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黄河泥沙在海藻酸钠+EICP制备生物砖中的应用

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工程科学与技术 2024年

作者：原华李瑾沈文博苏忠胜韩智光朱想河南大学建筑工程学院中国建筑第八工程局第二建设有限公司中国建筑第七工程局有限公司

近年来利用生物胶结生成的“生物砖”引起人们的关注，然而生物砖在特殊环境下的耐久性问题尚缺少深入认识。本文将黄河泥沙引入到酶诱导碳酸钙沉积（EICP）和海藻酸钠制作石英砂砖的过程中。通过正常环境、酸性环境、干湿及冻融循环下... 详细信息

近年来利用生物胶结生成的“生物砖”引起人们的关注，然而生物砖在特殊环境下的耐久性问题尚缺少深入认识。本文将黄河泥沙引入到酶诱导碳酸钙沉积（EICP）和海藻酸钠制作石英砂砖的过程中。通过正常环境、酸性环境、干湿及冻融循环下的强度、吸水性和扫描电镜测试，分析黄河泥沙掺入对石英砂砖性能的影响。结果表明：海藻酸钠掺入对EICP处理石英砂砖强度的提高不仅仅源于碳酸钙含量的增大，还受到砂砖内部结构及碳酸钙沉淀晶体形态的影响。所掺黄河泥沙粒径愈小，海藻酸钠+EICP固结石英砂砖的抗压、抗折强度愈高；黄河泥沙的掺入最高可将砂砖的抗压、抗折强度分别提升1.09和0.97倍，砂砖对干湿、冻融及酸性环境的适应能力更强。海藻酸钠为Ca2+的沉淀提供成核位点，碳酸钙在海藻酸大分子网格中生长；黄河泥沙被碳酸钙结晶和海藻酸钙凝胶包裹，形成“海藻酸钙凝胶-碳酸钙-黄河泥沙-石英砂”的四相单元结构，颗粒之间粘聚力增大，结构更为致密。

关键词：生物砖酶诱导碳酸钙沉积黄河泥沙海藻酸钠干湿冻融循环

超高性能混凝土华夫板受力性能试验研究与数值模拟

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建筑结构学报 2024年第8期45卷 93-107,117页

作者：丁然张亚朋武维宏樊健生张万清华大学土木工程系北京100084 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司甘肃兰州730030 甘肃省公路交通建设集团有限公司甘肃兰州730030

超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)华夫板具有质量轻、刚度大、承载能力高等优点,在大跨度桥梁桥面板和建筑楼屋盖等工程中有良好的应用前景。通过4块UHPC华夫板1∶2缩尺模型的静力加载试验,研究了四点和四边支承... 详细信息

超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)华夫板具有质量轻、刚度大、承载能力高等优点,在大跨度桥梁桥面板和建筑楼屋盖等工程中有良好的应用前景。通过4块UHPC华夫板1∶2缩尺模型的静力加载试验,研究了四点和四边支承边界条件、不同横肋间距下UHPC华夫板的抗裂性能、刚度、承载能力和受力机制。采用ABAQUS建立精细有限元模型,进一步研究了纵横肋受拉钢筋配筋率、纵横肋分布、顶板厚度、肋高等设计参数对UHPC华夫板受力性能的影响规律,并给出优化设计建议。结果表明:在四点加载阶段,设计轮载作用下华夫板基本不开裂;在跨中单点加载阶段,四点支承的UHPC华夫板发生弯曲破坏,且以纵向受力为主,四边支承的华夫板发生冲切破坏,刚度和承载力较四点支承华夫板的明显提高;适当增加横肋间距,减少横肋数量,能够使UHPC华夫板双向受力状态更加明显,材料利用率更高;纵横肋底部受拉钢筋直径和顶板厚度是影响UHPC华夫板刚度和承载力的主要因素。基于研究结果,对于跨度5~6 m的UHPC华夫板,建议采用3条纵肋与3~5条横肋的组合形式,且顶板厚度不超过100 mm。

关键词：超高性能混凝土华夫板支承条件静力试验有限元分析受力性能

基于热泵与低温空预器的燃气锅炉尾气水热回收系统性能研究

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热能动力工程 2024年第2期39卷 82-90页

作者：侯刚张东王铨赵克鑫兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省第七建设集团股份有限公司甘肃兰州730030

燃气锅炉排放的烟气中含有大量的水蒸气,因排烟温度未能降到露点以下而无法有效回收水蒸气的冷凝潜热。本文采用压缩式热泵与低温空预器相结合的方式深度回收燃气锅炉烟气余热,主要研究了在不同过量空气系数下供热回水流量和供热回水温... 详细信息

燃气锅炉排放的烟气中含有大量的水蒸气,因排烟温度未能降到露点以下而无法有效回收水蒸气的冷凝潜热。本文采用压缩式热泵与低温空预器相结合的方式深度回收燃气锅炉烟气余热,主要研究了在不同过量空气系数下供热回水流量和供热回水温度对排烟温度、余热回收效率、热泵机组制热性能系数及水蒸气冷凝率的影响。研究结果表明:在过量空气系数为1、供热回水流量为80 t/h条件下,热泵可将供热回水温度从50.0℃提升至65.1℃,其制热性能系数为4.25;空气进、出低温空预器的温度分别为-3.8℃和33.0℃,流量为15360 m^(3)/h时,排烟温度从90℃降至20℃,烟气余热回收效率达到14.8%;以29 MW的燃气锅炉为研究对象,按供热面积为5.2×10^(5)m^(2),供暖151天计算,烟气中回收的冷凝水量为8000 t,占锅炉补水量的54.1%;该余热回收系统的投资回收期为2.1年,压缩式热泵烟气余热回收系统节能效果显著。

关键词：烟气余热回收压缩式热泵低温空预器冷凝水回收

基于负压吸附爬壁机器人和Transformer的混凝土桥塔裂缝识别检测

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中国公路学报 2024年第2期37卷 53-64页

作者：丁威夏哲舒江鹏叶建龙项贻强浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江省交通集团检测科技有限公司浙江杭州310058

为了解决大型桥梁混凝土桥塔结构裂缝难以高效、安全、精准量化识别的问题,提出了基于爬壁机器人和Transformer的桥塔裂缝识别检测方法。该方法以基于负压吸附机制的爬壁机器人为装备载体,其可在混凝土桥塔上快速移动并近距离采集表观... 详细信息

为了解决大型桥梁混凝土桥塔结构裂缝难以高效、安全、精准量化识别的问题,提出了基于爬壁机器人和Transformer的桥塔裂缝识别检测方法。该方法以基于负压吸附机制的爬壁机器人为装备载体,其可在混凝土桥塔上快速移动并近距离采集表观病害高清数据。通过建立包含图像拼接、特征金字塔Transformer(Feature Pyramid Transformer,FPT)裂缝分割网络、尺度量化计算的裂缝识别方法,得到裂缝关键位置的宽度数据,并输出裂缝全局分布可视化结果,有效提升了微小裂缝的分割和边缘定位精度。基于试验验证了该方法的可行性与识别检测精度,并成功将其应用于中国东部某跨海大桥主塔裂缝检测工程。检测结果表明:该法对实际桥塔表面分布在0.1~3.3 mm宽度范围内的多尺度裂缝进行检测,宽度量化的最大误差小于10%。研究成果具有较好的应用前景,有望进一步推进现有混凝土桥梁结构检测技术与装备的智能化发展。

关键词：桥梁工程桥塔裂缝检测爬壁机器人特征金字塔Transformer 多尺度裂缝

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渐进式滑坡锚索抗滑桩预应力张拉值计算

工程科学与技术 2024年第1期56卷 138-147页

作者：侯小强王新飞贾洪璐安玉科周重任侯云龙兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中建路桥集团有限公司河北石家庄050000 甘肃省交通规划设计院有限公司甘肃兰州730030 甘肃省工程地质研究院甘肃兰州730030

依据渐进式滑坡蠕变特点,现有锚索抗滑桩计算模型针对渐进式滑坡桩–锚–土三者相互作用过程考虑较少。针对这一问题,将渐进式滑坡缓慢失稳的变形特征和预应力锚索抗滑桩从空载到满载动态工作过程相结合,利用Winkler弹性地基梁理论,优... 详细信息

依据渐进式滑坡蠕变特点,现有锚索抗滑桩计算模型针对渐进式滑坡桩–锚–土三者相互作用过程考虑较少。针对这一问题,将渐进式滑坡缓慢失稳的变形特征和预应力锚索抗滑桩从空载到满载动态工作过程相结合,利用Winkler弹性地基梁理论,优化了锚索抗滑桩桩–锚变形协调条件,考虑桩后土压力渐进变化过程,构建不同工况桩–锚–土协同工作的计算模型,推导了预应力锚索抗滑桩施工阶段初张拉值的计算方法。结合工程算例和有限元软件数值模拟结果,为获取较高精度的计算数值,采用MATLAB软件编译程序进行计算分析。结果表明:1)渐进式滑坡“稳定–蠕动–失稳”阶段性变形特点决定了预应力锚索抗滑桩“空载–加载–满载”三阶段桩–锚动态内力变形过程,明确了各阶段桩后可能存在的土压力模型,单纯进行满载阶段锚索拉力设计不符合渐进式滑坡实际作用机理,进一步证明施工阶段锚索预应力张拉值设计的重要性;2)渐进式滑坡推力由尚未产生的初始空载阶段至完全作用的满载阶段,两阶段并非互相独立存在,二者通过桩–锚变形协调条件相互作用,表明了施工阶段抗滑桩预应力张拉力值大小受满载阶段桩锚内力及变形大小的影响;3)依据渐进式滑坡锚索抗滑桩动态内力变形过程,保证抗滑桩受荷段和锚固段内力大小均衡相等,优化了满载阶段全桩弯矩平衡设计原则,确立了以静止土压力作为施工阶段预应力张拉值设计标准,对比表明,此计算方法优于其余4种现有算法,同时有限元数值模拟结果与本文算法贴合度较高,进一步验证了此计算方法的合理性和可靠性。研究成果可为渐进式滑坡中预应力锚索抗滑桩的设计计算和施工提供技术指导。

关键词：渐进式滑坡锚索预应力桩锚协调变形土压力状态锚索设计拉力

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活化胶粉复合改性沥青混合料的路用性能评价

建筑材料学报 2024年第2期27卷 114-120页

作者：王永宁李晓民杨涛魏定邦李波兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司高性能材料研究所甘肃兰州730030 甘肃省公路交通建设集团有限公司甘肃兰州730030

为评价双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青及其混合料的低温性能,用测力延度、半圆弯曲和裂缝扩展性能试验分别测试了SBS改性沥青、未活化胶粉复合SBS改性沥青和双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青的低温性能指标,并采用熵权法对测力延度指标进... 详细信息

为评价双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青及其混合料的低温性能,用测力延度、半圆弯曲和裂缝扩展性能试验分别测试了SBS改性沥青、未活化胶粉复合SBS改性沥青和双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青的低温性能指标,并采用熵权法对测力延度指标进行优选,通过荧光显微镜和四组分试验对3种沥青的性能变化进行机理分析.结果表明:测力延度指标中最大屈服点可有效表征双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青的低温性能;双螺杆活化过程中交联键被打开,并与SBS形成稳定的交联网络结构,显著提高了改性沥青混合料的高温性能和抗水损害性能.

关键词：道路工程双螺杆活化胶粉复合SBS改性沥青力学性能裂缝扩展性能试验

富水黏土岩及砂岩夹层地质混凝土灌注桩成孔施工技术

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第4期 0015-0018页

作者：吴孝红李程碑赵雪河南省第七建筑工程集团有限公司河南郑州450000

采用“冲击钻成孔+高护筒+高比重泥浆护壁+抛投片石挤密空隙”的施工工艺,在富水黏土岩及砂岩夹层地质采用冲击钻进行混凝土灌注桩成孔施工时,首先使用2m高护筒进行开孔,再换用6m高护筒对桩孔孔口进行保护,然后通过往桩孔内抛投片石,使... 详细信息

采用“冲击钻成孔+高护筒+高比重泥浆护壁+抛投片石挤密空隙”的施工工艺,在富水黏土岩及砂岩夹层地质采用冲击钻进行混凝土灌注桩成孔施工时,首先使用2m高护筒进行开孔,再换用6m高护筒对桩孔孔口进行保护,然后通过往桩孔内抛投片石,使片石受冲击向桩孔孔底和两侧挤压,增加桩孔周边砂岩石的密实度,同时再增加泥浆的相对比重,对桩孔进行良好的护壁,减小地下水对孔壁的冲刷,从而进行灌注桩成孔。能够有效地解决富水黏土岩及砂岩夹层地质灌注桩成孔过程中出现大体量塌孔、成孔速度慢、混凝土灌注桩充盈系数大等难题,满足复杂地质混凝土灌注桩成孔的施工技术需求。

关键词：富水黏土岩及砂岩夹层地质灌注桩成孔塌孔充盈系数

建筑基础工程大体积混凝土施工中的问题及应对策略

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第8期 0150-0153页

作者：周海波广西建工集团第七建筑工程(江苏)有限公司江苏徐州210000

随着我国向城市化的快速发展,建筑项目的规模也在不断增加,其中,大体积的混凝土在建筑基础工程方面得到了普遍使用。但是,受到大面积混凝土的施工特性,例如大规模的混凝土需求、高施工技术的严格要求等,施工阶段经常会遇到由于温度变化... 详细信息

随着我国向城市化的快速发展,建筑项目的规模也在不断增加,其中,大体积的混凝土在建筑基础工程方面得到了普遍使用。但是,受到大面积混凝土的施工特性,例如大规模的混凝土需求、高施工技术的严格要求等,施工阶段经常会遇到由于温度变化、收缩而产生的裂痕,以及施工的复杂性,这些都给建筑的质量及安全性带来潜在的问题。为了解决上述的问题,本研究提出了优化配合比、采纳分层浇筑方式,以及增强温度的监控与维护等相应的策略建议。这些策略完全与《"十四五"建筑业发展规划》中"提高建筑工程的质量及生产安全"的标准相吻合,并与中央经济工作会议所强调的"促进制造业向高端化、智能化、绿色化方向发展"的理念一致。这些建议在增强建筑工程的质量安全性和促进建筑业向高质量发展方向前进方面都具有至关重要的作用。

关键词：建筑基础工程大体积混凝土常见问题配合比

高填方路基建筑垃圾和素土分层复合回填施工技术

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第3期 0103-0106页

作者：吴孝红李军兴贾娟河南省第七建筑工程集团有限公司河南郑州450000

在丘陵地带进行横贯深沟的道路工程高填方路基施工,采用建筑垃圾与素土交替回填的方式进行高填方路基回填,将各种粒径建筑垃圾按照不同粒径分筛后,进行两次级配,通过对基底进行冲击碾压、建筑垃圾与素土分层摊铺、冲击压实、增强补压,... 详细信息

在丘陵地带进行横贯深沟的道路工程高填方路基施工,采用建筑垃圾与素土交替回填的方式进行高填方路基回填,将各种粒径建筑垃圾按照不同粒径分筛后,进行两次级配,通过对基底进行冲击碾压、建筑垃圾与素土分层摊铺、冲击压实、增强补压,使路基回填的压实度、弯沉值符合设计要求,能够有效地解决施工现场大量建筑垃圾处置的难题,减少现场土方开挖工作量,最大程度地保护原有土地,同时减少土方运输、噪声污染和扬尘污染,降低施工对周边环境的影响。

关键词：高填方路基回填建筑垃圾素土分层复合回填压实度弯沉值