基于WGAN的多孔材料三维重建

为探索多孔材料在孔径尺度下的相关性质,充分了解材料内部孔隙结构,采用深度学习的方法近似多孔材料的真实概率分布,并利用随机数进行三维重建。首先,对已有的二值图像进行分割以获得大小合适、数量充足的数据集。然后,将WGAN(Wasserstein Generative Adversarial Networks)改造成能处理三维数据的生成对抗模型,并利用生成模型和服从高斯正态分布的随机噪声生成数据。最后,通过生成数据和真实数据对WGAN进行训练。通过生成图像计算两点相关函数、 Minkowski泛函和渗透率,考察孔隙率、比表面积与函数曲线的拟合情况等相关参数,并采用不同数据集进行测试。结果表明,基于WGAN的三维重建模型在不同的输入条件下均具有较高准确性,同时该算法还具有低时间复杂度的特性,而且生成模型可以存储,并能得到重复利用。     

基于CT扫描数据的混凝土细观结构的三维重建

目前混凝土细观结构模型大部分采用基于随机抽样原理和统计学原理的虚拟细观结构模型,为了建立更加准确的混凝土细观结构模型,基于对CT扫描的DICOM格式原始数据的调用,建立了混凝土或钢纤维混凝土真实细观结构的三维模型,避免采用普通物理光学图像或256色灰度图建立细观结构而导致信息大量损失的不足.从重建的效果来看,钢纤维、骨料颗粒、硬化水泥砂浆、孔隙等混凝土内部真实的细观结构清晰,较好地体现了混凝土的非均质性.     

多孔混凝土成分、孔结构与力学性能关系的研究

采用自动图象分析仪、扫描电镜等现代仪器分析手段，对常压蒸养和高压蒸养的Ｊ型泡沫混凝土（ＪＣ＆ＪＡＣ）、蒸压铝粉加气混凝土（ＡＡＣ）的气孔结构进行观测和定量测试，对最大孔径、孔面密度（单位面积上孔的个数）等进行剖析和比较，得出优质多孔混凝土的胶结材料、成孔物质、制作工艺与孔结构的关系，及其对宏观力学性能的影响。试验结果从化学成分、气孔结构角度，较圆满地解释了常压蒸养Ｊ型泡沫多孔混凝土的力学性能（如抗压强度、比强度等），接近ＧＢ１１９６８－８９《蒸压加气混凝土砌块》标准的原因。     

再生大孔和多孔混凝土的研究

以废弃混凝土为骨料所制成的大孔和多孔混凝土,具有利废、保温、成本低廉的特点.再生大孔和多孔混凝土适宜制作墙体用小型空心砌块和用作各种墙体砌筑材料,也可用于现浇墙体.再生混凝土用于护坡工程中,可以保持水土,避免冲刷.     

浅析细观结构再生混凝土

本文对再生混凝土细观结构的相关研究成果进行收集,并对这些成果进行了剖析,对再生混凝土的细观特征进行了深入的探讨。     

多孔水泥混凝土力学性能的影响因素

研究了水灰比、孔隙率、级配、增强剂(硅灰、苯丙乳液)对多孔水泥混凝土抗压强度、抗折强度的影响.结果表明:随着水灰比的增加,混凝土的抗折和抗压强度先增后减,存在一个最佳水灰比值;多孔水泥混凝土的抗压强度和抗折强度随孔隙率的增大而明显下降;另外,改变级配和增强剂的添加也会影响其力学性能.     

多孔混凝土的强度特性

同普通混凝土一样，强度是多孔混凝土硬化后的主要力学性质，进行多孔混凝土基层路面结构设计、材料组成设计以及施工质量检测时，均需采用各种强度指标进行评价。多孔混凝土属于骨架空隙结构，其强度取决于内部起胶结作用的水泥石性质、集料特性及浆集比等。试验结果表明：多孔混凝土抗压强度早期增长较快，符合线性关系，后期强度发展较慢，符合对数关系；长龄期劈裂强度与28d劈裂强度之间符合对数关系；42．5级水泥多孔混凝土与32．5级水泥多孔混凝土的抗压强度之间存在良好的线性相关性。此外，多孔混凝土弯拉强度与抗压强度及劈裂强度与抗压强度之间均存在相关性良好的幂指数关系，并据此得出相应的对应关系表，便于工程实际应用。     

多孔混凝土水质净化性能

设计制作了多孔混凝土水质净化试验装置,对5种不同粗骨料粒径和空隙率的多孔混凝土进行了水质净化性能试验.附着在多孔混凝土表面的生物体的数量可间接地通过溶解氧(DO)的消耗量来检测.多孔混凝土的水质净化性能可通过总磷(TP)和总氮(TN)的去除量进行评价.试验结果表明:多孔混凝土在水中具有富集营养物质,使生物膜附着生长其上的效应;采用10～20mm粒径的集料所制备的空隙率为25%的多孔混凝土其水质净化效果最佳.     

微孔结构对多孔材料细观力学特性的影响

在三维孔隙材料如泡沫材料中，胞孔的形状及大小并非完全均匀，因此借助二维均匀化方法来讨论胞孔形状及大小对多孔材料性能的影响。在线弹性范围内，根据均匀化理论，基于虚位移原理，结合有限元方法推导出二维周期性结构的均匀化的有限元格式。取具有不同孔洞形状的正方形胞元作为周期性结构的代表胞元，将三维孔隙材料简化为截面上具有规则孔洞的二维结构，来计算不同微孔形状及大小下的等效弹性常数；比较分析了微孔结构对多孔材料等效弹性常数的影响。计算结果分析表明，多孔材料的等效弹性参数不仅取决于微孔结构的数量，而且对微孔结构的形状也有一定程度的敏感，同时对基体材料的泊松比的变化敏感与否也与微孔结构有关。     

植生型多孔混凝土性能的试验

研究植生型多孔混凝土的基本物理力学性能,分析了影响其物理力学性能的主要因素以及相应的影响规律．试验结果表明：胶结材的流动度控制在180—210mm之间,可获得良好工作性的植生型多孔混凝土;植生型多孔混凝土具有连续空隙结构、良好的透水透气性能,其透水性系数在1．5-3．0cm／s之间,与其空隙率有关;与植生型多孔混凝土的空隙率(20％-30％)相对应的抗压强度在8-28MPa之间．随着空隙率的增大,植生型多孔混凝土内部越易形成连续空隙结构;相同设计空隙率下,集料粒径越大,多孔混凝土中的有效空隙率越大．掺入矿物外加剂不仅可以调整多孔混凝土混合料的工作性,而且能改善多孔混凝土的物理力学性能,同时能降低多孔混凝土中的pH值,掺入硅粉、矿渣微粉或矿渣微粉与粉煤灰复合掺入的效果显著。     

三维多孔锡薄膜的电沉积制备

应用阴极析氢气泡模板法在酸性硫酸亚锡溶液中电沉积制备三维多孔锡薄膜,并研究了电流密度、锡离子浓度、沉积时间以及添加剂苯甲醛和聚乙二醇辛基苯基醚(OP)等对薄膜孔径大小和孔壁结构的影响.结果表明,在电流密度为1.0~8.0 A.cm-2时薄膜的孔径和孔壁结构无明显变化,提高锡离子浓度可使薄膜的孔径和孔壁厚度增加,苯甲醛和OP可显著改变薄膜的孔径和孔壁结构.     

图像压缩与重构小波算法的另一种实现:实例编码及结果对比

采用Daubechies小波,用MATLAB语言对二维图像压缩与重构Mallat算法的另一种实现进行编程处理.实验结果表明,与流行算法比较,新算法的计算复杂度有所降低,而且达到了流行算法同样的效果.     

大孔混凝土组成设计及路用性能

提出了路面大孔混凝土排水基层材料的配合比设计方法。试验表明其有较高的强度及排水能力。通过试验及机理分析得出其具有较小的温度及干燥收缩性、良好的抗冻性等路用性能。     

路用多孔混凝土排水性能

作为路面排水基层的多孔混凝土，在具备一定力学强度的同时，应有足够的排水能力。表征多孔混凝土排水性能的主要指标为空隙率和渗透系数，空隙率又分为全空隙率和有效空隙率。采用体积法试验测试多孔混凝土的空隙率，并利用自行研制的渗透仪测试多孔混凝土的渗透系数。试验结果表明：多孔混凝土有效空隙率随全空隙率的增大而增大，有效空隙率与全空隙率的比值亦随之增大，二者之间存在二次项关系；渗透系数与空隙率之间存在幂指数关系，渗透系数随空隙率的增大而增大；抗压强度与空隙率之间存在线性相关性，随空隙率增大，抗压强度逐渐降低。     

钢筋混凝土框架改扩建结构设计

结合某一实际扩建项目,分布就新旧建筑地基基础、墙体及屋面连接等提出结构设计上的主要技术措施。同时,针对坡屋面具有节约能源、美化市容、应用前景广阔等优点,文章详细阐述了坡屋面结构设计中应注意的一些问题,可供同类房屋的结构设计参考。     

多孔混凝土综合生态效应的试验研究

通过模拟实际封闭水域的室内水质净化装置,研究了水体生物与多孔混凝土的生态适应性以及形成的综合生态效应对水质的净化效果.多孔混凝土综合生态效应的水质净化效果可通过总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)和悬浮固体浓度(SS)的去除量进行评价.试验表明:附着生长在多孔混凝土上的黄花水龙、杂藻、螺蛳以及微生物形成一个完整的微生态系统,6周后可使水体中TP的去除率均达到95%,TN的去除率达72.5%,CODMn去除率达到75%.提出了多孔混凝土水质净化的机理,即多孔混凝土作的多孔结构为水体中的生物提供了附着生长的空间,为水体生物多样性的增加,生态系统的完善提供了一个基础平台,其形成的生态系统具有良好水质净化效果.     

生态多孔混凝土冻融试验方法探讨

鉴于目前我国尚无植生型生态多孔混凝土的标准冻融试验方法及其抗冻性能的评价指标体系,比较了目前混凝土常见的冻融试验方法,并通过试验探究了生态多孔混凝土冻融试验方法及其抗冻性能的评价指标。试验表明:润湿状态下的快速冻融试验方法可适用于生态多孔混凝土;相对动弹模量、质量损失率及试件外观可以作为生态多孔混凝土抗冻性能的评价指标。