一、混凝土材料显微组构及其性能的研究现状（论文文献综述）
周昱程[1]（2021）在《滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征》文中进行了进一步梳理人类使用的80%以上物质均源自矿业,矿产资源是国家经济发展的重要物质基础。但是,经过数百年的开采,地球表面的资源已经濒临枯竭。理论上,地球的成矿空间分布从地表至地下10,000 m,因此向地球深部进军是我们必须要解决的战略科技问题。但是,深部地层“高应力、高渗透压、高地温和强腐蚀”的环境特点对工程提出了前所未有的挑战。作为矿井安全的咽喉,井壁混凝土的选择是地下工程的重中之重。本文围绕中国东部滨海正在建设的纱岭金矿,根据现实地下环境设计并研发一种由石英砂、微丝纤维和纳米硅灰等组成的高强度、高韧性水泥基材料（High strength and toughness cementitious composites,简称 HSTCC）,探明不同种类混凝土的冲击倾向性特征,明确典型种类混凝土受静、动力荷载作用下的破坏模式、能量特征和损伤程度,揭示相应硬化净浆受温度—复合盐耦合影响下的物相变化和破坏机理,通过探测受环境影响后的硬化净浆中C-（A）-S-H的结构形态以及纳米尺度力学性能反演宏观性能特征。取得的创新成果如下:（1）混凝土具有与岩石一样,能够积蓄变形能并产生冲击破坏的性质,称为混凝土的冲击倾向性。对不同强度等级、掺量和种类纤维混凝土进行抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性能量指数、冲击能量指数、动态破坏时间和脆性指数测定。结果表明:普通混凝土的抗压强度越高,冲击倾向性越强。纤维的掺入可以有效降低混凝土的冲击倾向性。HSTCC的相关冲击倾向性参数均最为优异,钢丝端钩型钢纤维混凝土次之。（2）采用单轴伺服压力机、声发射（AE）装置、分离式霍普金森压杆（SHPB）和超声检测分析仪研究C70普通高强混凝土（NHSC）、C70钢纤维混凝土（SFRC）和HSTCC三种典型种类井壁混凝土在静载和动载作用下的破坏模式与能量演化特征。结果表明:在静载条件下,NHSC中多条裂纹的汇合形成一个贯通裂纹,而在动载作用下,破坏时释放的弹性能会造成巨大的损伤。SFRC中纤维的存在使单个裂缝分割成多个扩展方向,在混凝土中掺入纤维是一种有效的耗能方式。HSTCC具有较强的抗冲击能力,它可以通过自身的结构特征储存裂纹,耗散能量,并保证其完整性。（3）通过X射线衍射（XRD）、热重（TG）和扫描电子显微镜（SEM）等微观定量方法研究了硬化净浆的物相组成、形貌和孔结构特征,并计算了水化程度（DoH）和火山灰反应程度（DoPR）,以表征SFRC和HSTCC在滨海超深井环境中的性能变化。结果表明:高强度、高韧性硬化净浆（HSTHP）相比较于高性能硬化净浆（HPHP）,其早期的DoH和DoPR很低,而受深部高地温影响后DoH和DoPR上升极为明显,这有利于HSTCC的抗渗性和耐久性。SFRC的失效原因复杂,其可能主要是由于水化氯铝酸盐（Friedel盐）的结晶压力诱发的,而导致最终的强度退化。（4）采用29Si和27Al固体核磁共振（NMR）,SEM和纳米压痕技术研究硬化净浆中C-（A）-S-H的分子结构特征,元素变化和纳米尺度力学性能。结果表明:HSTHP受60℃和复合盐环境影响后C-（A）-S-H平均主链长达7.19,Ca/Si大幅降低及高密度和超高密度凝胶含量上升,其微观结构更加致密,宏观性能进一步提升。通过综上试验,HSTCC纱岭金矿进风井标高-1,120m的马头门处得以应用。本文的相关研究成果对于保障深部地下工程中作业人员的安全具有重要意义。
熊鑫[2]（2021）在《颗粒堆积型刚玉质多孔透气材料制备及气体渗流行为》文中提出钢包底吹氩工艺是一种成本低、操作简单、精炼效果好的炉外精炼技术,其中,透气砖是实现钢水吹氩处理的重要功能元件。当前我国钢铁企业广泛选用狭缝型透气砖作为透气元件,在精炼后期的“软吹”氩处理阶段,普遍存在钢水中夹杂物去除效率较低的问题,这显然不利于洁净钢、高洁净钢的冶炼。弥散型透气砖中有大量呈弥散分布的贯通气孔,气体经过透气砖进入高温熔体中可以形成尺寸细小且均匀的气泡群,这对于提高钢水纯净度有着积极影响。弥散型透气砖作为一种典型的颗粒堆积型多孔透气材料,由于骨料颗粒粒度和形状均存在各异性,以及受成型及热处理过程中所伴随的各种物理化学反应等因素的影响,材料中的气孔大小、形状及尺寸分布等显得尤其复杂。因此,从颗粒堆积角度出发探讨影响颗粒堆积型多孔透气材料气孔结构特征的关键因素,揭示气孔结构参数对多孔透气材料透气性能的影响,实现多孔透气材料透气性能的可调可控具有重要意义。另外,在服役过程中透气砖与钢水直接接触,需要承受很大的钢水重力及钢流和气流的冲刷力,因而透气砖应兼具高温下力学强度高和透气性好这两种特性,如何均衡材料的力学强度和透气性能显得尤为关键。基于此,本论文的研究内容主要包括:从骨料/基质配比、骨料粒度及骨料形状的角度对颗粒堆积型多孔透气材料的气孔结构参数进行调控,并对多孔透气材料的透气性能、力学性能进行研究;从结合界面设计出发,通过在骨料颗粒结合界面处原位生成板片状的六铝酸钙和六铝酸镧,研究了高温功能相的引入对多孔透气材料力学强度、气孔结构参数及透气性能的影响,并探讨了相关的影响机理;采用金属直接氧化结合工艺,以期在较低热处理温度下制备出具有较高强度的多孔透气材料,研究了金属Al粉加入量及其与单质Si粉的复合引入对多孔透气材料显微结构、物相组成、常温和高温力学强度及气体渗流行为的影响;基于Forchheimer方程对气体在多孔透气材料中的气体渗流曲线进行拟合分析,采用灰色关联理论来评估气体渗流系数（k1和k2）与气孔结构参数的相关性;最后,采用物理水模型研究了气体经过多孔透气材料进入水中的气泡行为。得到的主要结论如下:（1）颗粒堆积型多孔透气材料中的骨料堆积气孔具有很好的贯通性,这部分气孔可以作为气体渗流的通道;通过调节骨料基质配比和骨料粒度均可对刚玉质多孔透气材料的气孔结构参数进行调控。前者主要影响着多孔透气材料的显气孔率、气孔表面分形维数及堆积气孔的尺寸和体积分数,后者则对骨料堆积气孔的尺寸及气孔表面分形维数的影响更为显着;适当增加基质含量可以增大骨料颗粒间的结合程度,提高多孔透气材料的力学强度,当基质含量在17 wt%时,刚玉质多孔透气材料的机械强度达到最高;继续增大基质含量,多孔透气材料的机械强度又有所减小;在基质含量为17 wt%时,随着骨料粒度的减小,多孔透气材料的常温抗折强度呈增大的趋势,常温耐压强度变化不大。（2）采用强力混合机可以实现对板状刚玉颗粒（1-0.5 mm）进行整形处理,且转速及处理时间是影响颗粒整形程度的关键因素。刚玉骨料经过整形处理后,颗粒的圆形度增大,纵横比减小,堆积密度增大。整形骨料的应用可以降低多孔透气材料的显气孔率,改善材料中骨料颗粒间的结合程度,进而提高材料的常温抗折强度和常温耐压强度;整形骨料的使用可以提高多孔透气材料中骨料堆积气孔的结构稳定性,增大了骨料堆积气孔的尺寸和体积分数,降低气孔表面分形维数,降低气体在多孔透气材料中的气体渗流阻力,提高渗透系数。（3）在结合界面中原位生成适量的六铝酸镧和六铝酸钙均可提高刚玉质多孔透气材料的力学强度,六铝酸镧的原位生成对机械强度及渗透系数的提升更为显着。原位生成六铝酸镧对刚玉质多孔透气材料的增强机理主要在于活化烧结、细化氧化铝晶粒及板片状功能相对裂纹的偏转和分支作用。适量六铝酸钙的原位生成可以弥合骨料和结合界面处的微裂纹,提高多孔透气材料的力学强度,然而六铝酸钙生成对多孔透气材料的烧结始终起着阻碍作用,故而对材料机械强度的提升不明显。在刚玉质多孔透气材料中适量引入六铝酸镧和六铝酸钙均可增大骨料堆积气孔的尺寸和相对体积分数,降低气孔表面分形分数,从而提高气体在多孔透气材料中的渗透系数。（4）采用金属直接氧化结合工艺在较低热处理温度下制备了具有较高强度的刚玉基颗粒堆积型多孔透气材料。添加纯Al粉时,高温热处理后,多孔透气材料中的金属Al粉会在原位形成氧化铝空心壳状遗态结构,这种结构不仅不利于提高多孔透气材料的力学强度,还会堵塞骨料堆积气孔,增大气体渗流通道的复杂程度,降低气体气体渗流系数。Al/Si的复合引入会降低材料中小气孔（≤7.84μm）的体积分数,增大多孔透气材料中骨料堆积气孔的尺寸和体积分数,降低气体气体渗流阻力,显着增大多孔透气材料中的气体渗流系数。（5）采用灰色关联理论分析了气孔结构参数与气体渗流系数k1和k2的相关系数。研究表明:气孔表面分形维数和显气孔率是影响气体渗流系数k1的关键因素;气孔结构复杂程度对k2的影响更甚于显气孔率,中位径越大和骨料颗粒堆积气孔的相对体积分数越高,气孔表面分形维数越小,k2越大。在粘性流条件下,多孔介质中气体流量的预测模型分别为:（？）考虑气体的可压缩性);忽略气体的可压缩性时,（?）。（6）多孔透气材料的物理水模型研究表明:气体经多孔透气材料进入水中可以形成大量尺寸均匀的气泡群,随着气体流量的增大,所形成的气泡尺寸越大,气泡数量也越多。多孔透气材料中气孔尺寸越小,相同流量下所形成的气泡数量越多,气泡尺寸越小,且当气体流速较高时,气泡间的“合泡行为”更为显着。
温福胜[3]（2021）在《基于真实细观结构模型的抗冻透水混凝土渗流、力学性能机理研究》文中提出透水混凝土又称多孔混凝土,是由粗骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土。抗冻透水混凝土是在透水混凝土的基础上通过调整配合比及掺加增强纤维等措施配制的具有良好力学性能、透水性能和抗冻性能的新型透水混凝土,其细观结构的复杂性和无序性是决定其各项性能的关键性因素。本文采用物理试验、理论分析和数值分析相结合的方法,以抗冻透水混凝土细观孔隙结构特征分析、渗流模型数值分析和力学模型数值分析为主要研究内容,借助高精度CT扫描技术和数字图像处理技术,从细观结构角度对抗冻透水混凝土三维重建、真实细观孔隙结构分析、孔隙水渗流特性、单轴及多轴压缩和拉伸条件下的受力特性开展了较为系统的研究工作。本文的主要研究内容及结论如下:1、基于CT扫描图像和数字图像处理技术建立了抗冻透水混凝土的真实细观结构三维重建模型（1）将抗冻透水混凝土视为由骨料、砂浆、界面过渡区和孔隙组成的多相复合材料,利用Trainable Weka Segmentation（TWS）分割算法对抗冻透水混凝土CT扫描图像进行图像分割,提取了各相组分的细观结构模型。（2）在三维可视化软件中进行了抗冻透水混凝土骨料、砂浆、界面过渡区和孔隙的细观结构三维重建并进行模型组合,建立了三组具有不同骨料粒径和孔隙结构的抗冻透水混凝土试件的真实细观结构三维重建模型。2、基于抗冻透水混凝土试件的真实细观结构三维重建模型提取了其孔隙结构模型,通过计算孔隙率验证了孔隙模型的准确性并进行了二维和三维孔隙结构特征分析（1）基于二维连续图像计算得到的平面总孔隙率的平均值接近物理试验方法测试的总孔隙率,三维孔隙结构模型的连通孔隙率接近物理试验测试的结果,表明本文中基于CT扫描技术和数字图像处理技术的孔隙结构模型能够较好地表征真实的孔隙结构。（2）二维孔隙直径和三维孔隙直径均呈正态分布,二者的直径大小分别集中分布于0-10mm和0-15mm,该范围内的孔隙数量占比超过70%,且随着骨料粒径的增加,试件内部大孔隙的比例逐渐增大。（3）试件不同区域内平面孔隙率随截面位置的变化趋势相似,且不同区域的孔隙分形维数的数值较为接近,表明孔隙结构具有一定的分形特性,同时分形维数和平面孔隙率呈现高度的线性关系,可作为测试抗冻透水混凝土试件孔隙率的方法。3、基于抗冻透水混凝土试件的真实细观结构三维重建模型建立了其孔隙水渗流数值模型,通过计算模型的渗透系数验证了模型的可靠性并进行了不同压力梯度下的渗流数值分析（1）通过渗流数值分析监测得到的截面流量和渗流速度结果计算了三组试件的透水系数,透水系数的模拟结果与试验测试结果较为接近,两者的误差在合理范围内,表明本研究中的孔隙水渗流模型及其数值分析方法具有可靠性。（2）在同一骨料粒径的试件孔隙模型中,不同压力梯度条件下渗流压力和渗流速度的分布状态基本相同。渗流压力沿渗流方向逐渐降低,在压力入口附近的孔隙中渗流压力最大,当孔隙直径减小或孔隙曲率明显变化,渗流水压力将显着增大。（3）渗流速度随着压力梯度的增大而逐渐增大,随着渗流达到稳定状态,水流趋向于流经贯穿试件上下两个表面的孔隙,这类孔隙是渗流过程中阻力最小的优势通道。当水流经狭窄孔隙时,渗流速度会急剧增加。当骨料粒径较小时,流线分布明显更加密集,优势通道数目明显增多。（4）通过渗流数值分析结果计算得到了三组试件的孔隙水渗流曲线,渗流曲线表明孔隙水的流动符合达西-福希海默定律,通过渗流曲线计算分别得到了三组抗冻透水混凝土试件的临界压力梯度和临界雷诺数。4、基于抗冻透水混凝土试件的真实细观结构三维重建模型建立了其力学结构数值模型,通过数值模型在单轴压缩条件下的裂缝发展验证了力学模型构建方法的可靠性并开展了单轴及多轴压缩和拉伸过程的数值分析（1）单轴压缩数值分析结果表明其裂缝形态为平行于加载方向的竖向裂缝,与物理试验的试件裂缝特征较为吻合,表明力学数值模型能够较好地反映试件的受力特征。（2）在抗冻透水混凝土试件的压缩和拉伸过程中,其内部各组分中的应力随加载过程不断发生重分布且各组分力学性能的不均匀性导致应力分布极不均匀。在加载过程中,在试件的孔隙边缘和骨料尖角等局部位置会产生应力集中现象,导致试件产生开裂破坏。（3）试件内部各组分空间分布的不均匀性导致试件在加载过程中产生不均匀变形,边缘位置以及内部开放大孔径孔隙是试件在受力过程中的薄弱位置,在压缩和拉伸过程中会产生局部的大变形,导致试件表面产生张拉和剪切破坏。（4）孔隙边缘和界面过渡区是影响抗冻透水混凝土试件力学性能的薄弱环节,裂缝依次在孔隙边缘、砂浆、界面过渡区和骨料中产生,由微裂缝开始延伸为主裂缝带并最终交汇贯通形成宏观裂缝。在压缩过程中试件表面的裂缝多为张拉裂缝和斜向剪切裂缝,试件的破坏特征以斜向剪切破坏为主,在拉伸过程中试件表面的裂缝以张拉裂缝为主,试件的破坏主要为局部的张拉破坏。本文基于CT扫描图像和数字处理技术建立了抗冻透水混凝土真实细观结构模型,基于该模型进行了其孔隙特征的定量分析,开展了不同水压力梯度下的孔隙水渗流数值分析以及单轴及多轴荷载作用下的力学模型数值分析,对于丰富和发展抗冻透水混凝土的研究具有一定的理论价值。
张跃[4]（2021）在《基于格子Boltzmann方法混凝土耐久性影响离子传输的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理钙溶蚀和氯离子侵蚀是造成混凝土耐久性不足的两大重要因素,钙溶蚀过程一般是指材料内部的水化产物发生溶解脱钙反应,溶解产生的钙离子在孔隙水作用下向外扩散,ITZ作为混凝土材料的最薄弱环节,易成为裂隙的产生和扩展区,该区域内的钙溶蚀现象也较为严重;而氯离子在混凝土内部迁移是个极其复杂又缓慢的过程,其迁移速率和深度与混凝土所处环境以及混凝土自身材料因素等多种因素息息相关;由于受到混凝土内部微观结构和服役环境的影响,在上述两个过程中均伴随着多个场的耦合,譬如浓度场、渗流场、温度场和化学场,因此,本文以ITZ裂隙的渗流-溶蚀和氯离子侵蚀混凝土问题为中心,研究钙离子和氯离子在混凝土内部传输过程中的多场耦合问题,其主要的研究内容如下:（1）根据四参数随机生长法生成了混凝土界面过渡区（ITZ）的微观结构,基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别模拟速度场和浓度场的演化,建立了考虑微观结构影响的ITZ裂隙渗流-溶蚀耦合过程的数值模型。结合两个经典算例,验证了计算模型在处理溶质对流-扩散及反应-扩散问题方面的准确性。最后讨论了渗流流速、Ca（OH）2含量以及Ca（OH）2排布状态等因素对ITZ裂隙渗流-溶蚀耦合作用特性的影响。研究表明:裂隙初始渗流流速越快,壁面的溶蚀速率越快,其整体孔隙率增加越快。ITZ的Ca（OH）2含量越高,在壁面处其与流体的接触面积越大,溶蚀现象越易发生,并导致裂隙内钙离子浓度也相应的增加。如果溶蚀出来的钙离子得不到及时运移,将反过来抑制Ca（OH）2的进一步溶蚀,故ITZ裂隙的渗流-溶蚀过程受控于Ca（OH）2含量与钙离子浓度的综合作用。对于Ca（OH）2不同排布状态的ITZ裂隙,由于渗流受到微观结构的影响,溶蚀过程稳定后其相对渗透率水平生长最大,均匀生长次之,竖向生长最小。（2）长期暴露在氯盐环境下的混凝土结构,在外界温度影响下氯离子的侵蚀作用非常复杂,从而影响钢筋锈蚀进程及其耐久性。为此,基于格子Boltzmann方法,采用双分布函数分别描述混凝土温度场和氯离子浓度场的演化过程,考虑外界温度的时变效应,建立氯离子侵蚀混凝土的数值模型。在此基础上,讨论水灰比、饱和度和昼夜温差等因素对氯离子侵蚀机制以及混凝土服役寿命的影响。研究表明:随着水灰比的增大,氯离子扩散系数逐渐增大,从而加剧了氯离子的侵蚀作用。混凝土饱和度越大,氯离子的扩散速率越快,从而导致混凝土的服役寿命降低,当饱和度超过75%时变化趋势逐渐趋于稳定。此外,昼夜温差越大,其对扩散系数的影响也越显着,但总体而言,昼夜温差的变化对混凝土的服役寿命影响并不突出。（3）目前关于钙离子、氯离子在混凝土内部传输的数值模拟方面研究,大部分均是在底层代码上进行数值迭代计算,在进行参数设置时,要对底层代码进行修改较为繁琐,而在相关数据的曲线绘制或计算云图显示,往往需要借助第三方软件。因此,本文在上述研究的基础上,在上述研究的基础上,采用MATLAB软件中的GUI界面函数,利用格子Boltzmann方法得天独厚的编程优势,开发了ITZ裂隙渗流-溶蚀和氯离子侵蚀混凝土两款可视化计算软件,该软件具有较高的计算精度和计算率,参数设置更为简便上手,计算过程中还能与用户进行实时交互,在计算的后处理模块还可以进行相关曲线的绘制和数据的导出操作。
张坤强[5]（2021）在《花岗岩石粉对水工混凝土性能影响规律及作用机理研究》文中认为花岗岩石粉为我国目前年排放量和累计存量最大的工业废弃物之一,它的堆放方式和处理过程存在资源浪费和环境污染问题,我国大部分引水及灌溉工程以输水渠道为主,由于渗漏、碳化及冻融等因素造成渠道衬砌混凝土力学及耐久性能劣化问题,影响农业水利工程建设项目使用寿命。将废弃花岗岩石粉作为掺合料制备水工混凝土应用于水利工程建设,可解决废弃花岗岩石粉的资源利用及环境污染问题,改善水工混凝土力学及耐久性能,延长水利工程使用寿命。本文采用理论分析、宏观物理试验、微观试验（MIP、SEM试验）相结合的方法,以水工混凝土工作性能、力学性能及耐久性能为研究目标,以不同掺加方式（内掺、外掺）、不同掺量（0～30%）和不同细度I（0～150μm）、细度II（0～80μm）的花岗岩石粉为影响因素,开展了花岗岩石粉对水工混凝土性能影响规律的系统研究。研究表明:不同花岗岩石粉掺加方式、掺量、细度对混凝土工作性能、力学性能及耐久性能呈现出明显的影响规律,综合考虑各影响因素和性能指标,得到最优掺加方式为外掺、细度为I（0～150μm）。在此基础上,以外掺细度0～150μm花岗岩石粉水工混凝土为研究对象,建立了不同掺量情况下混凝土单轴抗压本构关系及冻融环境下的强度损伤模型,结合MIP、SEM试验,探讨外掺花岗岩石粉混凝土的微观结构特征（孔隙率、孔体积分形维数）与水工混凝土抗压强度、耐久性能的关系,揭示了花岗岩石粉影响水工混凝土性能作用机理。主要结论如下:（1）水工混凝土坍落度随花岗岩石粉内掺掺量增加逐渐增加,随花岗岩石粉外掺掺量增加逐渐减小;花岗岩石粉内掺、外掺相同掺量时,水工混凝土工作性能细度II优于细度I。（2）水工混凝土抗压强度随花岗岩石粉内掺掺量增加呈逐渐降低趋势,细度对强度影响较小;随花岗岩石粉外掺掺量增加呈现出先增大后减小趋势,在22.5%左右时抗压强度最佳,细度较掺量对抗压强度影响较小;外掺花岗岩石粉水工混凝土抗压强度明显高于内掺花岗岩石粉水工混凝土抗压强度。（3）水工混凝土耐久性能（抗渗性能、抗氯离子侵蚀、抗碳化及抗冻性能）在内掺、外掺方式下,随花岗岩石粉掺量增加均呈现先增后降的趋势;内掺方式下,掺量7.5%时耐久性能最好,细度水平II优于细度水平I;外掺方式下,掺量22.5%时耐久性能最好,细度水平I优于细度水平II。（4）通过宏观性能和微观结构机理综合分析,采用灰熵关联度方法,得出相同掺量情况下,掺加方式和细度对水工混凝土各宏观性能影响规律为:外掺细度I>外掺细度II>内掺细度II>内掺细度I,花岗岩石粉最佳利用方式为外掺方式、细度水平I（0～150μm）。（5）分析了不同花岗岩石粉掺量组水工混凝土应力应变曲线,建立了水工混凝土相对应力应变本构关系方程,并进行了参数修正。（6）考虑强度损伤指数,建立外掺花岗岩石粉冻融强度损伤和冻融次数、石粉掺量之间的关系模型,通过灰熵理论分析,得出强度损伤影响的关键因素冻融次数>质量损失率>石粉掺量。（7）水工混凝土孔结构（孔隙率、平均孔径、中值孔径、临界孔径、最可几孔径、分形维数）随外掺花岗岩石粉掺量增加呈先减小后增加趋势;随分形维数增大、总孔隙率减小、孔级比例优化,水工混凝土力学及耐久性能逐渐提高;抗压强度、抗渗性能、抗氯离子侵蚀、抗碳化性能等与分形维数之间符合幂函数关系;与孔隙率之间符合二次函数关系。（8）通过压汞分析和电镜扫描分析了水工混凝土孔隙结构和界面特征变化,揭示花岗岩石粉优化水工混凝土的孔隙结构分布,改善界面结构的整体性和密实程度的填充效应及微晶核效应作用机理。研究成果探明了花岗岩石粉对水工混凝土性能影响规律及微观作用机理,解决了花岗岩石粉资源化利用和环境污染问题,同时提高了水工混凝土力学及耐久性能,为花岗岩石粉在农业水土工程领域工程应用及理论研究具有一定的价值和参考意义。
范华峰[6]（2020）在《外掺花岗岩石粉对水工混凝土性能及微观结构的影响研究》文中研究指明随着生态文明城市建设的推进,国家对石材产业绿色高效、节能环保及可持续发展的要求不断提高,目前,石材行业整体发展态势良好,但石粉资源浪费及环境污染问题时有发生。近年来,国家在水利基础设施建设上的投资力度逐年增加,水工混凝土应用规模越来越大,通过掺加适量矿物掺合料研发性能优良的绿色高性能水工混凝土材料成为热门课题。课题组前期研究发现,制备混凝土材料时掺加适量花岗岩石粉可提升其服役性能,并解决环境污染与废弃资源利用问题,实现社会生态文明可持续发展。本文结合课题组前期试验研究,以外掺不同掺量045μm（GI）、080μm(GII)、0150μm(GIII)花岗岩石粉的水工混凝土（G-Ⅰ、G-Ⅱ、G-Ⅲ）为研究对象,通过力学性能、耐久性能试验探究了花岗岩石粉细度及掺量对水工混凝土性能的影响规律,提出了有效提升水工混凝土性能的花岗岩石粉最佳细度水平及外掺掺量范围。结合微观试验,分析了外掺花岗岩石粉对水工混凝土微观结构的影响,从微观结构层面揭示了其对水工混凝土各项性能的影响机理。得到结论如下:（1）外掺适量花岗岩石粉可有效提升水工混凝土力学性能,随掺量增加强度呈先升后降趋势,GI、GII、GIII掺量分别为20%、20%、22.5%时各组水工混凝土强度最高,以G22.5-Ⅲ(GIII掺量为22.5%)为最优,其28d抗压及抗折强度为61.34MPa、9.02MPa,相比基准组C0分别提升29.77%、21.24%。（2）随外掺不同细度花岗岩石粉掺量增加,水工混凝土各项耐久性能均呈先增强后削弱的趋势,掺量在15%以内时,各项耐久性能从强到弱依次为G-Ⅱ、G-Ⅲ、G-Ⅰ,超过20%时为G-Ⅲ、G-Ⅱ、G-Ⅰ。通过综合分析确定各组为G17.5-Ⅰ、G20-Ⅱ、G22.5-Ⅲ时抗渗、抗冻、抗碳化性能最优,相比C0各组相对渗透系数减小56.48%、57.04%、58.70%,抗冻等级提升至F350以上,28d碳化深度降低17.24%、20.95%、23.87%;各组为G17.5-Ⅰ、G17.5-Ⅱ、G20-Ⅲ时抗氯离子侵蚀性能最优,相比C0氯离子扩散系数减小18.61%、19.80%、20.97%。水工混凝土耐久性能提升显着。（3）综合考虑不同细度、不同外掺掺量花岗岩石粉对水工混凝土力学及耐久性能的改善作用,根据可利用的花岗岩石粉颗粒级配情况,建议外掺17.520%GI或17.520%GII或2022.5%GⅢ。其中,外掺GIII对水工混凝土各项性能的提升效果最好,花岗岩石粉利用效率最高。（4）外掺适量不同细度花岗岩石粉,水工混凝土孔隙结构参数得到优化,有害孔及多害孔孔级占比降低,孔隙空间分布形态复杂程度增大,抵抗有害物质侵入能力增强。通过拟合发现有害孔及多害孔贡献孔隙率的大小可较好的反映水工混凝土性能的优劣。分析物相成分可知花岗岩石粉的掺入加快了C2S和C3S等矿物的水化进程;发挥了微弱的火山灰效应,消耗了部分Ca（OH）2,增加了CaSiO3、Ca3Si2O7等产物的生成量,对水工混凝土性能有利。观察SEM图像可以看出,花岗岩石粉也发挥了良好的微集料填充效应及微晶核效应,提升了水工混凝土微观结构的整体性和密实程度,G22.5-III时最优;而掺量过多时,水工混凝土微观结构劣化,性能呈下降趋势。该微观试验结果与宏观性能结论相对应,揭示了外掺花岗岩石粉在水工混凝土中的作用机理,验证了宏观性能试验得出的结论。本文研究成果对外掺掺合料水工混凝土的设计、推广及应用具有一定的参考价值及理论指导意义。
薛晓辉[7]（2020）在《富水黄土隧道服役性能劣化机理及处治技术研究》文中研究说明黄土隧道受开挖卸荷、地表强降雨、农田灌溉、人为活动、沟谷地形等因素的影响而形成富水段,导致围岩劣化程度较高,诱发隧道衬砌开裂、剥落、渗漏水、空洞等病害的形成,严重威胁隧道服役性能。为深入研究富水黄土隧道服役性能的劣化机理及处治技术,本文首先从理论角度研究富水黄土隧道结构劣化规律,建立了修正的荷载-结构理论模型,并从细观、宏观角度分析了围岩劣化机理及影响因素,进而采用物理模型试验从围岩-结构相互作用角度研究不同富水工况下隧道服役性能劣化机理,搭建了服役性能监测系统,提出了病害综合处治技术体系。本文主要研究工作和成果如下:（1）针对典型富水黄土隧道工程案例,采用多种手段对衬砌裂缝、渗漏水、空洞及层间脱空状况进行现场调研,总结分析裂缝几何形态及分布位置、渗漏水类型及分布位置、空洞及层间脱空的轴向尺寸的基本特征,并定性分析富水黄土隧道服役性能劣化的表现形式及基本模式,为研究服役性能劣化机理及处治方法提供基础性资料。（2）基于现有黄土隧道荷载结构计算理论,考虑裂缝宽度w、裂缝深度d、富水体厚度h0、空洞半径r0等参数对衬砌结构荷载分布的影响,建立修正的荷载-结构分析理论模型,并辅以数值模拟手段验算了52种工况,结果表明该理论模型能够客观、准确地揭示富水黄土隧道衬砌结构性能劣化规律,为衬砌结构性能劣化处治提供理论支撑。（3）采用高精度μCT扫描系统对不同含水量及浸水时间下黄土孔隙度、各向异性度等细观参数进行测试,并利用多种室内试验手段对不同浸水时间下黄土黏粒含量、Zeta电位、离子浓度、抗剪强度等宏观参数进行分析,从而从宏细观角度全面揭示富水黄土隧道围岩性状劣化影响因素及规律,进一步诠释了黄土强度随浸水时间呈“勺形”变化并在浸水第5d达到最低值的根本原因,为确定围岩劣化处治最佳时机提供理论支撑。（4）研发富水黄土隧道服役性能物理模型试验系统,依托实际工程,设计地表水下渗、周边裂隙水入渗、地下水位上升等富水工况,通过量测隧道围岩压力、衬砌结构弯矩、轴力及整体变形等参数,从结构-围岩相互作用角度揭示了富水黄土隧道服役性能劣化机理及规律,并以深埋两车道隧道为例,给出了围岩注浆范围为4m、重点加固拱脚及仰拱部位的劣化控制标准。（5）采用“振弦式传感器+分布式光纤”相结合的手段、“洞内有线+洞外无线”的组网方式搭建富水黄土隧道服役性能监测系统,依托实际工程,利用该监测系统对隧道围岩、初支、衬砌结构服役性能进行全面监测,并与物理模型试验结果对比拟合,进一步揭示了富水黄土隧道服役性能劣化规律。（6）在已有黄土隧道病害处治技术基础上,依托实际工程,提出了基于地下水平衡理论的可控注浆加固技术与基于碳纤维编织网的衬砌病害快速修复技术,并利用现场观察、室内试验、数值模拟等手段对其处治效果进行评价,最终形成了富水黄土隧道病害综合处治技术体系,为制修订富水黄土隧道病害处治技术规范提供借鉴。在复杂水文地质条件的影响下,富水黄土隧道围岩性状劣化度高,导致隧道结构受力不均衡,严重威胁服役性能,研究不同富水工况下黄土隧道服役性能的劣化机理及影响因素,提出针对性较强的处治措施,可为黄土地区公路隧道设计施工及运营养护提供技术支撑。
姚韦靖[8]（2019）在《深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用》文中研究说明地下工程深部开采呈常态化,高地温造成矿井热环境问题制约着进一步开掘。以淮南矿区典型热害矿井朱集东煤矿为工程背景,调研矿区地温分布特征及影响因素,提出主动隔热降温思路,借鉴地面保温材料选用轻集料混凝土构建主动隔热喷层,探究其各项基础性能,开发出适宜井下喷射的新型隔热混凝土材料,采用有限元数值模拟的方法讨论主动隔热巷道围岩温度场分布规律,并提出矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌构想,以朱集东矿深部高温巷道为工程依托,完成工程应用与效果评价。主要研究内容和成果如下:（1）系统分析朱集东矿钻孔测温数据,结果表明地温随深度增加线性递增,地温梯度介于1.7～3.6℃/hm,均值2.60℃/hm,原岩温度31℃一级热害区均深-552.01 m,37℃二级热害区均深-741.01 m。今主要工作水平-906 m和-965 m大部分达到一级热害区,部分处于二级热害区,进一步开发的-1070 m和-1200 m水平绝大部分达二级热害区。（2）以巷道围岩温度控制为研究对象,分析巷道围岩热传导模型,通过建立主动隔热层的方式改变换热系数,阻隔减少围岩放热量。提出采用轻集料混凝土喷层构建主动隔热层,从混凝土导热模型出发,理论上证实轻集料掺入混凝土对隔热能力的改善。（3）采用页岩陶粒、玻化微珠作为粗细轻集料,讨论陶粒全轻集料混凝土（All-lightweight Aggregate Concrete,ALWC）与次轻集料混凝土（Sub-lightweight Aggregate Concrete,SLWC）、玻化微珠次轻集料混凝土（Glazed Hollow Bead Concrete,GHBC）的工作性、高温劣化、抗碳化特性及细微观结构,并与普通混凝土（Normal Concrete,NC）比对,结果表明ALWC和SLWC高温后强度损失、抗碳化性较NC有较大优势,原因在于陶粒轻集料是极好的耐高温材料,内部吸返水效果使得水泥石日趋密实;GHBC高温后强度损失与NC相近,抗碳化性较NC劣,但掺入玻化微珠对拌和物流动性有益;轻集料与水泥基体在微细观形成界面嵌固区,破坏往往是轻集料本身强度低所致,克服了 NC界面区薄弱的劣势。（4）针对隔热混凝土喷层,采用正交试验的方法研发了陶粒隔热混凝土、陶粒玻化微珠隔热混凝土。对于陶粒混凝土,讨论了不同陶粒级配、陶粒、粉煤灰和砂子用量对材料性能的影响;对于陶粒玻化微珠混凝土,讨论了不同陶粒、玻化微珠、粉煤灰和砂子用量对材料性能的影响。性能测试包括表观密度、导热系数、抗压、抗拉、抗折强度,通过极差分析得到各因素对各性能的影响顺序,通过层次分析得到各因素水平对各性能的影响权重,通过功效系数分析得出综合性能最优配比。（5）选用ANSYS有限元软件分析主动隔热巷道围岩温度场分布规律,讨论隔热混凝土喷层导热系数、厚度、围岩导热系数、赋存温度对巷道温度场的影响,结果表明围岩本身热物理属性决定了巷道围岩温度场分布,岩温是最敏感的因素;采用低导热系数喷层、增加喷层厚度的措施可阻隔热量、减少风流对围岩温度场的影响,但随时间延长而减弱,喷层导热系数较厚度敏感度高。故采用低导热系数喷层对于井巷热环境控制有积极意义。（6）结合半刚性网壳锚喷支护结构和隔热混凝土喷层材料,提出一种能够主动隔绝深部岩温的新型功能性支护结构和方法:矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌,利用网壳支护结构的强力支护能力,保证巷道长期稳定;利用隔热混凝土的主动隔热效果,阻断围岩内部热量向巷道传播,起到主动隔热降温之作用。以朱集东矿东翼8煤顶板回风大巷为工程依托,进行约100 m的隔热喷层工业应用,结果表明井下高温热害问题严重,掘进工作面温度长期保持在27℃以上,壁面温度超过27.5℃,相对湿度维持在70%以上,采用隔热混凝土喷层后壁面温度有所下降,现场取样测试结果表明隔热喷层导热系数显着降低。该项技术是一项节能减排的良性措施,为矿井热环境控制提供了新思路。图[117]表[56]参[239]
宋国壮[9]（2019）在《高速铁路岩溶地基复合注浆强化理论与路基稳定性研究》文中研究说明我国西南等地区岩溶发育广泛,地下水长期作用使下卧基岩强度较低、稳定性较差,极易引起地基不均匀沉降甚至坍陷,严重威胁高速铁路上部结构的施工与运营安全。因此,对岩溶地基进行强化加固与变形控制显得至关重要。注浆技术既可以封堵地下水又能对破碎岩体进行充填加固,在地下工程灾害治理领域得到了广泛应用。但受限于注浆工程的隐蔽性与被注岩土介质的各向异性,针对复杂岩溶发育地基的注浆材料、加固技术等方面的研究仍不够完善,相关注浆设计和施工方案亟需系统科学的理论指导。同时,为满足列车运行的高标准,对于岩溶地区高速铁路路基结构的动力稳定性也提出了更高的要求。本文以新建黔张常高速铁路岩溶地基强化注浆关键技术为研究背景,针对复杂岩溶发育地基工程稳定性及其对注浆加固材料性能的特殊要求,对新型高聚物-水泥基复合材料（Modified Polymers-Cement,MPC）展开了研发与性能控制试验研究。运用理论分析、数值模拟等研究手段探究了地下水作用下水泥复合浆液岩溶裂隙注浆扩散规律与堵水机理。结合注浆治理现场试验,提出了复杂岩溶发育地基复合注浆强化加固关键技术。最后,分别对路堤填筑荷载和列车动力荷载作用下岩溶地基变形特征与路基稳定性进行了数值分析,构建了高速铁路岩溶地基变形控制与路基稳定性综合评价体系。主要研究内容与成果如下:（1）开展了新型高聚物-水泥基复合注浆材料（Modified Polymers-Cement,MPC）研发与性能控制试验研究,确定了适用于复杂岩溶发育地基强化加固的不同可泵期材料最佳组分及掺量。MPC浆液具有泵送性能可控、体积稳定性与后期强度高于传统注浆材料等方面的性能优越性。从硬化浆体流变-水化进程、孔隙结构等角度深入探究并揭示了聚合外加剂对水泥基注浆材料的物理-化学效应和性能调控机理。28d龄期下硬化MPC浆体孔径分布特征与抗压强度试验结果相一致,揭示了水泥基复合注浆材料宏观力学性能与微观组构间存在着本质关联。（2）建立了基于广义宾汉流体的黏度时变性MPC浆液岩溶裂隙注浆扩散理论模型,对地下水作用、浆液性能、裂隙发育特征以及注浆参数等因素影响下浆液扩散特征进行了数值分析,并揭示了水泥基复合浆液对岩溶导水裂隙的分区（留核沉积区、分层沉积区、动水绕流区）扩散封堵机理。（3）通过开展黔张常铁路岩溶地基强化注浆现场试验,提出了群孔多序帷幕注浆钻孔设计、多种注浆材料复合应用、托底-渗透复合注浆模式、复合注浆监测与效果检验的复杂岩溶发育地基复合注浆强化加固关键技术体系。注浆强化后浅层富水裂隙与深部溶洞得到有效充填,岩溶地基整体性和稳定性显着增强。（4）结合试验段工程地质条件,建立了路堤荷载作用下高速铁路覆盖型岩溶地基数值分析模型。基于强度折减原理,对路堤填筑高度、覆盖层工程特性、溶洞发育特征等显着性因素影响下覆盖型岩溶地基变形特征与稳定性展开了系统研究。以地基变形系数K（地基最大侧向变形与竖向沉降比值）和稳定安全系数Fs作为控制性参数,构建了路堤荷载作用下兼顾工程稳定性与变形限制的覆盖型岩溶地基强化加固双参数控制体系,并提出了应用与验证该体系的“加筋支挡结构+注浆充填”联合加固措施。（5）基于车辆-轨道耦合动力学理论,运用三维有限元数值分析手段（ABAQUS）建立了高速铁路列车-无砟轨道-岩溶路基空间一体化耦合动力学模型。开展了列车运行速度、地基岩溶化程度、溶洞发育特征和注浆强化加固措施等显着性因素对高速铁路岩溶路基动力特性与长期稳定性的影响研究。
於杨[10]（2018）在《钢的逻辑及其节点》文中研究指明自19世纪初钢材被应用于建筑领域以来,这类材料依靠其优越的材料特性在短短二百余年内迅速成为当今最重要的建筑材料之一。今天,钢材几乎在任何一座当代建筑中都会出现,许多建筑师通过不断的工程实践已探讨出大量关于钢材的应用方式及节点做法,无论是国内还是国外,有关钢材料应用的理论探索和工程实践都相当丰富,这些理论和实践为本课题的展开提供了丰富的研究材料与经验参照。尽管如此,从目前国内的钢材料建筑现状来看,大量建筑师对于钢材在建筑中的应用逻辑仍然处于混乱的状态,造成这种现状的根本原因是近些年来越来越多的建筑相关人员以追求设计速度和产值作为终极目标,从而忽视了材料这一建筑学基本问题。笔者在此重启钢材料的命题正是希望站在建筑学的角度,通过本文的研究探讨如何在建筑设计中科学合理的应用钢材料。本文首先对钢的材料特性、建筑钢材的历史沿革、钢结构及其构造方式的应用现状进行了知识的梳理,随后,通过在全球范围内搜集大量知名的钢材料建筑实例,并以材料及结构的清晰性作为案例筛选的标准,以理论力学、结构力学、材料力学及建筑构造原理作为研究理论基础,针对案例中的钢材料的结构及构造逻辑的合理性进行科学客观的分析与评价,采用绘制图纸、文字说明、归纳总结的方法对其特点和规律进行阐释及概括,最后,本文对“好”的钢材料建筑的特征表现进行探讨,并尝试对建筑设计中钢材的结构逻辑和构造逻辑进行概括和总结,在此基础上,通过对钢及其它建筑材料特性的分析与研究,对科学合理的钢节点构造方式进行归纳和整理。本文的研究意义主要体现在两个方面:一是将三大力学理论与工程实践相结合,对建筑设计中钢材料的结构及构造逻辑的合理性进行客观分析与评价,从而为以后钢材料建筑的研究提供了新的视角和思路。二是,通过对钢材及其它建筑材料特性的分析与研究,对合理的钢节点构造方式进行归纳和整理,从而为以后的钢材料建筑设计提供一定的指导作用。
二、混凝土材料显微组构及其性能的研究现状（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、混凝土材料显微组构及其性能的研究现状（论文提纲范文）
（1）滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 本课题的研究背景 |
| 1.1.2 本课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 匹配深地属性的混凝土结构材料的设计与研发 |
| 1.2.2 深部环境影响下混凝土的破坏行为 |
| 1.2.3 深部环境中服役混凝土物相变化特征以及劣化机理 |
| 1.2.4 深部环境中服役混凝土微结构特征 |
| 1.3 现阶段存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 基于深地高应力环境下混凝土冲击倾向性的表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 混凝土基本力学性能和冲击倾向性试验方法 |
| 2.3.1 混凝土基本力学性能试验方法 |
| 2.3.2 混凝土冲击倾向性试验方法 |
| 2.4 混凝土冲击倾向性与强度等级间相关关系 |
| 2.4.1 混凝土的基本力学性能 |
| 2.4.2 混凝土的弹性能量指数 |
| 2.4.3 混凝土的冲击能量指数 |
| 2.4.4 混凝土的动态破坏时间 |
| 2.4.5 混凝土的脆性指数 |
| 2.4.6 混凝土的冲击倾向性表征方式 |
| 2.4.7 高强混凝土声发射特征 |
| 2.5 钢纤维对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.5.1 钢纤维掺量对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.5.2 纤维种类对混凝土冲击倾向性的影响规律 |
| 2.6 高强度、高韧性水泥基复合材料(HSTCC)的设计 |
| 2.6.1 功能型混凝土材料设计思路 |
| 2.6.2 现阶段深部矿井混凝土的不适用性 |
| 2.6.3 新井壁材料的设计方法 |
| 2.6.4 HSTCC相关力学性能 |
| 2.7 讨论 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 静动荷载作用下混凝土破坏特征及能量演化机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.3 井壁混凝土受荷载的破坏模式和能量特征 |
| 3.3.1 单轴加卸载对混凝土性能影响的试验方法 |
| 3.3.2 混凝土在静载作用下的破坏模式和能量演化 |
| 3.4 井壁混凝土在动载作用下的破坏模式和能量特征 |
| 3.4.1 动力荷载对混凝土性能影响的试验方法 |
| 3.4.2 混凝土在动力荷载作用下的破坏模式 |
| 3.4.3 典型种类混凝土受动力荷载作用的应力和应变特征 |
| 3.4.4 典型种类混凝土受动力荷载作用能量与损伤特征 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 温度与复合盐耦合作用下混凝土性能演变及机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验设计 |
| 4.3 混凝土宏观性能演变规律 |
| 4.3.1 混凝土抗压强度及相对动弹性模量变化 |
| 4.3.2 混凝土冲击倾向性的演变规律 |
| 4.4 硬化净浆中主要物相含量演变规律 |
| 4.4.1 硬化净浆中自由水和结合水含量 |
| 4.4.2 结合XRD-Rietveld分析硬化净浆中的主要晶体物相 |
| 4.4.3 结合TG分析硬化晶体中的主要非晶体物相 |
| 4.5 硬化净浆微观形貌及孔结构特征 |
| 4.5.1 结合SEM-EDS分析硬化净浆表面微观形貌 |
| 4.5.2 结合MIP分析硬化净浆的孔结构特征 |
| 4.6 混凝土中氯离子渗入含量 |
| 4.6.1 化学滴定测定混凝土中氯离子含量方法 |
| 4.6.2 不同种类混凝土中氯离子渗入含量 |
| 4.7 讨论 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 温度与复合盐耦合作用下C-(A)-S-H结构演化历程及其在纳米尺度下的力学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设计 |
| 5.3 硬化净浆中C-(A)-S-H结构特征 |
| 5.3.1 NMR测试及分析C-(A)-S-H结构方法 |
| 5.3.2 干拌胶凝材料(原材料)中主要物相的结构特征 |
| 5.3.3 不同种类硬化净浆中含Si物相结构特征 |
| 5.3.4 不同种类硬化净浆的含Al物相结构特征 |
| 5.4 硬化净浆表面化学元素分布规律 |
| 5.4.1 SEM协同EDS的硬化净浆表面化学元素的试验方法 |
| 5.4.2 不同种类硬化净浆表面单种类化学元素分布特性 |
| 5.4.3 不同种类硬化净浆表面复合化学图像 |
| 5.4.4 不同种类硬化净浆中C-(A)-S-H凝胶的Ca/Si变化特征 |
| 5.5 硬化净浆在纳米尺度下的力学性能 |
| 5.5.1 硬化净浆中主要物相纳米尺度力学性能的试验方法 |
| 5.5.2 硬化净浆中主要物相纳米尺度力学性能的分析方法 |
| 5.5.3 不同种类硬化净浆中主要物相纳米尺度的力学性能 |
| 5.6 讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 主要结论、创新点及研究展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）颗粒堆积型刚玉质多孔透气材料制备及气体渗流行为（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 钢包用透气砖的研究进展 |
| 1.2.1 透气砖的损毁机理 |
| 1.2.2 透气砖分类 |
| 1.2.3 材质的选择 |
| 1.3 颗粒整形处理及其在无机材料中的应用现状 |
| 1.3.1 颗粒形状对无机材料气孔结构及力学性能的影响 |
| 1.3.2 颗粒整形研究 |
| 1.4 气体在颗粒堆积型多孔介质中渗流行为的研究进展 |
| 1.4.1 渗流基本定律 |
| 1.4.2 颗粒堆积型多孔介质渗流系数的预测模型 |
| 1.4.3 气孔结构参数对多孔介质渗流行为的影响 |
| 1.5 金属反应结合氧化铝基材料的研究现状 |
| 1.5.1 反应结合氧化铝工艺 |
| 1.5.2 金属Al反应结合氧化铝基材料 |
| 1.5.3 单质Si反应结合氧化铝基材料 |
| 1.5.4 Al/Si反应结合氧化铝基材料 |
| 1.6 气体通过多孔介质进入水中形成气泡的水模拟研究现状 |
| 1.6.1 气泡形成过程 |
| 1.6.2 气泡大小的影响因素 |
| 1.7 论文的提出及主要研究内容 |
| 第二章 颗粒堆积型多孔透气材料气孔结构调控及力学性能研究 |
| 2.1 颗粒堆积型多孔透气材料的气孔结构设计 |
| 2.1.1 基于钢水的不渗透考虑 |
| 2.1.2 基于力学强度考虑 |
| 2.1.3 基于搅拌能考虑 |
| 2.1.4 基于熔渣不渗透考虑 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验方案及过程 |
| 2.2.3 结构分析与性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 骨料/基质配比对多孔透气材料气孔结构及性能的影响 |
| 2.3.2 骨料粒度对多孔透气材料气孔结构及性能的影响 |
| 2.3.3 颗粒堆积型多孔透气材料中气孔网络贯通性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 骨料颗粒形状对多孔透气材料气孔结构及力学性能的影响 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 试验原料 |
| 3.1.2 实验方案及过程 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 板状刚玉骨料颗粒的整形研究 |
| 3.2.2 骨料颗粒形状对多孔透气材料气孔结构及力学性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 原位生成板片状增强相对刚玉质多孔透气材料气孔结构及力学性能的影响 |
| 4.1 试验 |
| 4.1.1 试验原料 |
| 4.1.2 实验方案及过程 |
| 4.1.3 结构分析与性能测试 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 原位生成六铝酸镧对刚玉质多孔透气材料结构和性能的影响 |
| 4.2.2 原位生成六铝酸钙对刚玉质多孔透气材料结构和性能的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 金属直接氧化结合刚玉基多孔透气材料结构和性能研究 |
| 5.1 试验 |
| 5.1.1 试验原料 |
| 5.1.2 实验方案及过程 |
| 5.1.3 结构分析与性能测试 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 Al粉加入量对直接氧化结合刚玉质多孔透气材料结构和性能的影响 |
| 5.2.2 Al、Si复合引入对刚玉基多孔透气材料结构和性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 刚玉质多孔透气材料气体渗流行为的研究 |
| 6.1 多孔透气材料气体渗流行为的检测 |
| 6.2 气体在多孔透气材料中的流态及气体渗流模型 |
| 6.3 粘性流条件下多孔透气材料中气体流量的预测模型 |
| 6.4 刚玉质多孔透气材料的气体渗流特征 |
| 6.4.1 不同基质含量刚玉质多孔透气材料的气体渗流行为 |
| 6.4.2 不同骨料粒度刚玉质多孔透气材料的气体渗流行为 |
| 6.4.3 骨料形状对刚玉质多孔透气材料气体渗流行为的影响 |
| 6.4.4 不同LAH生成量刚玉质多孔透气材料的气体渗流行为 |
| 6.4.5 不同CAC生成量刚玉质多孔透气材料的气体渗流行为 |
| 6.4.6 金属直接氧化结合刚玉质多孔透气材料的气体渗流行为 |
| 6.5 气孔结构参数与气体渗流系数的灰色关联分析 |
| 6.5.1 灰色关联系数求解过程 |
| 6.5.2 气孔结构参数与刚玉质多孔透气材料气体渗流系数的灰色关联分析 |
| 6.5.3 讨论 |
| 6.5.4 本章小结 |
| 第七章 颗粒堆积型多孔透气材料的水模型研究 |
| 7.1 试验 |
| 7.1.1 实验装置及试验过程 |
| 7.1.2 气泡尺寸的提取 |
| 7.2 结果与讨论 |
| 7.2.1 气孔结构参数对气泡群特征的影响 |
| 7.2.2 气体流速对气泡群特征的影响 |
| 7.2.3 结果与讨论 |
| 7.3 章节小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 本论文的创新点 |
| 附录1 攻读博士期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（3）基于真实细观结构模型的抗冻透水混凝土渗流、力学性能机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 透水混凝土研究现状 |
| 1.2.2 数字图像分割技术研究现状 |
| 1.2.3 混凝土细观结构模型研究现状 |
| 1.2.4 CT技术和数字图像处理技术在材料细观研究中的应用 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 抗冻透水混凝土试件制备 |
| 2.2 抗冻透水混凝土试件物理试验 |
| 2.2.1 孔隙率及透水性能试验 |
| 2.2.2 立方体单轴压缩试验 |
| 2.3 CT扫描试验 |
| 2.4 砂浆力学性能试验 |
| 2.4.1 砂浆立方体抗压强度试验 |
| 2.4.2 砂浆静力受压弹性模量试验 |
| 2.5 真实细观结构模型构建 |
| 2.5.1 CT扫描图像预处理 |
| 2.5.2 细观结构识别和提取 |
| 2.5.3 真实细观结构三维重建 |
| 2.6 基于真实细观模型的孔隙结构特征分析 |
| 2.6.1 二维平面孔隙特征分析 |
| 2.6.2 三维孔隙特征分析 |
| 2.7 基于真实细观孔隙结构的渗流数值模型构建 |
| 2.7.1 网格划分调整 |
| 2.7.2 边界条件设置 |
| 2.7.3 渗流数值计算 |
| 2.8 基于真实细观结构模型的单轴及多轴力学数值模型构建 |
| 2.8.1 网格划分调整 |
| 2.8.2 单元类型选取 |
| 2.8.3 破坏准则及材料属性 |
| 2.8.4 加载及求解过程 |
| 2.8.5 裂缝模型选取 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 二维平面孔隙特征分析 |
| 3.1.1 平面孔隙率分布 |
| 3.1.2 平面孔隙直径分布 |
| 3.1.3 分形维数 |
| 3.2 三维孔隙特征分析 |
| 3.2.1 三维孔隙率 |
| 3.2.2 三维孔隙直径分布 |
| 3.3 不同压力梯度渗流性能研究 |
| 3.3.1 渗透系数 |
| 3.3.2 渗流压力分布 |
| 3.3.3 渗流速度分布 |
| 3.3.4 渗流曲线 |
| 3.4 单轴压缩力学性能研究 |
| 3.4.1 应力分布规律 |
| 3.4.2 位移分布规律 |
| 3.4.3 宏观裂缝发展过程 |
| 3.4.4 细观裂缝发展过程 |
| 3.5 单轴拉伸力学性能研究 |
| 3.5.1 应力分布规律 |
| 3.5.2 位移分布规律 |
| 3.5.3 宏观裂缝发展 |
| 3.5.4 细观裂缝发展 |
| 3.6 双轴压缩力学性能研究 |
| 3.6.1 应力分布规律 |
| 3.6.2 位移分布规律 |
| 3.6.3 宏观裂缝发展 |
| 3.6.4 细观裂缝发展 |
| 3.7 双轴拉伸力学性能研究 |
| 3.7.1 应力分布规律 |
| 3.7.2 位移分布规律 |
| 3.7.3 宏观裂缝发展 |
| 3.7.4 细观裂缝发展 |
| 3.8 三轴压缩力学性能研究 |
| 3.8.1 应力分布规律 |
| 3.8.2 位移分布规律 |
| 3.8.3 宏观裂缝发展 |
| 3.8.4 细观裂缝发展 |
| 3.9 三轴拉伸力学性能研究 |
| 3.9.1 应力分布规律 |
| 3.9.2 位移分布规律 |
| 3.9.3 宏观裂缝发展 |
| 3.9.4 细观裂缝发展 |
| 4 讨论 |
| 4.1 CT扫描技术在材料领域中的应用 |
| 4.2 CT扫描图像的分割算法 |
| 4.3 混凝土的细观结构模型研究 |
| 4.4 研究展望 |
| 5 结论 |
| 6 参考文献 |
| 7 致谢 |
| 8 攻读学位期间发表论文情况 |
（4）基于格子Boltzmann方法混凝土耐久性影响离子传输的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钙离子传输研究现状 |
| 1.2.2 混凝土界面过渡区研究现状 |
| 1.2.3 氯离子传输研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 LBM基本理论 |
| 2.1 LBM简介 |
| 2.1.1 LBM的发展 |
| 2.1.2 LBM的原理和基本模型 |
| 2.2 LBM边界处理 |
| 2.2.1 周期性格式 |
| 2.2.2 对称边界处理格式 |
| 2.2.3 反弹格式 |
| 2.2.4 非平衡外推格式 |
| 2.3 LBM的单位转化 |
| 2.4 LBM的程序实现 |
| 第三章 混凝土ITZ裂隙溶蚀模拟研究 |
| 3.1 ITZ微观裂隙生成 |
| 3.1.1 QSGS生成法 |
| 3.1.2 ITZ裂隙生成 |
| 3.2 理论模型 |
| 3.2.1 裂隙渗流控制方程 |
| 3.2.2 裂隙溶质传输方程 |
| 3.2.3 裂隙表面溶解机制 |
| 3.3 LBM数值模型 |
| 3.3.1 速度场演化方程 |
| 3.3.2 浓度场演化方程 |
| 3.3.3 边界处理及单位转化 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.4.1 半无限区域内溶质的对流-扩散问题 |
| 3.4.2 矩形区域内的反应-扩散问题 |
| 3.5 分析讨论 |
| 3.5.1 渗流流速影响 |
| 3.5.2 Ca(OH)_2含量影响 |
| 3.5.3 Ca(OH)_2排布状态影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 氯离子侵蚀混凝土模拟研究 |
| 4.1 理论模型 |
| 4.1.1 氯离子扩散模型 |
| 4.1.2 温度场演化模型 |
| 4.2 LBM数值模型 |
| 4.2.1 浓度场演化模型 |
| 4.2.2 温度场演化模型 |
| 4.2.3 边界设置与单位转化 |
| 4.3 模型验证 |
| 4.3.1 考虑时间衰减作用的一维扩散问题验证 |
| 4.3.2 矩形区域换热-扩散边界验证 |
| 4.4 分析讨论 |
| 4.4.1 水灰比 |
| 4.4.2 饱和度 |
| 4.4.3 昼夜温差 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于LBM的 GUI界面设计 |
| 5.1 ITZ裂隙溶蚀的计算软件 |
| 5.1.1 编写目的 |
| 5.1.2 软件总体设计 |
| 5.1.3 软件功能说明 |
| 5.1.4 案例说明 |
| 5.2 氯离子侵蚀混凝土计算软件 |
| 5.2.1 编写目的 |
| 5.2.2 软件总体设计 |
| 5.2.3 软件功能说明 |
| 5.2.4 案例说明 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.1.1 混凝土ITZ裂隙溶蚀研究结果 |
| 6.1.2 氯离子侵蚀混凝土研究结果 |
| 6.1.3 基于LBM的 GUI界面设计成果 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位其间取得的成果和奖项 |
（5）花岗岩石粉对水工混凝土性能影响规律及作用机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 花岗岩石粉 |
| 2.1.2 水泥 |
| 2.1.3 粗骨料 |
| 2.1.4 细骨料 |
| 2.1.5 水 |
| 2.1.6 减水剂 |
| 2.2 试验方案设计 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 工作性能研究试验方法 |
| 2.3.2 抗压强度测试方法 |
| 2.3.3 抗渗性能试验方法 |
| 2.3.4 抗碳化性能测试方法 |
| 2.3.5 抗氯离子侵蚀试验方法 |
| 2.3.6 抗冻性能试验方法 |
| 2.3.7 压汞法 |
| 2.3.8 SEM试验方法 |
| 2.3.9 灰熵关联分析方法 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 花岗岩石粉对水工混凝土工作性能影响研究与分析 |
| 3.1.1 花岗岩石粉掺加方式对水工混凝土坍落度影响分析 |
| 3.1.2 花岗岩石粉掺量对水工混凝土坍落度影响分析 |
| 3.2 花岗岩石粉对水工混凝土抗压强度影响与分析 |
| 3.2.1 内掺花岗岩石粉对水工混凝土抗压强度影响分析 |
| 3.2.2 外掺花岗岩石粉对水工混凝土抗压强度影响分析 |
| 3.2.3 掺加方式对水工混凝土抗压强度影响分析 |
| 3.3 花岗岩石粉对水工混凝土抗渗性能影响与分析 |
| 3.3.1 花岗岩石粉掺量对水工混凝土抗渗性能影响分析 |
| 3.3.2 细度水平对抗渗性能影响分析 |
| 3.4 花岗岩石粉对水工混凝土抗氯离子侵蚀性能影响分析 |
| 3.5 花岗岩石粉对水工混凝土抗碳化性能影响分析 |
| 3.5.1 花岗岩石粉掺量、细度对碳化性能的影响与分析 |
| 3.5.2 花岗岩石粉掺加方式对碳化深度影响研究 |
| 3.5.3 碳化龄期对水工混凝土碳化深度的影响与分析 |
| 3.6 花岗岩石粉对水工混凝土抗冻性能影响与分析 |
| 3.6.1 花岗岩石粉对水工混凝土质量损失率的影响与分析 |
| 3.6.2 花岗岩石粉对水工混凝土动弹性模量损失的影响与分析 |
| 3.7 花岗岩石粉最佳掺加方式、细度及掺量综合分析 |
| 3.7.1 花岗岩石粉对水工混凝土性能影响综合分析 |
| 3.7.2 花岗岩石粉对水工混凝土微观结构影响研究与分析 |
| 3.7.3 花岗岩石粉掺加方式及细度与宏观性能指标灰熵关联度分析 |
| 3.8 外掺花岗岩石粉混凝土单轴压缩本构关系试验研究与分析 |
| 3.8.1 破坏过程和形态 |
| 3.8.2 应力应变曲线分析 |
| 3.8.3 峰值点分析 |
| 3.8.4 本构方程 |
| 3.9 外掺花岗岩石粉混凝土冻融强度损伤研究与分析 |
| 3.9.1 冻融对水工混凝土质量损失率影响与分析 |
| 3.9.2 冻融循环对水工混凝土强度损伤影响与分析 |
| 3.9.3 水工混凝土冻融强度损伤关键影响因素分析 |
| 3.10 外掺花岗岩石粉对水工混凝土性能影响微观机理分析 |
| 3.10.1 外掺花岗岩石粉对水工混凝土微观孔结构特征影响分析 |
| 3.10.2 花岗岩石粉对水工混凝土内部界面微观结构影响研究 |
| 3.11 水工混凝土宏观性能与孔结构特征关系研究与分析 |
| 3.11.1 抗压强度与孔结构关系 |
| 3.11.2 抗渗性能与孔结构关系 |
| 3.11.3 抗氯离子侵蚀性能与孔结构关系 |
| 3.11.4 抗碳化性能与孔结构关系 |
| 3.11.5 宏观性能与微观孔结构的灰熵关联分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 花岗岩石粉资源化利用方式 |
| 4.2 花岗岩石粉对水工混凝土性能影响 |
| 4.3 花岗岩石粉对水工混凝土影响作用机理分析研究 |
| 5 结论 |
| 6 参考文献 |
| 7 致谢 |
| 8 攻读学位期间取得的成果 |
（6）外掺花岗岩石粉对水工混凝土性能及微观结构的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 目前研究存在的问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 试验方法与步骤 |
| 2.3.1 抗压强度测试 |
| 2.3.2 抗折强度测试 |
| 2.3.3 抗渗性能测试 |
| 2.3.4 抗冻性能测试 |
| 2.3.5 抗碳化性能测试 |
| 2.3.6 抗氯离子侵蚀性能测试 |
| 2.3.7 压汞试验分析 |
| 2.3.8 X射线物相衍射分析 |
| 2.3.9 SEM扫描电镜试验分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 外掺花岗岩石粉对水工混凝土力学性能的影响研究 |
| 3.1.1 抗压性能结果分析 |
| 3.1.2 抗折性能结果分析 |
| 3.2 外掺花岗岩石粉对水工混凝土耐久性能的影响研究 |
| 3.2.1 抗渗性能试验结果分析 |
| 3.2.2 抗冻性能试验结果分析 |
| 3.2.3 抗碳化性能试验结果分析 |
| 3.2.4 抗氯离子侵蚀性能试验结果分析 |
| 3.3 外掺花岗岩石粉对水工混凝土微观结构的影响研究 |
| 3.3.1 压汞试验结果与分析 |
| 3.3.2 XRD试验结果与分析 |
| 3.3.3 扫描电镜试验结果与分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 花岗岩石粉掺加方式对混凝土性能的影响 |
| 4.2 混凝土宏观性能与微观结构的关系讨论 |
| 4.3 关于花岗岩石粉合理外掺掺量使用的讨论 |
| 4.4 不足及展望 |
| 5 结论 |
| 6 参考文献 |
| 7 致谢 |
| 8 攻读学位期间所取得的成果 |
（7）富水黄土隧道服役性能劣化机理及处治技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道服役性能劣化研究 |
| 1.2.2 围岩性状演化机理研究 |
| 1.2.3 隧道结构服役性能研究 |
| 1.2.4 隧道服役性能监测技术研究 |
| 1.2.5 隧道病害处治技术研究 |
| 1.3 主要研究内容及研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 富水黄土隧道服役性能劣化状况调研与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 现场调研方案 |
| 2.2.1 调研范围 |
| 2.2.2 调研内容及方法 |
| 2.3 衬砌结构服役性能调研成果分析 |
| 2.3.1 衬砌裂缝几何形态 |
| 2.3.2 衬砌裂缝分布位置 |
| 2.3.3 渗漏水类型 |
| 2.3.4 渗漏水分布位置 |
| 2.4 围岩服役性能调研成果分析 |
| 2.5 服役性能劣化特性分析 |
| 2.5.1 劣化表现形式 |
| 2.5.2 劣化模式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 富水黄土隧道结构性能劣化规律分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 黄土隧道荷载结构计算理论基础 |
| 3.2.1 围岩压力计算方法 |
| 3.2.2 衬砌结构计算方法 |
| 3.2.3 衬砌安全性验算方法 |
| 3.3 考虑隧道结构性能劣化的荷载结构理论模型 |
| 3.3.1 衬砌裂缝力学计算模型 |
| 3.3.2 渗漏水力学计算模型 |
| 3.3.3 衬砌背后空洞力学计算模型 |
| 3.4 隧道结构性能劣化的数值分析 |
| 3.4.1 模拟方案设计 |
| 3.4.2 数值计算模型及参数 |
| 3.4.3 计算结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 富水黄土隧道围岩性状劣化机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 黄土微观结构的基本特性 |
| 4.3 围岩性状劣化的细观机理研究 |
| 4.3.1 CT扫描技术基本原理 |
| 4.3.2 CT试验设备 |
| 4.3.3 试验基本方案 |
| 4.3.4 试样制作 |
| 4.3.5 试验数据处理方法 |
| 4.3.6 试验结果与分析 |
| 4.4 围岩性状劣化的宏观机理研究 |
| 4.4.1 黏粒含量测试 |
| 4.4.2 Zeta电位测试 |
| 4.4.3 离子浓度测试 |
| 4.4.4 抗剪强度测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 富水黄土隧道服役性能劣化物理模型试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相似模型试验基本原理 |
| 5.2.1 相似定理 |
| 5.2.2 相似常数的基本定义 |
| 5.2.3 相似条件关系的建立 |
| 5.2.4 相似关系的建立 |
| 5.3 围岩相似材料研究 |
| 5.3.1 围岩相似材料的选择 |
| 5.3.2 围岩相似材料的物理性能测试 |
| 5.4 隧道衬砌模型制作 |
| 5.4.1 隧道衬砌相似材料的选择 |
| 5.4.2 隧道衬砌相似材料力学性能测试 |
| 5.4.3 隧道衬砌模型的制作 |
| 5.5 模型试验箱及监测布设 |
| 5.5.1 试验模型箱设计方案 |
| 5.5.2 测试项目及传感器布设 |
| 5.6 模型试验工况方案 |
| 5.6.1 深埋两车道黄土隧道 |
| 5.6.2 浅埋偏压黄土隧道 |
| 5.6.3 大断面黄土隧道 |
| 5.6.4 试验具体步骤 |
| 5.7 模型试验结果分析 |
| 5.7.1 深埋两车道黄土隧道试验结果分析 |
| 5.7.2 浅埋偏压黄土隧道试验结果分析 |
| 5.7.3 大断面黄土隧道试验结果分析 |
| 5.7.4 富水黄土隧道服役性能劣化控制标准 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 富水黄土隧道服役性能监测系统搭建及应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 围岩及初支结构服役性能监测技术 |
| 6.2.1 振弦式传感器基本原理 |
| 6.2.2 监测方案 |
| 6.2.3 传感器现场安装 |
| 6.3 衬砌结构服役性能监测技术 |
| 6.3.1 光纤传感器监测原理 |
| 6.3.2 监测方案 |
| 6.3.3 传感器现场布设 |
| 6.4 监测系统搭建技术 |
| 6.4.1 组网框架结构 |
| 6.4.2 数据传输原理 |
| 6.4.3 监测系统软件平台 |
| 6.4.4 技术优势 |
| 6.5 工程应用 |
| 6.5.1 工程概况 |
| 6.5.2 监测系统布设 |
| 6.5.3 监测结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 基于性能劣化的富水黄土隧道病害处治技术研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 富水黄土隧道病害处治现有技术 |
| 7.2.1 围岩加固 |
| 7.2.2 衬砌渗漏水处治 |
| 7.2.3 衬砌结构加固 |
| 7.3 基于地下水平衡理念的可控注浆加固技术 |
| 7.3.1 工程背景 |
| 7.3.2 制定处治方案 |
| 7.3.3 可控注浆施工工艺 |
| 7.3.4 处治效果评价 |
| 7.4 基于碳纤维编织网的衬砌快速修复技术 |
| 7.4.1 工程背景 |
| 7.4.2 基于性能劣化机理的隧道衬砌快速修复技术 |
| 7.5 隧道病害综合处治技术体系 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 主要结论 |
| 创新点 |
| 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 博士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 我国深井热害特点 |
| 1.2.2 矿井热环境研究现状 |
| 1.2.3 矿井热害控制措施研究现状 |
| 1.2.4 轻集料混凝土研究现状 |
| 1.2.5 玻化微珠轻集料混凝土研究现状 |
| 1.2.6 目前研究中遇到的问题 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 研究区地温分布特征及影响因素分析 |
| 2.1 研究区地质水文概况 |
| 2.1.1 地质概况 |
| 2.1.2 水文概况 |
| 2.2 研究区地温情况 |
| 2.2.1 地温梯度分布 |
| 2.2.2 井下巷道温度 |
| 2.3 朱集东典型高温矿井地温分布特征 |
| 2.3.1 垂向地温分布 |
| 2.3.2 水平地温分布 |
| 2.3.3 主采煤层底板温度分布 |
| 2.4 影响因素分析 |
| 2.4.1 地质构造 |
| 2.4.2 岩石热物理性质 |
| 2.4.3 岩浆岩活动 |
| 2.4.4 地下水 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 深部高温巷道主动隔热机理研究 |
| 3.1 矿井热源放热量分析 |
| 3.2 深部高温巷道主动隔热机理 |
| 3.2.1 巷道围岩温度场 |
| 3.2.2 巷道围岩热传导模型 |
| 3.2.3 巷道主动隔热模型 |
| 3.3 轻集料混凝土构建主动隔热模型 |
| 3.3.1 轻集料混凝土导热模型 |
| 3.3.2 轻集料混凝土技术优势 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轻集料混凝土性能试验研究 |
| 4.1 试验方案设计 |
| 4.2 原材料选用与配合比设计 |
| 4.2.1 原材料选用 |
| 4.2.2 配合比设计 |
| 4.2.3 混凝土制备与养护 |
| 4.3 轻集料混凝土工作性 |
| 4.4 轻集料混凝土高温特性 |
| 4.4.1 试验方法 |
| 4.4.2 试验结果与分析 |
| 4.5 轻集料混凝土抗碳化特性 |
| 4.5.1 试验方法 |
| 4.5.2 试验结果与分析 |
| 4.5.3 碳化模型建立 |
| 4.5.4 碳化寿命预测 |
| 4.6 轻集料混凝土微观特性 |
| 4.6.1 轻集料与水泥石相互作用机理 |
| 4.6.2 轻集料水泥石界面区微观结构 |
| 4.6.3 轻集料混凝土界面区微观结构 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 深部高温巷道轻集料隔热混凝土喷层材料研发 |
| 5.1 试验方案设计 |
| 5.2 试验方法与数据处理 |
| 5.2.1 试验方法 |
| 5.2.2 数据处理 |
| 5.3 陶粒隔热混凝土正交试验 |
| 5.3.1 配合比设计 |
| 5.3.2 试验结果 |
| 5.3.3 试验结果分析 |
| 5.4 陶粒玻化微珠隔热混凝土正交试验 |
| 5.4.1 配合比设计 |
| 5.4.2 试验结果 |
| 5.4.3 试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 主动隔热巷道围岩温度场分布规律数值模拟 |
| 6.1 主动隔热巷道数值模型 |
| 6.1.1 模型假设 |
| 6.1.2 参数选取 |
| 6.2 围岩温度场分布规律 |
| 6.3 围岩温度场影响因素分析 |
| 6.3.1 喷层导热系数影响 |
| 6.3.2 喷层厚度影响 |
| 6.3.3 围岩导热系数影响 |
| 6.3.4 围岩赋存温度影响 |
| 6.4 围岩温度场敏感性分析 |
| 6.4.1 敏感性分析方法 |
| 6.4.2 不同因素对调热圈半径敏感性分析 |
| 6.4.3 不同因素对围岩温度敏感性分析 |
| 6.4.4 不同因素对壁面温度敏感性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 隔热喷层支护技术工程应用与效果评价 |
| 7.1 矿山隔热三维钢筋混凝土衬砌 |
| 7.2 工程概况 |
| 7.3 工业试验参数计算与设计 |
| 7.3.1 巷道喷层支护参数计算 |
| 7.3.2 工业试验材料 |
| 7.3.3 工业试验设计 |
| 7.4 工业试验结果与分析 |
| 7.4.1 典型测点热湿环境测试 |
| 7.4.2 岩层温度测试 |
| 7.4.3 巷道收敛测试 |
| 7.4.4 隔热混凝土喷层测试 |
| 7.5 经济社会效益分析 |
| 7.5.1 巷道成本经济效益 |
| 7.5.2 热湿环境社会效益 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 朱集东煤矿钻孔实测井温表 |
| 附录B 朱集东煤矿钻孔测温数据汇总及分析 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（9）高速铁路岩溶地基复合注浆强化理论与路基稳定性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 注浆材料研究 |
| 1.2.2 注浆理论研究 |
| 1.2.3 岩溶地基注浆加固技术研究 |
| 1.2.4 工程荷载作用下岩溶地基稳定性分析 |
| 1.3 既有研究存在的问题与不足 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 主要创新点 |
| 1.6 研究思路与技术路线 |
| 2 新型水泥基复合注浆材料研发与性能控制试验研究 |
| 2.1 新型水泥基复合注浆材料研发试验设计思路 |
| 2.1.1 性能控制目标 |
| 2.1.2 聚合物外加剂体系组分选取 |
| 2.2 原材料与试验方法 |
| 2.2.1 试验原材料 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 新拌浆液性能测试方法 |
| 2.2.4 硬化结石体性能测试方法 |
| 2.3 聚合外加剂对新拌水泥浆液泵送性能的影响研究 |
| 2.3.1 初凝时间 |
| 2.3.2 流动性 |
| 2.3.3 泌水性 |
| 2.4 高聚物-水泥基复合注浆材料性能控制结果研究 |
| 2.4.1 泵送性能可控 |
| 2.4.2 体积稳定性 |
| 2.4.3 后期力学性能 |
| 2.5 高聚物-水泥基复合注浆材料性能调控机理分析 |
| 2.5.1 新拌MPC浆液流变演化机理研究 |
| 2.5.2 新拌MPC浆液水化进程研究 |
| 2.5.3 硬化MPC浆体孔隙结构特征分析 |
| 2.5.4 硬化MPC浆体力学性能与孔隙特征的关联研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 地下水作用下水泥基复合浆液裂隙注浆扩散机理研究 |
| 3.1 水泥基复合浆液流变特性研究 |
| 3.1.1 流变参数测试 |
| 3.1.2 试验结果分析 |
| 3.1.3 水泥基注浆材料流变特性对比分析 |
| 3.2 基于广义宾汉流体的MPC浆液流变方程 |
| 3.2.1 黏度时变函数拟合 |
| 3.2.2 黏度时变性MPC浆液流变方程的建立 |
| 3.3 地下水作用下MPC浆液裂隙注浆扩散模型 |
| 3.3.1 基本假设与理论模型 |
| 3.3.2 浆液黏度空间分布 |
| 3.3.3 浆液扩散运动方程 |
| 3.3.4 扩散半径的推导 |
| 3.3.5 适用范围 |
| 3.4 静水条件下浆液裂隙注浆扩散规律研究 |
| 3.4.1 数值分析原理 |
| 3.4.2 计算模型与参数 |
| 3.4.3 浆液性能对浆液扩散规律的影响 |
| 3.4.4 裂隙发育特征对浆液扩散规律的影响 |
| 3.4.5 注浆设计参数对浆液扩散规律的影响 |
| 3.5 动水作用下水泥基复合浆液注浆堵水机理分析 |
| 3.5.1 计算模型及参数 |
| 3.5.2 计算结果分析 |
| 3.5.3 分区扩散堵水机理 |
| 3.5.4 注浆设计建议 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 复杂岩溶发育地基复合注浆强化加固现场试验研究 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 工程简介 |
| 4.1.2 地质特性 |
| 4.1.3 水文特征 |
| 4.1.4 岩溶发育特征 |
| 4.2 复合注浆强化加固设计方法研究 |
| 4.2.1 设计原则与技术要求 |
| 4.2.2 分区注浆加固方案 |
| 4.2.3 帷幕注浆钻孔设计 |
| 4.2.4 注浆材料复合应用 |
| 4.2.5 复合注浆模式分析 |
| 4.2.6 注浆关键参数设计 |
| 4.3 注浆过程动态监测研究 |
| 4.3.1 孔内摄像监测 |
| 4.3.2 注浆全过程P-Q-t曲线分析 |
| 4.4 复合注浆强化加固效果分析 |
| 4.4.1 检查孔压水试验 |
| 4.4.2 钻孔取芯 |
| 4.4.3 地质雷达探测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 路堤荷载作用下覆盖型岩溶地基稳定性与变形控制研究 |
| 5.1 覆盖型岩溶地基工程地质特征研究 |
| 5.1.1 覆盖型岩溶发育基本特征 |
| 5.1.2 试验段工程地质条件 |
| 5.2 数值分析模型的建立 |
| 5.2.1 计算模型 |
| 5.2.2 计算参数与材料属性 |
| 5.3 路堤荷载作用下覆盖型岩溶地基变形特性研究 |
| 5.3.1 路堤填筑高度的影响 |
| 5.3.2 软弱覆盖层工程特征的影响 |
| 5.3.3 溶洞发育特征的影响 |
| 5.3.4 基岩岩溶化程度的影响 |
| 5.4 路堤荷载作用下覆盖型岩溶地基稳定性分析 |
| 5.4.1 数值分析原理 |
| 5.4.2 路堤填筑高度的影响 |
| 5.4.3 覆盖层厚度的影响 |
| 5.4.4 溶洞发育特征的影响 |
| 5.4.5 路堤荷载作用下覆盖型岩溶地基失稳破坏模式 |
| 5.5 覆盖型岩溶地基强化加固双参数控制体系研究 |
| 5.5.1 失稳状态下覆盖型岩溶地基变形特征 |
| 5.5.2 地基变形系数的提出 |
| 5.5.3 地基变形系数与稳定安全系数的关联研究 |
| 5.5.4 双参数控制体系的建立 |
| 5.6 基于双参数体系的覆盖型岩溶地基强化加固措施研究 |
| 5.6.1 强化加固处理原则 |
| 5.6.2 联合强化加固措施的提出 |
| 5.6.3 强化加固效果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 列车荷载作用下高速铁路岩溶路基动力稳定性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高速铁路列车-无砟轨道-岩溶路基系统动力学模型 |
| 6.2.1 动力分析模型的建立 |
| 6.2.2 动力方程的建立与求解 |
| 6.2.3 计算参数与材料属性 |
| 6.2.4 动力边界条件 |
| 6.2.5 模型可靠性验证 |
| 6.3 高速铁路岩溶路基振动响应特征研究 |
| 6.3.1 路基动应力分布特征 |
| 6.3.2 路基振动加速度分布特征 |
| 6.3.3 路基动位移分布特征 |
| 6.4 高速铁路岩溶路基动力特性影响因素分析 |
| 6.4.1 列车运行速度 |
| 6.4.2 路堤高度 |
| 6.4.3 地基岩溶化程度 |
| 6.4.4 溶洞发育特征 |
| 6.4.5 注浆强化措施 |
| 6.5 高速铁路岩溶路基动力稳定性研究 |
| 6.5.1 基于动强度控制的基床换填厚度 |
| 6.5.2 列车长期荷载作用下岩溶路基累积变形分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）钢的逻辑及其节点（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和研究意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究对象的界定和来源 |
| 1.4.1 研究对象的界定 |
| 1.4.2 研究对象的来源 |
| 1.5 研究的相关理论基础 |
| 1.6 研究内容和研究方法 |
| 1.6.1 课题研究的主要内容 |
| 1.6.2 研究方法 |
| 1.7 研究框架 |
| 2. 钢材及其特性 |
| 2.1 钢的产生及分类 |
| 2.2 钢材的力学性能 |
| 2.3 钢材的工艺性能 |
| 2.4 影响钢材性能的因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 3. 建筑中钢材料的应用与发展 |
| 3.1 钢材在建筑中的历史 |
| 3.2 钢材在建筑中的应用 |
| 3.2.1 钢结构构件 |
| 3.2.2 钢连接件 |
| 3.2.3 表皮钢材料 |
| 3.3 钢材料建筑结构概论 |
| 3.3.1 钢结构体系 |
| 3.3.2 钢与木结构 |
| 3.3.3 钢与砌体结构 |
| 3.3.4 钢与混凝土结构 |
| 3.4 钢材的连接方式 |
| 3.4.1 铆钉连接 |
| 3.4.2 螺栓连接 |
| 3.4.3 焊缝连接 |
| 3.4.4 销钉连接 |
| 3.5 本章小结 |
| 4. 钢材料建筑案例研究 |
| 4.1 案例研究的步骤和逻辑 |
| 4.2 钢材料建筑案例概述 |
| 4.3 钢结构建筑 |
| 4.3.1 西柏林新国家美术馆(New National Gallary) |
| 4.3.2 蓬皮杜文化中心(Le Centre Georges Pompidou) |
| 4.3.3 Inmos微处理器工厂(Inmos Microprocessor Factories) |
| 4.3.4 斯图加特航站楼(Airport Stuttgart Terminal stuttgart ) |
| 4.3.5 汤姆森光学仪器厂(Thomson Optronics Factory) |
| 4.3.6 塞维利亚世界博览会英国馆(British Pavilion Seville Exposition) |
| 4.3.7 辛普森-李住宅(Simpson-Lee house) |
| 4.3.8 河谷大学学术资源中心(Thames Valley University Resource Centre) |
| 4.3.9 马德里巴拉哈斯机场四号航站楼(Madrid Barajas Airport T4 Terminal) |
| 4.4 钢结构与其它材料结构建筑 |
| 4.4.1 克里潘圣彼得教堂(St Peter’s Klippan) |
| 4.4.2 伦佐·皮亚诺热那亚工作室(Building Workshop & Laoratory) |
| 4.4.3 贝埃勒基金会博物馆(Beyeler Foundation) |
| 4.4.4 巴巴内克住宅(Haus Babanek) |
| 4.4.5 帕瑞什艺术博物馆(Parrish Art Museum) |
| 4.5.6 金贝儿美术馆新馆(Kimbell Art Museum Expansion) |
| 4.5 非主要结构部分钢材料建筑 |
| 4.5.1 布雷根茨美术馆(Kunsthaus Bregenz) |
| 4.5.2 多明莱斯葡萄酒厂(Domingo Les Wineries) |
| 4.5.3 尤亚丽珀图斯住宅(Eucaliptus House) |
| 4.5.4 汉诺威博览会瑞士馆(Sound Box,Swiss Pavilion,EXPO 2000) |
| 4.6 本章小节 |
| 5. 结论 |
| 5.1 论文研究的结论 |
| 5.2 论文研究的局限 |
| 5.3 未来发展与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 图表目录 |
| 图录 |
| 表录 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
| 附录 |
四、混凝土材料显微组构及其性能的研究现状（论文参考文献）
- [1]滨海环境中超深井井壁混凝土力学性能及微细观结构特征[D]. 周昱程. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]颗粒堆积型刚玉质多孔透气材料制备及气体渗流行为[D]. 熊鑫. 武汉科技大学, 2021
- [3]基于真实细观结构模型的抗冻透水混凝土渗流、力学性能机理研究[D]. 温福胜. 山东农业大学, 2021(01)
- [4]基于格子Boltzmann方法混凝土耐久性影响离子传输的数值模拟研究[D]. 张跃. 昆明理工大学, 2021(02)
- [5]花岗岩石粉对水工混凝土性能影响规律及作用机理研究[D]. 张坤强. 山东农业大学, 2021(01)
- [6]外掺花岗岩石粉对水工混凝土性能及微观结构的影响研究[D]. 范华峰. 山东农业大学, 2020(10)
- [7]富水黄土隧道服役性能劣化机理及处治技术研究[D]. 薛晓辉. 长安大学, 2020(06)
- [8]深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用[D]. 姚韦靖. 安徽理工大学, 2019
- [9]高速铁路岩溶地基复合注浆强化理论与路基稳定性研究[D]. 宋国壮. 北京交通大学, 2019(01)
- [10]钢的逻辑及其节点[D]. 於杨. 西安建筑科技大学, 2018(06)