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层状双金属氢氧化物及其复合材料去除水体中重金属离子的研究进展 下载:87 浏览:429

肖江1 周书葵1 刘星2 储陆平1 张建1 李智东1 田林玉1 李嘉丽1 《新材料》 2020年10期

摘要:
随着现代工业的飞速发展,工业废水中的重金属离子对人类生存和健康已造成严重的威胁,因此,如何有效去除重金属是当前环境治理领域中需要解决的重要问题。层状双金属氢氧化物(LDHs)作为一种二维层状化合物,具备来源广泛、化学性质稳定、合成成本低、无毒性等优势,被广泛应用于吸附材料、催化剂和药物学等领域。大量实验证明,层状金属氢氧化物能作为吸附剂去除水中的重金属离子,且吸附效果显著。但单一LDHs因官能团较少、耐酸碱性较差、重复使用率低、易聚集等缺点难以在环境修复领域的实际应用中进一步推广,因此,如何改善其吸附性能,即如何以层状双金属氢氧化物为基体材料来构筑功能性的层状金属氢氧化物材料,成为近期环境修复领域研究的热点之一。目前,研究人员试图以煅烧、插层、表面修饰和复合材料等方法对LDHs进行表面改性,以达到提高LDHs材料的层间距离、比表面积和表面官能团等目的,继而增加其与重金属离子之间的作用位点,提升吸附性能。大量研究表明,采用煅烧法能获得大比表面积和丰富含氧功能团的LDHs;如将苯二甲酸(TAL)和均苯四羧酸(PAL)等应用到插层改性能获得层间距离更大的LDHs,或者将甘油小分子应用于表面修饰改性LDHs,可以增加LDHs材料表面官能团的数量。以上改性方法均能提高LDHs的吸附性能,但改性后的LDHs材料仍存在回收效果差、重复利用率低等问题。因此,研究者制备了以Fe3O4为主的磁性LDHs复合材料,该制备方法既满足了高吸附性能的要求,也极大地提高了其重复利用效率;不仅突破了回收利用率低的瓶颈,还为LDHs材料在实际应用中的推广奠定了基础。基于水环境修复角度,本文首先论述了层状双金属氢氧化物的制备,及以层状双金属氢氧化物为基体材料的常用改性方法和可能的作用机理,并进一步论述了其在环境领域中水处理方面的最新应用。其次,本文还分析了环境修复过程中影响层状双金属氢氧化物应用效果的各种因素。最后,本文在上述基础上对如何利用层状金属氢氧化物复合材料高效地从水环境中去除重金属离子进行了深刻的思考,进而对层状双金属氢氧化物(LDHs)在废水处理中的应用前景进行展望。

寒区隧道衬砌温度场及应力场变化规律研究 下载:62 浏览:437

王海龙 李玉龙 刘冬 徐志强 齐文彬 《交叉科学研究》 2019年3期

摘要:
为了研究保温隔热层在冬季的保温效果,选择寒区隧道为研究对象,通过对比隧道是否铺设保温层来进行数值模拟,分析在多年重复温度荷载下温度场的分布,结果表明:在隧道铺设保温层后,能有效减少围岩的冻结深度,减缓围岩的冻融循环,隧道的使用寿命明显延长.在隧道洞口附近由于受到洞口及洞内气温影响,铺设的保温层在一定年限后不能有效保证围岩温度,无法完全阻止围岩内的冻胀发生.隧道在最大冻深时,衬砌最大压应力出现在仰拱和边墙汇交处,最大拉应力出现在仰拱处,且相较自重应力场,最大压应力变小,最大拉应力变大,对寒区隧道运营及维护具有一定的参考价值.

轨道交通桩板结构隔振效果有限元分析研究 下载:89 浏览:527

刘晶磊1 赵倩1 李凯1 刘航1 刘杰1 郭淑磊2 《交叉科学研究》 2019年3期

摘要:
为了研究轨道交通荷载作用下桩板结构主动隔振措施的隔振效果,在路基模型中设置桩板结构,为了模拟振动波传播于无穷远处,通过无限元边界与有限元边界相结合的有限元分析方法建立模型,把桩长、填充率及埋深因素考虑在内,研究各因素对隔振效果的影响.结果表明:随桩长增加,隔振效果越显著,处于45度角方向存在明显的振动加强区,随着距离振源增加,振动加强区均在减小;埋深对隔振效果影响显著,随着埋深的增加隔振效果加强,隔振效果增强趋势是由45度中线区域逐步向俩侧增强,埋深小会引起隔振板对波反射,影响隔振效果;填充率因素在主动隔振桩板结构中有隔振效果,但效果不明显,随着填充率的增加其隔振效果在缓慢增长.

高速公路隧道口液态防风栅流场数值分析研究 下载:82 浏览:485

张治1,2 王海龙1,2 《交叉科学研究》 2019年2期

摘要:
采用CFD数值模拟的方法研究液态防风栅对某高速公路隧道口的防侧风作用.首先建立气液耦合模型,给出了对其相互作用进行高效数值计算的方法,对侧风与液态防风栅共同作用下产生的流场做了分析解释,研究了不同液态防风栅喷口在相同水流初速下的挡风性能.结论如下:液态防风栅以消耗风能为主要方法,产生的加速区风速小,液态防风栅后流场气流流动较为有序,挡风耗能保证行车安全的作用明显;40mm喷口的液态防风栅能起到较好的防侧风效能,宜布设在距高速公路11m处.该研究成果为侧风灾害防治提供了一种环境友好、对安装结构气动影响小、挡风墙后气流稳定的技术,对高速公路隧道口、跨海大桥的侧风防治提供了重要依据.

混凝土流变特性对其稳定性及浇筑后外观质量的影响 下载:77 浏览:436

武斌1 安晓鹏1 史才军2 魏子易1 元强3 《新材料》 2020年7期

摘要:
本实验采用相同的骨料级配和固定的胶凝材料用量,通过改变减水剂用量和水灰比来改变混凝土的流变参数,研究了混凝土流变特性和骨料间的相互作用对不同振捣状态下混凝土稳定性及外观质量的影响。结果表明,在屈服应力高、塑性粘度大的情况下,容易因为填充性差而造成浇筑后混凝土构件表面孔洞面积比例提高;当屈服应力低、塑性粘度小时,混凝土容易出现离析,从而造成浇筑后混凝土骨料不均匀排布。在轻振或静置的情况下,混凝土的稳定性受屈服应力和塑性粘度的影响;随着振捣作用的加强,塑性粘度对稳定性起决定性作用。此外,混凝土浇筑后的外观质量由屈服应力和塑性粘度共同作用,但随着振捣的加强,塑性粘度的作用被削弱。本工作建立了混凝土流变参数与稳定性和浇筑后外观质量的关系,提出了在本实验条件下混凝土流变参数的最佳范围,为通过调整混凝土流变参数控制混凝土的稳定性和外观质量提供了参考及依据。

老化-海蚀循环作用下高阻尼橡胶隔震支座橡胶材料性能劣化规律 下载:87 浏览:423

刘荣1,2 马玉宏1,2 赵桂峰2,3 王康康1,2 《新材料》 2020年6期

摘要:
考虑到设置于跨海大桥位置较低处的隔震支座可能会遭受海水侵蚀和老化的循环作用,开展了高阻尼橡胶隔震支座橡胶材料海蚀-老化循环作用试验,研究了橡胶的硬度、定伸应力、拉伸强度及扯断伸长率随劣化时间和劣化深度的变化规律。结果表明,老化-海蚀循环作用对橡胶性能影响较大。随着老化-海蚀循环作用时间的延长,橡胶的硬度、定伸应力呈增长趋势,试验150 d后分别增长了21.05%和128.87%~244.95%;拉伸强度和扯断伸长率则呈减小趋势,试验150 d后分别下降了55.86%和76.52%,这对高阻尼橡胶隔震支座的极限变形能力和抗拉能力极为不利。经历150 d老化-海蚀循环作用后,硬度和定伸应力主要在劣化深度20 mm范围内增大,表层橡胶分别增长19.3%和87.04%~100.77%;拉伸强度和扯断伸长率在劣化深度10 mm范围内下降,表层橡胶分别减小44%和57.9%,说明橡胶材料性能劣化主要发生在距离表面较近的部分,内部橡胶性能变化较小。

蝶形网板阻沙措施流场特性对比分析研究 下载:46 浏览:473

刘畅 王海龙 徐志强 刘冬 《工程与技术研究》 2019年7期

摘要:
依托青海雅丹地貌区新建地方铁路工程项目,针对当地恶劣气候和地质条件,提出一种将蝶形网板和固沙沙障结合防护的防风固沙体系。采用数值分析软件FLUENT,将固沙沙障采用设置地表粗糙度表示,将不同形式的阻沙措施进行对比,分析其周围流场特性,确定适合当地环境的最优防风固沙体系。结果表明:蝶形网板由于采用不均匀开孔率和50°网板折角形式,其风速折减效果、遮蔽效果与挡风墙、开孔率相近的平面网板两种形式相比较好;通过对比研究路基表面湍动能和压力系数变化,采用蝶形网板的防风固沙体系可以有效抑制边坡沙粒起动、降低路基风蚀沙埋情况。

稻草纤维在轻骨料混凝土中的增韧性能及劈裂抗拉强度预测模型 下载:79 浏览:434

张学元 吕春 张道明 王丽 李扬 《新材料》 2020年5期

摘要:
混凝土强度等级越高,脆性越大,此类问题在轻骨料混凝土中更为突出。采用钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等对其进行增韧,虽能取得一定效果,但对工程造价和环境的影响较显著。基于植物纤维具有来源广泛、环境友好等特点,以粉煤灰陶粒混凝土为例,探寻了稻草纤维掺量、形状、长度和粉煤灰掺量对其力学性能的影响;基于界面过渡区理论,从轻骨料混凝土拉压比、抗冲击强度角度分析了稻草纤维的增韧效果。结果表明:拉压比随纤维掺量的增加而增加,随纤维长度、粉煤灰掺量的增加而减小;纤维改性后拉压比虽出现了降低,但仍高于无纤维组;稻草纤维提高拉压比的效果与其他纤维相近,且改性后提高抗冲击强度效果显著。基于回归分析,提出了混凝土劈裂抗拉强度预测模型,验证结果表明:该模型预测值与文献试验值相对误差在7%以内;混凝土强度等级越高,预测结果越准确,该模型可用于纤维轻骨料混凝土、高性能混凝土劈裂抗拉强度的预测。

环境温度对单薄壁墩连续刚构0#块水化热的影响 下载:63 浏览:446

唐杨 《工程与技术研究》 2019年7期

摘要:
以重庆市某单薄壁墩连续刚构桥为工程背景,采用Midas FEA建立0#块实体有限元模型,研究了不同平均环境温度和温度变化幅值下单薄壁墩连续刚构0#块的温度场和应力场,分析了此条件下0#块水化热的变化规律。研究表明0#块的拉应力区域主要出现在通人孔附近、横隔板与箱梁腹板和顶板交界的位置、横隔板内部中心区域以及横隔板位置对应的翼缘板,横隔板内部中心区域拉应力范围最大,通人孔附近通常出现拉应力峰值;横隔板内部的主应力大致表现为先压后拉;平均环境温度的改变对横隔板内部的主应力影响不大,温度变化幅值越大横隔板内部的主拉应力越大;平均环境温度和温度变化幅值越大通人孔倒角位置的主拉应力峰值越大。

植生型生态混凝土配合比正交设计及性能研究 下载:89 浏览:509

蒋希雁1,2 黄前龙1,2 于海1,2 王皓宇1,2 冯峰1,2 杨尚青1,2 《交叉科学研究》 2019年2期

摘要:
通过正交试验,利用方差分析的方法,研究骨料粒径、设计空隙率、水胶比、粉煤灰掺量对植生型生态混凝土28d立方体抗压强度的影响程度及规律,进而得出优化方案.结果表明:正交试验中最小的抗压强度为8.83MPa,能够满足设计指标要求;四因素中,设计空隙率对抗压强度的影响最为显著,其次是粉煤灰掺量,水胶比、骨料粒径虽存在一定影响,但影响效果不显著,抗压强度随骨料粒径、设计空隙率、粉煤灰掺量的增大而减小,而随水胶比的增大呈先增大后减小的趋势;在强度指标下,通过性能分析得出由骨料粒径为13.2~16mm,设计空隙率为22%,水胶比为0.30,粉煤灰掺量为10%配合比制备的生态混凝土性能最优.

基于三点弯曲试验的聚丙烯纤维桥接应力研究 下载:77 浏览:442

梁宁慧1,2 曹郭俊1,2 刘新荣1,2 代继飞3 缪庆旭1,2 《新材料》 2020年3期

摘要:
为研究聚丙烯(Polypropylene,PP)纤维在混凝土开裂过程中桥接应力的变化规律,选用两种尺寸的聚丙烯细纤维和一种尺寸的聚丙烯粗纤维制备纤维增强混凝土试件,在试件上进行单边缺口梁三点弯曲试验,获得各组试件的荷载-裂缝切口位移曲线和荷载-位移曲线。基于试验结果,采用合成纤维细观拉拔模型,拟合PP纤维桥接应力曲线,并与实测纤维桥接应力曲线作对比,确定对应的PP纤维模型参数。研究结果表明:聚丙烯细纤维的桥接应力峰值为0. 20~0. 22 MPa,聚丙烯粗纤维的桥接应力峰值为0. 56 MPa,纤维桥接应力随裂缝宽度增加呈现先增大后减小的趋势;通过细观拉拔模型中的参数P0、k0、k1,计算PP纤维在混凝土基体中的桥接应力;粗纤维具有较强的桥接应力,在混凝土开裂后表现尤为突出,能有效抑制宏观裂缝的扩展。

表面活性剂对温拌胶粉改性沥青高低温性能的影响 下载:84 浏览:446

王岚1 李冀1 桂婉妹2 《新材料》 2019年12期

摘要:
为了研究表面活性剂(SYDK)对胶粉改性沥青(CR)高低温流变性能的影响,对添加不同SYDK掺量(0.4%,0.6%,0.8%)的60目胶粉改性沥青和混合目胶粉改性沥青进行动态剪切流变实验(DSR)和小梁弯曲蠕变劲度实验(BBR)。结果表明:SYDK的添加改善了胶粉改性沥青的高温性能,对混合目胶粉改性沥青高温性能的改善更显著,且SYDK掺量为0.6%的混合目胶粉改性沥青高温性能最佳。添加SYDK后,60目胶粉改性沥青应力松弛能力有所提高,低温性能有所改善,而混合目胶粉改性沥青的低温抗裂性变差,其中0.6%的SYDK掺量对其低温性能影响最小。综合考虑高低温性能指标,建议表面活性剂SYDK掺量选择0.6%。

红砂岩地层大型车站深基坑桩锚支护结构变形分析 下载:34 浏览:184

海金龙1 沈玉坤1 刘维正2 万家乐2 《交通技术研究》 2020年4期

摘要:
结合江西省赣州市赣州西站预留地铁车站深基坑工程,对红砂岩地层深基坑桩锚支护的桩顶水平位移、深层水平位移、锚索轴力和地表沉降进行现场监测分析。结果表明:桩顶水平位移、深层水平位移、锚索轴力和地表沉降时空效应显著,基坑中部变形大于坑角,长边大于短边,且从中部向坑角逐渐减小;桩体水平位移曲线呈两头小、中间大的"弓"形,最大位移出现在桩体埋深1/2~2/3处,与锚索最大轴力所在位置的深度一致;锚索轴力随基坑深度变化呈类抛物线形分布,轴力损失和增长主要发生在基坑开挖阶段;坑外的地表沉降主要呈凹槽形分布,最大沉降发生在距坑边8.5 m左右处;基坑周围地表最大沉降值与深层最大水平位移之间存在着较为明显的线性关系。

基于分子尺度的沥青材料设计 下载:93 浏览:495

周新星1 吴少鹏2 张翛1 刘全涛2 徐松3 王帅1 《新材料》 2018年8期

摘要:
基于分子尺度的沥青材料设计是指利用多尺度分子模拟预测沥青材料的性能,指导制备符合高性能要求的沥青材料。分子尺度的设计方法主要有量子力学方法、蒙特卡洛方法和分子动力学方法。总结了沥青质模型、沥青模型、量子力学和分子模拟在沥青材料性能预测和设计中的应用,重点介绍了改性沥青材料常用物理力学性质的模拟计算方法及相关研究成果。

高性能混凝土研究进展Ⅱ:耐久性能及寿命预测模型 下载:89 浏览:465

董方园1 郑山锁1 宋明辰1 张艺欣1 郑捷1 秦卿1,2 《新材料》 2018年8期

摘要:
综述了高性能混凝土耐久性能方面的研究进展,包括高性能混凝土的抗氯离子渗透性能、抗冻融性能、抗碳化性能、抗盐侵蚀性能以及多种因素耦合作用下的耐久性能等,介绍了与高性能混凝土耐久性相关的损伤模型和寿命预测模型,并分析了高性能混凝土耐久性能研究现存的一些问题。分析发现:高性能混凝土的耐久性能受材料种类、掺量、实验条件等因素的影响,适量的矿物掺合料和外加剂能够减少混凝土内部有害孔的数量,增加结构的密实度,提高混凝土的耐久性能。多种因素耦合作用下的混凝土耐久性及损伤模型、寿命预测模型等更接近结构所处环境的实际情况,这将会成为高性能混凝土耐久性方面研究的一个热点。

苏州市GDP与交通运输量之间的关系研究 下载:36 浏览:491

毛鑫 朱从坤 《交通技术研究》 2019年12期

摘要:
选取1996—2016年苏州市国内生产总值(GDP),客货运输量的年度数据作为研究样本,运用单位根检验、协整检验分析了GDP与客货运输量之间的关系,以确定GDP与运输量之间是否具有关联性。结果表明在5%显著性水平下,GDP与客货运输量存在长期稳定的均衡关系,经济发展对客货运输量的影响程度在总体上是稳定的。提出定基交通运输弹性系数概念,建立了定基GDP增长率与定基交通运输量增长率之间的弹性系数模型。经研究发现,在长期发展过程中,定基交通运输量弹性系数逐渐趋向于稳定。

高应变率下多尺寸聚丙烯纤维混凝土动态压缩力学性能研究 下载:89 浏览:485

梁宁慧1,2 杨鹏1,2 刘新荣1,2 钟杨1,2 郭哲奇1,2 《新材料》 2018年5期

摘要:
采用Φ74mm的分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson pressure bar,SHPB)试验装置,对两种尺寸聚丙烯细纤维和一种尺寸聚丙烯粗纤维单掺及混掺的混凝土试件进行冲击压缩试验,对比分析粗、细纤维及不同纤维掺量比的多尺寸纤维混凝土试件在五种不同应变率下的动态压缩强度、动态压缩变形、动态压缩韧性和破坏特征,研究聚丙烯纤维混凝土的动态压缩力学性能。结果表明:随应变率的增加,素混凝土及纤维混凝土的动态压缩强度、动态压缩变形和动态压缩韧性表现出显著的应变率效应;在试验应变率范围内,粗聚丙烯纤维混凝土的动态抗压强度最高,相对素混凝土增幅为132.36%213.85%;多尺寸聚丙烯纤维混凝土的动态强度增长因子与素混凝土基本一致;掺入多尺寸聚丙烯纤维可有效增大混凝土在不同应变率下的动态峰值应变和动态极限应变;多尺寸聚丙烯纤维混凝土的动态极限韧性较高,其中细聚丙烯纤维含量为1.2kg/m3时混凝土动态极限韧性最高,增幅为121.11%。

内生力提升导向下的乡村“共生圈”模式构建——以福建省漳州市钟腾村为例 下载:58 浏览:343

尚小钰1 陈潆馨1 王量量1,2 《城镇建设与科学》 2020年11期

摘要:
如何提升乡村内生力目前已逐渐成为乡村规划关注的重点之一,而现有研究大多忽视了乡村各组成部分之间的联系对乡村共生力的影响。本文通过分析现有研究,以激活乡村内生力为目标,将生态系统与乡村进行类比,并提出乡村"共生圈"理论,用以重构乡村制度、产业、空间和人文四个层面间的发展关系。以福建省漳州市平和县霞寨镇钟腾村为例,通过制定乡村发展时序链和各层面优化内容来促成不同层面间良性关系形成,从而使得乡村形成有机整体,不同层面共生发展,促进乡村内生力的提升。这样的乡村"共生圈"模式为四个层面联系薄弱甚至隔离的乡村提供了重构乡村各层面共生关系的新途径,对乡村规划策略的制定和乡村振兴的实施有一定的借鉴意义。

波形钢腹板预应力混凝土桥梁施工工艺 下载:47 浏览:391

金文刚1 邓文琴2 张建东2 王枭1 《交通技术研究》 2019年10期

摘要:
随着我国国内波形钢腹板预应力混凝土桥梁的不断发展,其施工工艺也日益丰富且渐趋成熟。通过对已建或在建的波形钢腹板预应力混凝土桥施工工艺的分析总结可知,传统混凝土桥的所有施工技术对该类桥型也具有普适性,且具有更好的可施工性。同时,介绍了适用于波形钢腹板预应力混凝土桥梁的主要施工工艺及关键技术,给出了具体的施工流程,并结合工程实例,阐述了各施工工艺的技术特征及优势。

国省干线公路桥梁预防性养护技术及病害分析——以镇江市为例 下载:86 浏览:489

嵇业超1 王亚奇1 丁文胜1 管亚舟1 焦阳2 《交通技术研究》 2019年9期

摘要:
为推进国省干线公路桥梁预防性养护技术的应用,基于江苏省镇江市主要国省干线公路桥梁现场检测情况,开展关于桥梁数量、桥型、技术状况和病害的统计分析,建立了桥梁技术状况随时间的历史变化模型。采用分层评定法确定了预防性养护的病害范畴。研究结果表明:镇江市主要国省干线公路桥梁目前的技术状况为开展预防性养护提供了良好的基础;以非线性指数型退化模型作为预测桥梁结构寿命的依据,具有较好的适用性;将预防性养护的对象确定为技术状况为Ⅰ类和Ⅱ类的桥梁,进而可以确定属于预防性养护范畴的病害类型。
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