海洋环境下矿渣混凝土的表面氯离子浓度规律

依据自然扩散法的原理,采用人工模拟海水为浸泡介质,研究了矿渣混凝土(Slag concrete,SGC)在海水环境中的氯离子扩散行为,探讨了养护龄期、暴露时间、矿渣(Slag,SG)掺量对混凝土表面氯离子浓度(Cs)的影响规律.结果表明,在海洋环境中,不论是普通混凝土(Ordinary Portland cement concrete,OPC)还是SGC,其Cs均随着养护龄期的延长而呈对数函数的下降规律,且随着暴露时间的延长而呈幂函数的增长规律,并逐渐趋于稳定.对于暴露时间为180 d的SGC,其Cs随着SG掺量的增加呈现先减后增的趋势,Cs最小的SG掺量为30％.因此,对于实际海洋环境下的混凝土结构,为了保证结构强度并考虑氯离子扩散系数的影响,应尽量延长养护的时间至365 d,同时使SG的掺量不低于30％,这样,有利于提高混凝土结构的服役寿命.     

海水反渗透膜耐氯及抗菌稳定性评价

提出一种海水反渗透膜耐氯及抗菌稳定性评价的方法,选取一种海因衍生物改性的海水反渗透膜,评价其性能的稳定性,并结合反渗透膜微观结构(表面形貌、表面电位、红外光谱、表面亲水性)的变化情况进一步揭示微观结构变化和对其宏观性能的影响。结果表明,经过4周海水工况及强氯化条件(质量浓度2 mg/L活性氯)下连续运行,反渗透脱盐率可保持在95%以上,水通量下降了57%,膜表面抑菌性一直保持在98%以上;从微观结构上看,膜表面功能团吸收峰没有发生明显变化,亲水性略有下降,表面电位相对具有较大变化,等电位点逐渐向高pH方向移动,微观结构的变化能合理解释膜的性能变化的原因。     

水下闭式循环系统的压力适应技术研究

针对应用于外界海水深度变化、且需要和外界海水交换的半封闭式循环系统,为确保其可靠性,以及循环系统的系统压力需要与海水深度变化相适应的特点,研究一种进口压力补偿阀的结构,使得在外界海水压力(深度)改变时,循环系统的压力与外界压力自动适应。在此基础上,对该阀进行相应的静态特性和动态特性的仿真分析。结果表明,在一定的开度下,该系统压力能够快速适应外界海水压力变化,够始终保证系统的内部压力始终与外界压力适应,保证系统正常工作,同时提高了系统的可靠性。     

海洋环境下珊瑚混凝土的表面氯离子浓度规律

采用自然扩散法研究了珊瑚混凝土在模拟海水环境中的氯离子扩散行为,探讨了养护龄期、暴露时间、强度等级和环境差异性对珊瑚混凝土表面氯离子浓度的影响。结果表明：在海洋环境中,珊瑚混凝土的表面氯离子浓度随着暴露时间的延长而呈乘幂的增长,随着养护龄期的延长而下降,随着混凝土强度等级的增加而下降;海水环境下,C50珊瑚混凝土的表面氯离子浓度比相同条件下的C50普通混凝土高出约3．5倍,且增长速率远远高于普通混凝土;在相同的养护龄期与暴露时间,我国南海实际岛礁环境中立方体试件的表面氯离子浓度比实验室数据要高出60％～90％,实际工程中珊瑚混凝土结构的表面氯离子浓度数值比较稳定,比实验室数据高出1．2～1．6倍。因此实际海洋环境下的珊瑚混凝土结构,为了保证结构强度并考虑氯离子扩散的影响,应尽量延长养护时间,有利于提高珊瑚混凝土的服役寿命。     

丁苯橡胶在热空气和海水中老化性能的比较

对丁苯橡胶在热空气和海水中进行了加速老化试验,比较了老化前后其性能的变化,得出了该橡胶的性能变化与老化时间的函数关系,并建立了100%定伸应力和撕裂强度与硬度的关联关系。结果表明,在整个老化期间,丁苯橡胶的100%定伸应力和硬度逐渐增大,撕裂强度逐渐减小。在相同的温度下,老化初期在海水中丁苯橡胶的性能变化比在空气中的快,而老化后期在空气中的性能变化比在海水中快。丁苯橡胶的100%定伸应力和撕裂强度与硬度呈线性关系,说明通过硬度的变化监测丁苯橡胶力学性能的变化是可行的。     

高性能牺牲阳极材料的研究

研究了四种新型铝合金牺牲阳极并测试了其电化学性能以及电位与时间的关系,绘制了极化曲线。实验结果表明:电流效率均高于85%,电位随时间变化不大,具有良好的活性、组织结构均匀。该材料用于海水中钢铁的阴极保护,效果良好。     

模拟海水海砂混凝土环境下GFRP筋耐久性试验研究

采用加速老化试验方法对模拟海水海砂混凝土环境下玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋的耐久性能展开研究。对GFRP筋在60℃五种不同的海水-海砂混凝土溶液浸泡下的外观形态、吸湿率进行分析,并运用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀后GFRP筋的微观形貌进行观测。结果表明,模拟海水-海砂混凝土环境中,试件均出现了不同程度纤维与树脂界面层脱黏的现象,其中OH-浓度较高的环境中试件出现了树脂的破损;在相同侵蚀时间下,GFRP筋在海水海砂混凝土环境溶液中的吸水率要低于普通混凝土环境溶液;在实际海水海砂混凝土结构中,可以通过采用FRP高性能海水-海砂混凝土结构以减少环境作用对FRP筋的侵蚀作用。     

海底管道试压过程管内海水温降影响因素分析

海底管道系统压力试验采用介质通常为温度较高的表层海水,表层海水和海底管道及周围环境的温差是延长试压时间、增加试压费用的根源。本文从理论计算和数值计量两个方面分析了管道类型、海水温度和海泥温度这三个因素对管内温度变化规律的影响,并在此基础上估算试压时间。结果表明:三种不同类型的海底管道在分析其温降规律后可将试压时间缩短20%左右;海水温度变化对试压过程的影响远大于海泥的影响,为降低工程费用,需减小试压海水温度。     

阻垢剂对海水淡化膜蒸馏试验的影响

采用直接接触式膜蒸馏技术进行海水淡化试验研究。在海水温度为55℃,循环水温度为20℃的条件下,考察了不同阻垢剂用量对膜蒸馏海水淡化的影响、工艺连续运行过程中膜通量和产水电导率随时间的变化情况,确定了膜蒸馏过程稳定运行的最优浓缩倍率。结果表明,阻垢剂的加入可明显提高淡水的产水率,产水率可达到85%以上,减少了高盐度海水浓缩液的排放,膜通量稳定,产水水质好,其电导率不超过10μS/cm,膜蒸馏海水淡化具有一定的技术可行性和可操作性。     

O型密封圈在海水中的使用寿命研究

丁腈橡胶是核潜艇广泛使用的密封件,了解其在海水中的老化失效过程和规律,对提高核潜艇的可靠性有很大的意义.根据经验动力学公式和Arrhenius模型,设计了一定浓度海水下的四种温度的高温加速老化试验方案.根据试验数据采用回归分析法推导出温度与老化时间及压缩永久变形三者之间的变化关系,并估计出不同海域中丁腈橡胶的寿命.预测...     

电絮凝净化海水过程中电流效率和总磷去除率的研究

采用铁电极对电絮凝工艺处理受污染海水过程中电流效率和总磷去除率的变化进行了研究。研究结果表明,在电絮凝工艺处理海水的过程中存在较高的电流效率,电流密度对电流效率的影响高于极板间距的影响;电絮凝工艺对海水中的总磷具有很好的去除效果,总磷去除率能达到80.58%,且总磷去除率随着电流密度的增大和通电时间的延长而增加;总磷的剩余浓度与通电电流呈一级反应关系,并由此拟合出电絮凝处理海水中总磷的动力学方程。     

热法太阳能海水淡化理论研究进展综述

热法海水淡化是太阳能利用海水淡化中重要的研究方向。针对热法海水淡化蒸发冷凝过程的理论模型主要集中在以Dunkle模型为代表的盘式海水淡化模型上。近年来随着新型淡化结构的提出,太阳能集热系统的改进导致操作条件的变化,以及计算机软件、新型检测设备的开发和应用,国内外学者提出了许多新的淡化模型。该文综述了经典理论模型以及近年来新的理论模型,提出了未来的理论研究将针对建立不同腔体类型的模型以及对腔体内部物理场分布的模拟。     

高性能海水淡化反渗透膜的制备及其性能研究

通过对聚砜多孔支撑膜皮层孔型结构的调控,制备了2种性能优异的海水淡化反渗透膜,并利用SEM、AFM和FTIR等技术对其结构和性能进行了系统研究;模拟海水条件下,对由相应膜片卷制的海水淡化用膜元件的耐温性和耐盐度稳定性进行了系统评价。并以国外高性能海水淡化反渗透膜为参照进行了对比评测。结果表明,聚砜多孔支撑膜的孔型结构可以作为调控聚酰胺脱盐层结构并开发高性能海水淡化反渗透膜的有效手段;所制备的海水淡化反渗透膜膜片脱盐率最高超过99.90%,且耐温度稳定性好。相应膜元件除具有优异的脱盐率和水通量性能外,还具有较强的耐高温和耐高盐度冲击能力,并且其耐酸碱清洗能力远优于参照膜元件。     

固体防垢块防垢性能实验研究

海上油田主要采用注海水增采,地层水和海水之间的不配伍造成了严重的BaSO4垢.针对南海油田韦12块油井结垢情况,进行了固体防垢块防垢技术的实验研究,得出以下结论:在搅拌条件下和流动条件下,固体防垢块的初始溶释速率较快,随着时间的延长迅速下降,最后趋于一个稳定值;高温下的溶释速率最初比低温下的高,随着时间的延长慢慢接近;在有油存在时的溶释速率比单独加水时的明显增大;最低有效防垢质量浓度为5 mg/L;热稳定性较好,可在低于150℃的高温条件下使用.     

渔船船体用HDPE材料的耐久性能

通过调整光辐照强度、海水温度、浸泡时间及冻融循环等因素,研究了其对渔船船体用HDPE力学性能的影响。结果表明,光辐照强度越高,HDPE性能劣化越严重,当强度为1 600 W/m²时的辐照1 920 h后,HDPE的拉伸强度和弯曲强度分别降低了25.3%和23.7%;热氧作用对HDPE力学性能的整体影响较小,在温度为80℃条件下老化1 920 h后,HDPE的拉伸强度和弯曲强度分别下降了8.5%和5.7%,而在常温条件下,HDPE的力学性能基本无影响;海水浸泡作用使HDPE发生轻微的吸湿现象,最大吸湿率仅为0.7%,随着海水浸泡时间的延长,材料的力学性能出现明显降低,拉伸强度和弯曲强度的最大降低幅度均达到了15%,而海水的盐度对HDPE的吸湿率及力学性能影响均较小;海水冻融循环作用使HDPE的力学性能出现小幅度增大,材料的耐冻融能力较强。     

潮汐影响海水沉淀池运行的原因分析与对策

海水退潮过程中反应沉淀池沉淀区出现翻池,絮凝体大量上浮严重影响出水质量.通过对海水潮汐过程中海水变化的分析,找出导致此现象发生的根本原因是海水密度和浊度变化使池内水流产生异重流.作者结合沉淀池结构对异重流流态及其对沉降效果的影响进行了分析,并在此基础上提出了有效的应对方案.     

海水海砂混凝土研究进展

利用海水海砂替代淡水河砂制备混凝土不但能缓解土木工程行业对资源的消耗,而且对于沿海城市及远海岛礁建设而言,就地取材节约了大量的运输成本和时间成本,因此,对于海水海砂资源化利用的研究变得尤为重要。以海水海砂混凝土为研究对象,通过对比国内外学者对海水海砂特性的研究,综合分析了海水海砂混凝土力学性能以及干湿循环和冻融循环下耐久性能以及海水海砂混凝土与纤维增强聚合物(FRP)筋组合结构粘结性能的发展规律。最后对目前海水海砂混凝土研究成果进行了总结,并对未来的研究内容提出了建议。     

黄土溶蚀与水作用时间的关系研究

针对黄土这种具有特殊结构和化学组成的物质,遇水后其结构将发生显著变化,在已有孔洞的情况下,孔洞会随着水流的作用时间的延长发生变化。本文模拟水对黄土的溶蚀作用过程,自制模型,测试出水的作用时间与黄土溶蚀量成一定的函数关系变化。     

低熔点再生聚酯皮芯复合短纤维的性能表征

通过考察不同热处理温度、时间下低熔点聚酯皮芯复合短纤维干热收缩及结构形貌的变化情况,摸索出此类纤维特征指标的表征方法。结果表明:低熔点聚酯皮芯复合短纤维的单纤维干热收缩率在一定的热处理时间下,随着热处理温度的升高而增大;在一定的热处理温度下,随热处理时间的延长略有增加。随着热处理温度的提高,纤维的纵向、横截面及纤维间的形貌会发生不同的变化,以此可作为评价纤维皮芯熔融或黏性流动的依据。     

海水淡化浓排水中铜对2种海洋微藻的影响

研究了海水淡化浓排水中的金属铜对2种海洋微藻塔玛亚历山大藻和海洋原甲藻的影响。配制一系列含不同含量Cu2+的海水培养了2种海洋微藻,统计海藻生长过程中的藻细胞数量变化,做出不同Cu2+含量下海藻的生长曲线,了解Cu2+对海藻生长的影响;利用生物显微镜观察海洋微藻在不同Cu2+含量环境中的生存状况及细胞形态变化。结果表明,Cu2+含量的升高会一定程度上限制塔玛亚历山大藻的生长、繁殖和游动能力,而对细胞形态的变化影响较小;Cu2+的加入会对海洋原甲藻的细胞形态产生较大影响,但是随着培养时间的延续,则会对海藻的生长和繁殖起到一定的促进作用。