季冻区高速公路路基冻害调查及试验观测

在对吉林省几条高速公路进行的野外冻害调查、现场观测和室内冻胀、水分迁移模拟试验的基础上,依据取得的野外资料和室内试验数据,对季冻区高速公路路基冻害的原因和影响因素进行分析和探讨;对冻害与水分关系、路基冻害水分来源、水分迁移特征以及由于路面底基层二灰土性能恶化失效导致的道路翻浆等问题进行了深入研究.同时利用本项目综合研究的特点,将竖管法毛细水沿高度分布的研究资料与由冻胀试验揭示的各种冻胀率——含水量变化规律有机结合起来进行分析,从而得到了毛细水冻害有效高度,试验结果表明:规范值相对试验值在一些情况下偏低,有的低很多,对路基防冻抗冻设计不利.研究成果对公路路堤最小高度设计和挖方段防冻处理深度设计等防冻措施的采用有实际意义.     

基于土体振动能量吸收特性的层状路基缩尺模型尺寸效应研究

针对缩尺模型试验的尺寸效应问题,以车辆荷载作用下的上硬下软型双层路基为研究对象,从揭示动应力衰减规律角度出发,选取土体能量吸收系数作为表征尺寸效应的参量;基于不同比例计算模型的数值模拟结果,给出动应力代表值沿深度的衰减公式,并依据均质土体能量吸收系数与模型比例的拟合关系,构建出硬、软土层内的尺寸效应响应方程;根据动应力界面传递系数与模型比例的函数关系,并引入无量纲"土层界面能量吸收系数",推导得出土层界面过渡段的尺寸效应响应方程;借助现场监测数据和室内模型试验,验证了尺寸效应响应方程的可靠性。研究表明:在振动频率取1~5 Hz前提条件下,运用缩尺模型试验结果和尺寸效应演化规律能够反演原型试验的工况,相关成果对工程实际有一定的指导意义。     

成层地基中静压桩挤土效应模型试验研究

本模型试验用改装的手摇式静力触探仪做为压桩设备,分别在均质地基和双层地基中连续贯入模型桩,用数码相机拍摄压桩过程,最后用图像处理软件处理所获得的图片,得到压桩结束后桩侧土体横向位移和竖向位移,比较分析均质地基和双层地基的最终土体位移场,得出静压桩在双层地基中,由于软硬土层间的相互作用,所产生不同于均质地基情况下的土体变形规律.     

基于球孔扩张理论的静压桩桩端阻力解析解

为了研究静压桩在饱和黏土中的沉桩端阻力,利用球孔扩张理论推导出极限桩端阻力的计算公式,并通过室内模型试验测量出不同深度桩端阻力的数值.结果表明,静压沉桩过程中桩端阻力随着压桩深度先是呈快速增长,之后渐渐变缓且趋于平稳.极限桩端阻力的理论值是随着桩体半径呈二次曲线增长的,随着土体粘聚力的增大而增大,也随着内摩擦角的增大而变大.经对比分析可知,对于长桩采用本文理论方法所求得的极限端阻力计算值更贴近沉桩终止时的实测值.     

温度对2507钢在模拟烟气脱硫冷凝液中点蚀行为的影响

超级双相不锈钢(SDSS)因优异的耐蚀性和卓越的力学性能以及性价比高等优势,在烟气脱硫领域具有广阔的应用前景。以2507 SDSS为研究对象,利用金相显微镜、扫描电子显微镜及电化学工作站等手段,对其在不同温度(20、40、60、80℃)烟气脱硫冷凝液中的点蚀行为进行深入研究。结果表明,当溶液温度为40℃时,试验钢的自腐蚀电位(E_corr)为-0.078 V,自腐蚀电流密度(i_corr)为5.09 mA/cm²,点蚀电位(E_pit)为0.956 V,阻抗谱半径最大,电荷转移电阻(R_ct)为54 200Ω/cm²,频率为0.01 Hz的阻抗模值|Z|_{f=0.01 Hz}为52 036Ω,其耐蚀性最好。当溶液温度从20℃升高到80℃时,试样的E_corr、E_pit先增大后减小,i_corr先减小后增大,电化学阻抗谱半径先增大后减小,R_ct先增大后减小,腐蚀后点...     

二元体系碱激发胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能研究

以粉煤灰、矿粉、偏高岭土为主要原料制备二元体系复合碱激发胶凝材料,将不同配比的复合碱激发胶凝材料以不同浸泡方式在5%(NH₄)₂SO₄溶液中侵蚀120 d,并通过测定力学性能来优化制备方案,接着利用扫描电镜(SEM)分析不同体系的侵蚀破坏机理。结果表明：粉煤灰-矿粉基(FA-SP)最佳配比为2∶3,且在半浸泡下强度损失严重,出现大量裂缝和盐结晶。偏高岭土-矿粉基(MK-SP)最佳配比为1∶1,结构稳定,半浸泡组与全浸泡组外观形貌没有明显差异,具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能,受NH⁺₄侵蚀作用小。     

配分工艺对301奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响

拟以淬火-配分的新型热处理工艺替代冷变形加工硬化工艺,进而提高亚稳态奥氏体不锈钢的力学性能。以301不锈钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、铁素体测量仪、万能试验机及显微硬度计等表征手段,分析了不同配分热处理制度对301不锈钢微观组织及力学性能的影响。结果表明:301亚稳态奥氏体不锈钢经不同淬火-配分工艺热处理后,其显微组织主要由板条状马氏体、奥氏体以及微量碳化物组成;其力学性能对配分温度不够敏感,但随配分时间的延长会不断优化。在450 ℃配分30 min后,301奥氏体不锈钢的综合力学性能达到最优,其屈服强度、抗拉强度、伸长率及硬度分别为432.37 MPa、1212 MPa、44.28%及193.16 HV0.2。     

CO2环加成过程中副产物溴乙醇的催化转化研究

CO₂是温室气体之一，其在大气中快速大量积累直接导致了全球变暖和生态破坏等环境问题。从可再生碳资源利用的角度来讲，CO₂是广泛存在、价廉易得的C1资源。以环氧乙烷(EO)和CO₂为原料生产碳酸乙烯酯(EC)的工艺，具有高“原子经济”和“绿色化学”的优势，为C1资源的化学利用提供可行的工业方案。卤素离子型催化剂是该环加成反应的传统催化剂，但在反应过程中，催化剂中卤离子流失，生成副产物卤代醇分子，从而影响主产物碳酸乙烯酯的收率、增加了分离难度和对设备的要求。因此，开发理想的催化体系，将副产物卤代醇抑制并转化、促使其正向消耗十分必要。本工作设计开发了系列弱碱性离子液体，以溴乙醇(BE)为研究对象，在环加成反应条件(温度130℃、CO₂压力3 MPa、反应时间3 h)下，添加弱碱性离子液体，实现了溴乙醇的原位转化。考察了不同的反应条件和不同碱性离子液体对溴乙醇转化的影响，包括离子液体种类、反应温度、压力环境、反应时间等因素，揭示了溴乙醇转化的反应规律，其中[Bu4P][HCO3]的效果最好；采用气体氛围和溶...     

硅对铁素体耐热不锈钢韧脆转变行为的影响

 铁素体耐热不锈钢18Cr-Al-Si具有优良的导热性能及良好的耐高温气体腐蚀性能,同时复合添加铝和硅元素又确保了其具有优异的抗高温氧化性,该钢是应用于超(超)临界电站锅炉连接件的一种新型耐热钢材料。以往,对于连接件材料的加工主要采用传统的水切割加工成型方法,但生产效率较低且成本较高;采用室温冲压加工成型的方法时,由于该类铁素体耐热不锈钢板脆性较大,容易在钢板厚度中心处产生裂纹;而采用带温冲压加工(即在韧性温度区间加工)时,则可避免钢板中心开裂的问题。为了提高连接件材料的生产效率,需要优化和确定该钢带温加工工艺参数。采用系列温度夏比冲击试验方法并借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及能谱仪(EDS),研究了硅含量(质量分数为0%~0.9%)对18Cr-Al-Si钢韧脆转变行为的影响。结果表明,随着硅含量的增加,各试验温度下的冲击吸收功逐渐降低、韧脆转变温度(DBTT)升高、微观断口中解理面数量增多、韧窝面积逐渐减少。硅元素对退火后的18Cr-Al-Si钢微观组织及析出物影响较大,随着硅含量的增加,钢中铁素体晶粒尺寸逐渐增加,M₂₃C₆碳化物由小尺寸的条状或块状逐渐变为长条状或大块状;较大的铁素体晶粒尺寸以及长条状或大块状M₂₃C₆碳化物的析出是恶化该钢冲击韧性的主要因素。     

黏土中静压沉桩离心模型

采用西澳大学室内鼓轮式离心机,在预先固结的高岭黏土中开展不同离心力场(50g,125g及250g,g为重力加速度)条件下的模型压桩试验、T-bar试验和静力触探试验,分析了模型桩在贯入过程、静置稳定过程中桩身径向应力(σ_r)的变化规律,并对后期桩体拉伸载荷阶段的径向应力变化值(Δσ_r)及桩侧摩阻力变化情况行了探讨,揭示了在不同超固结比(OCRs)黏土中静压桩侧摩阻力的演变特性.在此基础上,通过两种经验公式方法对桩侧摩承载力进行了预测计算和对比分析.研究结果表明:沉桩过程中桩端相对高度(h/B)对桩身径向应力的发展变化有很大的影响,桩身不同位置(h/B)的总径向应力对同一贯入深度而言,存在桩侧径向应力退化现象;基于静力触探试验提出的经验方法,能有效考虑静力触探锥端阻力(q_t)和桩端相对高度(h/B)因素的影响,将其应用于黏土沉桩时桩侧摩阻力的预测,可取得与试验实测结果较吻合的结果.研究成果对软土地区静压桩施工与承载力设计具有一定的工程指导意义.