聚合物矿物复合材料骨料级配研究

在分析聚合物矿物复合材料中骨料作用及选取原则基础上，研究不同骨料级配对聚合物矿物复合材料抗压强度的影响，获得最佳级配值。并通过分析聚合物矿物复合材料中骨料颗粒级配的分形特性，推导出骨料颗粒级配理论计算公式并得到实验结果的正确验证。从而为聚合物矿物复合材料在机床乃至其他领域的实际应用提供理论基础。     

级配碳化硅/环氧树脂复合材料冲蚀性能研究

该文主要研究了碳化硅/环氧树脂复合材料的冲蚀磨损性能,分析了颗粒级配搭配对于复合材料耐冲蚀性能与力学性能的影响,并且讨论了冲蚀磨损机理以及偶联剂对于复合材料体系的作用。为了获得最优的耐冲蚀性能,利用田口法设计了实验,对级配颗粒结构进行了优化。结果表明：级配颗粒搭配具有增加硬质点、提高密度、降低磨损率的作用,当级配体系为70%550μm、30%110μm时,试验固相含量高。耐冲蚀效果较好。     

碳酸钙级配填充引起聚丙烯剪切粘度降低的机理研究

将粒径分别为 32 5目和 15 0 0目的CaCO3 粒子按照不同比例进行级配混合 ,并以质量分数为 30 %的填充比例填充聚丙烯 .通过对不同温度下的聚丙烯填充复合体系剪切粘度的测定 ,以阿累尼乌斯公式对上述结果进行处理 ,发现经过合理的级配可以有效地提高填充复合体系的流动活化熵 ,同时体系的流动活化能将有所上升 ,从能量的角度上解释了以往发现的级配对聚合物复合材料体系粘度的降低作用的机理 .还从颗粒填料的级配堆积作用的角度上对流动活化熵的降低原因作了进一步的理论解释 .     

纳米纤维-微粉复合水泥基材料性能与界面结构

将纳米纤维矿物材料及微粉矿物材料应用于水泥基材料中，依据微粒级配模型，设计密实度不同的水泥砂浆，分别为球形颗粒堆积体系和纳米纤维增强堆积两种体系，依据二级界面理论研究两种体系的性能及界面显微结构．研究表明，纳米纤维矿物材料能够改善体系的颗粒级配，增加体系密实度，能够改善界面及硬化浆体内部的显微结构，提高水泥基材料的均匀性，大幅度提高其耐磨硬度和抗弯强度．同时提出了纳米纤维及微粉复合水泥基材料的球形颗粒之间及球形颗粒与纳米纤维之间界面结构的理想模型．     

普通混凝土骨料级配的计算与分析

通过最紧密堆积理论把普通混凝土的细骨料和粗骨料的级配联系起来,计算细骨料和粗骨料的用量,并分析普通混凝土细骨料和粗骨料的级配参数,得到砂的细度模数计算公式的实质含义。结果表明,根据最紧密堆积理论建立线性方程组计算细骨料和粗骨料的用量,其计算结果符合现行规范的要求,并能有效提升级配计算效率;砂的细度模数必须与砂的级配曲线联合应用,从整体上评价砂的级配质量才能有效评价砂的级配,粗骨料的级配则应控制筛孔尺寸的累积筛余量;砂的细度模数计算公式的实质是去除粒径大于4.75 mm的颗粒之后剩下的各筛上砂的累积百分率之和。     

环氧树脂耐磨胶粘涂层冲蚀磨损特性的研究

以聚氨酯预聚体改性环氧树脂为基体,以Al2O3颗粒为增强相,制备了树脂基复合材料,在自制的磨损试验机上,系统考察了具有单一颗粒（ 粒度为200μm）和具有级配颗粒（质量比为3：1）的树脂基复合材料的冲蚀磨损特性随颗粒体积分数的变化规律,并结合磨损表面的形貌特征对其磨损机理进行了初步探讨,结果表明：对于具有单一颗粒粒度的复合材料,当陶瓷颗粒的体积分数约为22％－25％时,其抗冲蚀磨损特性最佳,是正火态45号铸钢的28倍;对于具有级配颗粒的复合材料,当陶瓷颗粒的体积分数约为26％－30％时,其抗冲蚀磨损特性最佳,是正9火态45号铸钢的36倍。     

颗粒级配对钢渣碳化的影响

分析钢渣碳化过程中矿物变化、微观形貌及钢渣颗粒级配对其碳化的影响,探讨碳化钢渣制品经济合理的颗粒级配。结果表明:纯钢渣碳化制品的适宜颗粒级配为w(钢渣微粉)=45%,w(钢渣粗粉)=40%,w(钢渣粗颗粒)=15%;钢渣混合矿渣制品适宜的颗粒级配分别为w(钢渣微粉)=10%,w(钢渣粗粉)=35%,w(钢渣粗颗粒)=5%,w(矿渣粗颗粒)=50%。颗粒级配对钢渣碳化具有显著影响。在相同的碳化条件下,相对于钢渣粗粉,钢渣微粉更易于碳化。     

级配对矿质颗粒体离析的影响研究及应用

 为取得不易离析的路面颗粒材料,开展了级配对矿质颗粒体离析的影响研究。首先通过实验研究,确定反映路面颗粒材料离析的试验方法;然后应用级配设计理论,设计不同级配参数的矿质颗粒体,根据各颗粒体离析试验结果,采用级配设计参数与表征颗粒体粒径分布的平均粒径与粒径分散系数,分析颗粒体级配与其离析程度的关系。研究发现,最大粒径相同的颗粒体,平均粒径和粒径分散系数存在离析程度最小的临界值,超出此临界值的颗粒体离析程度变大;临界值对应的级配为次级粒径颗粒填充上级粒径颗粒空隙时,留下适当空间的级配;且平均粒径和粒径分散系数存在良好对应关系,粒径分散系数随平均粒径的增大而减小。另外,对比分析了矿质颗粒体离析试验与沥青混合料施工离析的对应关系。     

煤矸石地基工程特性的试验研究

通过室内土工试验，研究了煤矸石的矿物成分、颗粒级配、压实特性及抗剪强度与压实度的关系。结果表明，煤矸石的矿物成分与粘土很相似，易压实，将煤矸石回填作为建筑用地在技术上是可行的。     

地基土液化机理的研究

通过室内动三轴试验和扫描电镜试验对不同级配、不同黏土矿物成分、不同黏粒质量分数、不同干重度的重塑土进行了系统的试验研究与微观分析，得出不论所含何种黏土矿物、也不论干重度及粗颗粒级配如何，黏粒质量分数为9％左右抗液化强度最低的原因。     

颗粒组分特性对扬矿硬管输送速度的影响

对颗粒组分特性与扬矿硬管输送速度之间规律进行研究。理论分析与试验研究结果表明:单颗粒垂直管道输送时的滑移速度即为其沉降速度,当输送水流速度继续增大到超过了沉降速度后,滑移速度逐渐减小;对于同级配的固体颗粒,输送速度随着体积分数的增大而增大,当固体颗粒体积分数达到某一值后,输送速度增大的趋势减小;颗粒级配不同对体积分数的影响是不一样的,大颗粒级配占优势时输送速度大,小颗粒级配占优势时输送速度小。     

氧化石墨烯/聚氨酯复配改性沥青混合料的性能和机理

将氧化石墨烯/聚氨酯纳米复合材料用于沥青改性,基于最大密度曲线级配理论,按照AC-13型沥青混合料级配设计了一种粗型密实结构的沥青混合料。通过弯曲实验和蠕变实验研究了沥青混合料的弯曲和蠕变变形行为。从沥青混合料的组织结构及破坏机理方面阐述了聚合物和纳米材料在沥青中的改性作用。结果表明,改性剂PU与GO改变了基质沥青的破坏性质,使得改性沥青混合料具有抵抗低温破坏的更加优良的力学性能; GO/PU复配改性沥青从"合金化"和"复合材料化"两个方面提高材料的性能。可见GO/PU复配改性剂的加入提高了沥青混合料路面的低温抗裂性能。     

碱激发不同活性粉煤灰地质聚合物的研究

对不同粉磨时间的粉煤灰进行活性Al与活性Si的测定,其溶出量随机械粉磨时间的延长而增加.平均颗粒直径为10.36μm的粉煤灰在激发剂作用下合成28d抗压强度为82.16MPa的地质聚合物.采用XRD和SEM分析手段对地质聚合物的结构和形貌进行了表征,XRD和SEM结果表明,地质聚合物的抗压强度与无定形的硅铝酸盐凝胶相的存在及粉煤灰的颗粒级配密切相关.     

矿物掺合料的颗粒级配对水泥砂浆性能的影响

在水泥中掺入适当细度的矿物掺合料,使胶凝材料的颗粒级配接近紧密堆积状态时,砂浆的强度会有所提高,水泥凝胶体的微观结构也会得到改善。     

基于彩色数字图像技术的级配颗粒均匀度评价方法

为了对沥青混合料级配颗粒均匀度进行定量评价,基于彩色数字图像处理技术准确提取集料颗粒,引入颗粒平均粒度与均匀度指标,结合彩色数字图像处理方法,对5种最大粒径为16 mm的沥青混合料级配分别采用中位直径和频率直径来评定沥青混合料级配的均匀性。研究结果表明:基于彩色数字图像处理技术的级配颗粒均匀度评价方法避免了大颗粒被判断为小颗粒的缺陷,保证全部粗集料颗粒均被有效提取,采用中位直径与频率直径进行级配均匀性评价,其准确度较高,同时发现,AM-16类级配较SMA-16级配偏粗,但其粒度均匀性小于AK-16级配。粒度均匀性指标可以较好评价级配的均匀程度,可为级配颗粒均匀性评价提供一种有效的定量评价依据。     

基于PFC3D的复杂结构颗粒体的计算机模拟

影响土的渗透性因素有很多,其中最主要的一个因素是孔隙的大小.构成混土的骨料、砂、矿物、碎石等颗粒在不考虑水化作用形成的堆积体的孔隙特征与土的渗透性系数密切相关,利用PFC3D研究了颗粒级配特征对在自重作用下达到密实颗粒堆积体系孔隙率的影响.     

不同形状颗粒弥散复合材料的等效导热系数

根据最小热阻力法和比等效导热系数法对不同形状颗粒弥散复合材料的等效导热系数进行预测。采用以颗粒在传热方向上的特征长度为边长的立方体体积与实际颗粒体积之比作为形状因子,对不同颗粒形状等效为立方体时的无量纲相对特征长度进行修正,基于形状因子进一步推导了适用于不同形状颗粒弥散复合材料在中低体积分数情况的等效导热系数通用计算公式。此通用计算公式与实验值及其它模型计算值吻合较好,对于导热增强型复合材料,体积分数一定时,其等效导热系数与颗粒形状因子呈正比,增加颗粒在传热方向上的尺寸能有效提高复合材料的导热性能。     

级配碎石塑性变形特性及其安定行为的数值模拟

应用颗粒流理论构建了级配碎石动三轴数值试验方法.通过动三轴室内试验验证了数值方法的可靠性,模拟了级配碎石在动荷载作用下的塑性变形规律.通过塑性变形累积方程探讨了级配碎石破坏临界应力与破坏临界应变.结果表明,级配碎石塑性变形数值试验结果与实际安定行为规律吻合;级配碎石的合理破坏临界应变为2.5%,在此临界应变标准下,级配碎石临界应力与围压呈现比例相关关系,比例系数为4.95;提高围压可以显著强化级配碎石的抗塑性变形性能.     

级配碎石塑性变形特性及其安定

应用颗粒流理论构建了级配碎石动三轴数值试验方法.通过动三轴室内试验验证了数值方法的可靠性,模拟了级配碎石在动荷载作用下的塑性变形规律.通过塑性变形累积方程探讨了级配碎石破坏临界应力与破坏临界应变.结果表明,级配碎石塑性变形数值试验结果与实际安定行为规律吻合;级配碎石的合理破坏临界应变为2.5%,在此临界应变标准下,级配碎石临界应力与围压呈现比例相关关系,比例系数为4.95;提高围压可以显著强化级配碎石的抗塑性变形性能.     

矿物掺合料在水泥砂浆中的填充机理及试验研究

主要讨论了矿物掺合料在水泥砂浆中的填充机理,并且以粉煤灰、矿渣粉及硅灰单一组分、复合组分考察其对水泥胶砂强度及微观结构的影响.研究表明,不同细度的矿物掺合料掺入到水泥浆体中后,可以优化粉体的次级颗粒级配,提高密实度.从而表现出水泥砂浆的强度得到提高,微观结构趋于密实.