度断裂能延性指数