逐级降温工况下道基含盐砾质土盐-冻胀特性

为探明多因素影响下道基含硫酸盐砾质混合料的盐-冻胀变形特性及特征温度，基于天然级配、剔除大于60 mm粒径颗粒级配及添加5%含量(质量分数)细颗粒级配3种试样，分别开展3种含水率、7种不同含盐量条件下的盐-冻胀试验及冻结温度测定试验，结合PFC3D数值模拟，探究颗粒级配、含水率、含盐量对道基含硫酸盐砾质混合料的盐-冻胀变形规律及冻结温度特性的影响，并揭示其作用机理。研究结果表明：含硫酸盐砾质混合料的冻结温度主要受土体含盐量、含水率所对应的等效硫酸钠质量分数的影响；由于受试验降温方式及试样低含水率、低含盐量的综合影响，试验中未能监测到土试样的过冷温度；道基含硫酸盐砾质混合料的宏观盐胀温度低于冻结温度，添加5%含量细粒土试样的冻结温度略低于其他2种试样，3种试样的冻结温度为-1.58℃～0℃;试验土体的盐-冻胀变形率整体随含盐量、含水率的升高而增大，仅剔除大于60 mm粒径颗粒级配的盐-冻胀变形率与天然级配整体相差不大，而添加5%含量细颗粒使土体的盐-冻胀变形率提高3%～30%,提高程度受土试样含水率和含盐量的影响较大；5%含量细颗粒填充了试样中的大孔隙，减小了孔隙体积，对道基含硫酸砾质混...     

碳系填料填充聚合物基电磁屏蔽材料研究进展

电子设备的快速发展不仅使得电磁污染成为人们生活中的一个严重问题，同时它们的干扰也会导致其他电子设备和系统出现故障。碳系材料因具有质量轻、电导率高、来源广、耐腐蚀、低密度以及优异的化学稳定性和机械性能，可用于研发轻质的电磁屏蔽材料。然而，碳材料和聚合物之间的分散性却很差，为此，大量的研究人员采用了界面设计来解决该问题。笔者通过对炭黑、石墨、碳纤维、石墨烯、碳纳米管等碳系填料的结构、性能特点、碳填充物/聚合物的界面设计的研究的梳理，提出了构建“薄、轻、宽、强”的高性能屏蔽材料仍然是电磁干扰(Electromagnetic interference, EMI)屏蔽材料领域的关注要点，未来用于EMI屏蔽的碳材料将集中在轻质设备上。     

渗流作用下多级配土石混合填料的结构演化规律

渗流是引起土石混合填料中细颗粒流失，致使土体结构变化引起路基变形及失稳的关键因素。采用自行研发的颗粒流失试验装置，对不同级配的土石混合填料进行渗流试验，监测渗流作用下填料的透水质量、细颗粒流失量和沉降量的变化过程，分析土体结构演变过程；采用PFC^3D (Particle Flow Code in 3D)对细颗粒流失过程进行数值模拟，分析填料孔隙和粒径动态变化特性。研究结果表明：透水质量和细颗粒流失率可以反映土石混合填料结构对水分的敏感程度。填料骨架结构对水分的敏感程度越低，可及时有效地排出水分，渗流对结构的破坏越小。渗流条件下土石混合填料的结构演化过程可分为细颗粒快速流失、骨架重塑和相对稳定 3个阶段，其中骨架重塑阶段是引起其结构演化的关键阶段。细颗粒快速流失阶段，每小时透水量增长速率较快，细颗粒大量流失，沉降量很小；骨架重塑阶段，每小时透水量变化速率减缓，细颗粒流失量减少，但骨架结构重组导致颗粒产生明显的相对位移，沉降量增长较快；相对稳定阶段，每小时透水量变化缓慢，沉降量基本保持不变。颗粒流失数值模拟的过程表明细颗粒组分的迁移引起填料孔隙率产生变化，致使土体结构...     

聚氯乙烯淋水填料的老化机制模拟研究

聚氯乙烯淋水填料老化机制的研究对于开发新型淋水填料和预测填料的使用寿命具有重要意义.使用分子模拟研究方法分析聚氯乙烯淋水填料老化过程中，分子链降解和无机增强粒子含量变化对材料断裂应力、断裂应变和玻璃化转变温度的影响规律.研究证实分子链长的变化对淋水填料的断裂性能具有重要的影响.制备抗老化的淋水填料需要选择不易降解的聚合物材料或者在使用过程中尽量避免分子链的断裂.     

煤渣改良路基填料冻融力学行为的机理分析

为研究冻融循环作用对煤渣改良路基填料的力学性能影响,揭示其作用机理,对红黏土试样开展了冻融循环试验和固结不排水三轴压缩试验,并对试验后的试样进行电子显微镜扫描以及微观结构定量分析。研究表明:掺入煤渣能够有效改良路基填料力学性能,改良效果与煤渣掺量呈正相关,应力应变曲线表现出硬化性;随着冻融次数的增加,改良路基填料应力-应变曲线仍为应变硬化型,但其破坏应力显著地衰减,土体颗粒间的黏结作用减弱,成型的块体减少,裂隙发育快,孔隙增大增多,接触形式由面-面接触逐渐过渡为边-面接触,最后发展为边-边或点-面接触,此外不论是总的孔隙面积、周长,还是最大的孔隙面积、周长、平面孔隙度都增大。     

工程弃土复配及再生砖性能试验

为处理日益增多的工程弃土，研究了不同来源工程弃土及其复配土作为再生烧结砖原料的可行性，测试了工程弃土的颗粒级配、化学组成、矿物组成、液限、塑限和塑性指数，再生砖的挤出成型、干燥和烧结结果，再生砖的密度、24h吸水率、抗压和抗折强度，使用SEM观察了再生砖的微观形貌.发现仅少数几种工程弃土可直接制备再生砖，但通过合理的复配可以将工程弃土的再利用率提升至100%.复配可调整弃土的颗粒组成和矿物组成，黏土矿物含量提高，复配土的可塑性提高，越容易挤出成型，但也易在干燥中开裂.黏土矿物含量大的工程弃土在烧结时产生较多的低共熔物，导致再生砖的孔隙率减小，密度和抗压、抗折强度增大，合理的复配可提高再生砖的抗压强度，增幅可达26.7%.最后提出利用工程弃土制备再生砖的快速识别并复配的方法，通过测试工程弃土的液限和塑性指数，或者颗粒级配和黏土矿物组成，快速识别未知工程弃土制备再生砖的可行性，并计算可行的复配配方.     

填料对聚合物水泥防水涂料性能的影响研究

填料填充于聚合物乳胶粒和水泥之间的空隙,使涂膜结构更加密实,增强聚合物水泥防水涂料的拉伸性能并提高其硬度。研究了填料种类及其用量对聚合物水泥防水涂料性能的影响,得出如下结论:随着填料用量的增加,涂膜的抗拉强度先提高后降低,断裂伸长率降低;在液粉比为1.0的情况下,以粉煤灰为填料的聚合物水泥防水涂料的抗拉强度高达2.58 MPa,断裂伸长率为271%,且硬度达到5H,得到的涂膜性能最佳。     

心墙沥青混凝土孔隙率影响因素试验研究

孔隙率为心墙沥青混凝土重要技术控制指标，其影响因素研究对沥青混凝土质量控制具有重要意义。在击实次数相同情况下，采用控制变量的方法，系统研究4种级配指数、4种沥青含量、4种填料含量条件下标准马歇尔试件孔隙率的变化规律。结果表明，沥青混凝土孔隙率随级配指数的增大而减小；随沥青含量的增大，呈先增大后减小趋势，沥青含量转折点为6.8%;随填料含量的增大，呈先减小后增大趋势，填料含量转折点为12%。灰色关联分析结果表明，级配指数对孔隙率的影响最大，填料含量次之，沥青含量最弱，且级配指数和填料含量对孔隙率的影响较大。研究结果可为目标孔隙率下心墙沥青混凝土配合比设计提供参考。