混凝土抗除冰盐的剥落性能与机理研究

进行了混凝土在3.5%盐溶液中快速冻融的实验研究，结果表明盐溶液对混凝土抗冻性的影响具有双重性，盐溶液使混凝土试件表面饱和程度提高，从而导致其严重剥落，重量损失大幅度增加，溶液降低冰点的作用使混凝土内部破坏程度较小，相对动弹性模量下降略为缓慢，混凝土的耐久性系数应该考虑相对动弹性模量和重量损失两个指标。     

寒冷地区机场道面混凝土的冻融试验研究

针对我国寒冷地区机场道面混凝土受冻融循环破坏造成耐久性不良的现象,通过快冻法进行了道面混凝土的冻融循环试验,以及冻融前后强度、动弹性模量和质量损失的对比分析。结果表明:冻融循环对道面混凝土抗折强度影响较明显,掺引气减水剂的道面混凝土可提高抗冻抗渗性,改善耐久性,可应用于寒冷地区的机场道面工程。     

季冻区掺粉煤灰水泥混凝土路面耐久性研究

针对东北季冻区夏季多雨、冬季寒冷、春秋两季冻融频繁的实际特点,对水泥混凝土路面耐久性进行研究.首先对各种原材料开展室内试验,进行配合比设计,试验结果显示:掺入粉煤灰后,水泥混凝土和易性和抗弯拉强度均明显改善.然后分别对水泥混凝土抗冻性、耐磨耗性、抗渗性、干缩性进行研究,结果表明:双掺减水剂和粉煤灰可以显著改善混凝土抗冻性能,并且粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能影响最大,其次是水泥用量和减水剂用量,而砂率的显著性水平为不显著;当粉煤灰掺量为10%时,混凝土28 d的耐磨性能最好,而粉煤灰掺量大于30%时,其耐磨性能显著下降;同时,掺粉煤灰混凝土与普通混凝土相比,抗渗性显著增强,干缩值大大降低.最后,进行经济效益分析和社会效益分析.     

高原低气压对道路工程混凝土性能的影响及原因

为研究高原低气压对道路工程混凝土性能的影响,在拉萨（气压约60 kPa）和北京（气压约100 kPa）两地采用相同配合比的道路混凝土分别进行性能对比试验,测试了混凝土含气量、坍落度、强度、NEL法氯离子渗透系数和单面盐冻耐久性等性能指标,进一步测定了引气剂溶液的泡沫体积、表面张力和硬化混凝土孔结构。试验结果表明：在低气压下,引气混凝土的含气量和坍落度分别比常压下降低8%~36%和4%~9%;抗压强度和劈裂抗拉强度分别比常压下降低1.6%~14.8%和1.5%~10.8%;氯离子渗透系数比常压下增加29%~135%;可见低气压下其抗冻耐久性降低。在低气压下,引气剂溶液的表面张力比常压下增加3.0%~4.5%,溶液泡沫体积比常压下降低2%~14%,混凝土内的气体压缩系数比常压下减小,这些原因导致了低气压环境下施工的道路混凝土含气量降低,坍落度减小;与此同时,硬化混凝土平均气孔直径增大6%~18%,气泡间距系数增加45%~92%,最终使得低气压下混凝土强度、抗氯离子渗透性和抗冻耐久性降低。     

超高性能混凝土在盐渍土地区构造物防腐中的应用探讨

本文通过超高性能混凝土超高的力学性能、耐久性、抗渗性及较好的微裂缝自愈能力分析,利用其较好的自密性和较高的抗氯离子、硫酸根离子渗透性及抗冻性,提出在盐渍土地区桥涵构造物基础表面形成厚3～5cm的超高性能混凝土保护层,有效的减缓盐渍土对混凝土的腐蚀,延长工程使用寿命,降低工程全寿命周期造价。     

客运专线箱形简支梁C50抗冻混凝土试验研究

根据铁路工程混凝土结构耐久性要求,针对哈大铁路客运专线预应力混凝土铁路桥箱形简支梁用C50抗冻混凝土,采用P·O 42.5普通硅酸盐低碱水泥、Ⅱ区中砂、5～20(25) mm 碎石、Ⅰ级低钙粉煤灰、S95磨细矿渣粉及聚羧酸系高性能减水剂等原材料进行配合比优化设计,通过室内试验和现场复验试验,配制出C50抗冻混凝土.试验结果表明:其56 d龄期的电通量小于900 C,能承受425次以上冻融循环,具有很高的抗氯离子渗透能力和抗冻融能力.该混凝土已成功应用于哈大铁路客运专线工程灯塔制梁场32 m预制预应力混凝土箱梁中.     

掺加高吸水树脂(SAP)的混凝土孔结构及其耐久性

针对西北干旱地区混凝土外养护效果不佳，且养护试件极易开裂、耐久性较差的现状。采用自制高吸水树脂(SAP)作为内养护材料，通过核磁共振分析测试了不同掺量的SAP对混凝土孔结构的影响，并基于抗裂圆环试验评价不同掺量的SAP对混凝土试件抗裂性能的影响，此外通过抗冻性能试验和抗氯离子渗透试验探讨了不同掺量的SAP对混凝土试件耐久性能的影响。结果表明：掺加适量的SAP会使得混凝土内部的凝胶孔隙和毛细孔增多；掺加SAP并在内养护条件下可有效改善混凝土试件的耐久性能；SAP掺量越多，混凝土开裂现象改善效果越显著，抗氯离子渗透性能越强；抗冻性指标不同，SAP最佳掺量不同。     

基于价值工程原理的公路大桥耐久性混凝土配合比设计

通过价值工程原理针对重庆某公路桥梁混凝土工程展开全面的分析研究,并综合其耐久性混凝土的功能性质展开讨论,通过功效函数法对耐久性混凝土的成本系数、功能系数进行确定并优化,从而筛选出耐久性混凝土配合比的最佳设计方案。研究表明,采用功效函数法对指标功效系数进行计算,指标功效函数值越大越好,利用总功效系数对成本系数和功能系数进行计算,计算结果直观,过程简单;在耐久性混凝土配合比方案中,配合比价值系数最小的是第18组,为0.69;配合比价值系数最大的是第1组,为1.40;在价值系数1时,比重较大的指标为成本,且其重要程度要高于功能;在价值系数1,各项功能所占的比重则较大,同时资金消耗成本重要程度较低。     

寒冷地区不同掺量Ⅱ类粉煤灰混凝土的力学特性研究

为探究寒冷地区不同掺量Ⅱ类粉煤灰混凝土的力学特性,首先通过正交试验筛选出合理的配合比方案,并自主研制了混凝土试件养护试验箱设备用于模拟寒冷地区冻融环境,分析在水胶比为30%的工况下,不同掺量、养护时间和冻融循环次数条件时Ⅱ类粉煤灰混凝土的和易性、耐久性,并提出了粉煤灰混凝土的强度力学特性。研究表明:首先,粉煤灰的掺入能够显著提高混凝土的和易性、后期强度和抗冻性;其次,在粉煤灰掺量20%左右时,试件塌落度适中,抗压强度提高了28.5%,抗冻性提高了23%,力学特性指标达到最佳;同时,本文发现粉煤灰的二次水化和充填反映能够有效降低混凝土时间的孔隙率,提高其抗冻性,若掺量超过30%时,多余的粉煤灰颗粒会因排异破坏混凝土内部稳定性,反而提高冻融劣化速率。希望通过研究成果和研发设备,为环境劣化试验设备的设计以及北方寒冷地区混凝土性能的优化应用提供一定借鉴。     

废弃混凝土和砖块混合物用作柔性路面材料的弹性模量预测

建设与拆迁的废料是建筑和基础设施行业发展的必然产物。以中国为例,近几年废料的数量以每年大约1 400万t的速度急剧增加,而这些废物的存在势必会破坏环境和城市的文明面貌。建造大型废物处理场或者将这些建筑垃圾填埋都会产生巨额的费用。同时,在实际建设过程中常常存在原材料稀少的情况,需要采石、加工和长途运输,这些工序往往消耗较大的人力、物力和财力。对废料的回收及二次利用可以同时解决上述问题。对废弃混凝土和砖块混合物(RCA/RCM)用作柔性路面材料的研究中,还鲜有采用最小二乘支持向量机(LSSVM)来预测散体材料的弹性模量相关的研究。该文建立LSSVM模型预测RCA/RCM混合物的弹性模量,并与回归模型、人工神经网络模型进行比较。同时通过常规试验和先进试验对所研究的混合物进行评价,并通过重复载荷三轴试验确定混合物的弹性模量值。利用回归模型、人工神经网络模型和LSSVM模型对所研究的混合物的弹性模量进行预测和比较,优化最佳设计模型。结果表明:LSSVM模型可以作为一种新的工具来评估RCA/RCM混合物的弹性模量。     

酸性环境下铁路隧道衬砌高性能混凝土耐久性的试验研究

依托玉磨铁路中老友谊隧道工程，对C50高性能混凝土隧道衬砌在酸性环境下的强度和耐久性，通过优化混凝土的配合比设计，采用单因素分析法，研究了水胶比和粉煤灰掺量对高性能混凝土的影响。研究表明:与水胶比相比，粉煤灰掺量对混凝土强度的影响更大；在酸性环境中，相比粉煤灰掺量，水胶比的变化对混凝土中氯离子含量的影响较大，而混凝土中电通量数值则对粉煤灰掺量的变化更为敏感。     

锂电池热管-液冷板式冷却结构多目标优化

为满足锂电池成包后的温度一致性需求，本文提出一种基于热管与液冷板的复合冷却结构。利用数值模拟对液冷板内两种不同流道（流道Ⅰ和流道Ⅱ）的冷却性能进行对比，结果表明流道Ⅱ的冷却性能更优；采用正交试验法筛选出4个对流道Ⅱ冷却性能影响较大的结构因素作为设计变量，以电池组温差和冷却液压降为目标函数，建立设计变量与目标函数之间的Kriging代理模型并采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行寻优。与初始结构相比，优化后的流道II对应的电池组温差和冷却液压降分别降低了10.52%和50.14%，而电池组最高温度仅升高了0.68%。本文的方法和结论可为热管式锂电池冷却结构的设计与优化提供借鉴。     

不同工艺制备的花岗岩洞渣机制砂特性及混凝土性能比较

为掌握隧道洞渣采用不同干法工艺制备的机制砂品质特性及对混凝土性能的影响，测定砂石联产干法工艺机制砂（代号CMS）和制砂楼单产干法工艺机制砂（代号SMS）的性能指标，对比研究CMS和SMS 2种机制砂配制的C35混凝土的工作性、抗压强度、干缩和抗冻性及石粉含量在5%~14%变化对混凝土性能的影响。结果表明： 1）SMS机制砂的亚甲蓝（MB）值、压碎指标等核心指标显著优于CMS机制砂； 2）相同石粉含量下，CMS机制砂混凝土达到同等工作性所需减水剂掺量显著高于SMS机制砂混凝土，抗压强度、抗冻性能低于SMS机制砂混凝土，干缩率高于SMS机制砂混凝土； 3）石粉含量增加对CMS机制砂和SMS机制砂的MB值及混凝土的工作性、强度和耐久性的影响规律和程度有明显不同，建议SMS机制砂中允许石粉含量为10%，CMS机制砂允许石粉含量为5%。     

基于改进NSGA-Ⅱ的汽油机标定优化研究

针对车用汽油机标定成本高、开发周期长等问题，提出一种车用汽油机的标定优化方法，以提高标定效率。建立发动机稳态工况的高斯过程回归模型，通过少量的试验数据预测燃油消耗率(BSFC)、氮氧化合物(NO_x)等发动机性能和排放参数，并引入决定系数(R²)评估模型质量。在非支配排序中加入了约束违反并引入混合交叉算子对NSGA-Ⅱ进行改进。将预测模型作为改进NSGA-Ⅱ的目标函数，进行发动机标定优化。采用一种平滑校准图自动生成的方法，根据校准图性能和平滑度，以自动方式选择最终校准图。结果表明：对于标准测试函数，改进NSGA-Ⅱ算法的分布性最高提升21.41%,应用于发动机标定优化，为决策者提供了更多的优选方案。将改进的NSGA-Ⅱ算法与平滑校准图自动生成方法结合，在WLTC循环工况下，标定结果相较于人工标定校准图，燃油消耗率降低了1%,NO_x排放降低了5%,为减少发动机标定工作量提供了参考。     

基于正交试验设计的内养护剂SAP在钢管微膨胀混凝土中的应用

为了研究工程用钢管微膨胀混凝土的多目标性能需求,采用正交试验的方法研究了膨胀剂、高吸水性树脂SAP、硅灰3种因素对C50钢管微膨胀混凝土工作性、力学性能和耐久性的影响。利用极差分析及方差分析方法分析了各因素对试验指标的主次顺序、显著性影响。基于正交试验综合平衡法分析得出C50钢管微膨胀混凝土在本试验条件下的最优配合比,并通过最优配合比设计参数对比分析,结果表明:该最优配合比的工作性、力学性能和耐久性能相对于基准组均有较大提升,证实了该配合比的混凝土满足所需的多目标综合性能需求。此外,通过压汞试验研究了最优配合比混凝土微观孔结构的变化情况,结果表明:SAP或SAP和硅灰的掺入使得钢管微膨胀混凝土最可几孔径有不同程度的减小且孔隙均向小孔方向发展,使其抗氯离子渗透性能提高; SAP和硅灰的复合掺入使得钢管微膨胀混凝土无害孔占比明显增加,有害孔和多害孔比例减少,孔径分布更合理,使其孔隙结构得到了明显的改善。因此,该研究对于复合型外掺料在钢管密封环境中的应用可提供参考。     

含盐地层顶管润滑泥浆抗盐及抗渗性能试验研究

为解决高含盐地层盐侵顶管润滑泥浆造成滤失量过大、黏度下降、动塑比下降，导致管周摩阻力增大，影响顶管施工的问题，依托山东省黄水东调二期工程的地质勘察结果，选用凹凸棒土、HV-CMC等抗盐材料，通过配浆试验得到配浆水+5%加量凹凸棒土+5%加量膨润土+0.35%加量NaOH+0.8%加量HV-CMC的泥浆配方。采用抗盐试验和抗渗试验测试盐侵前后黏度、滤失量、抗渗性等指标，得到结论如下： 1）钙镁离子由于价位高、水化能力差，盐侵影响大于钠离子； 2）润滑泥浆的黏度随盐侵增大而表现出先迅速减小后趋于稳定的现象； 3）地层粒径对泥浆抗渗性影响很大，建议泥浆使用前增设原状土中的抗渗性测试。     

液化天然气库存路径问题建模与算法

考虑液化天然气（LNG）的在途挥发、转移挥发与库存挥发对配送成本与风险的影响，根据LNG风险特性采用蒸汽爆炸模型量化库存和运输风险，并针对传统单因素风险评估方法的不足，结合多源数据（兴趣点密度、土地生产总值产出率和人口密度）构建多因素复合风险评估指标反映事故严重程度的空间异质性，建立库存路径问题双目标优化模型，实现多周期LNG库存和配送方案的联合优化。根据问题的特征，设计基于贪婪策略预优化并结合变邻域搜索（VNS）的多目标粒子群（MOPSO）混合优化算法，且通过标准测试函数对改进前后的MOPSO算法和非支配遗传算法（NSGA-Ⅱ）进行比较；与NSGA-Ⅱ相比，MOPSO在结合VNS前后分别具有32%和42%的收敛性优势，结合VNS混合优化相比原始MOPSO有15%的收敛性优势。最后，以广州地区LNG加气站供应体系进行案例分析。研究结果表明：库存与运输成本存在利益背反关系，且在短暂缺货时总成本较低；忽略挥发的影响会导致小批量频繁补货，从而增加不必要的运输成本；LNG挥发成本占总成本的10%~20%，库存挥发率对成本影响较大，但对风险影响很小，当库存挥发率低于2%时投资降低挥发率带来的经济效益较大，当超过2%时，投入产出比迅速降低；风险限值约束对路径选择和成本影响较大，20%风险限值的降低带来了10%总成本的提高，但20%风险限值的提高仅降低5%的总成本，说明总成本在逐步接近不考虑风险时的最低值，存在优化上限。     

硅烷改性剂对清水砼耐久性的影响研究

为研究硅烷改性剂对清水砼耐久性能的影响,通过氯离子扩散快速渗透试验、抗干燥收缩试验、抗碳化试验、抗硫酸盐侵蚀与抗冻性试验对掺加不同硅烷改性剂和矿料的清水砼性能进行分析。结果显示,硅烷改性剂显著改善了清水砼的抗压强度,且硅烷单体(乙烯基三甲氧基硅烷)与粉煤灰相结合对砼强度的改善效果优于掺加硅烷聚合物MH50与矿渣;MH50对各指标的改善效果优于硅烷单体,掺加粉煤灰、矿渣可提高清水砼的干缩率;硅烷单体与粉煤灰的相互结合对砼抗渗透性能的改善效果最佳,而MH50与矿渣相结合对碳化深度、抗硫酸盐侵蚀、质量损失率和相对动弹性模量的改善效果最佳。汇总研究成果,推荐采用硅烷改性剂优化设计清水砼,提高其耐久性。     

滨州黄河二桥索塔大体积高强度混凝土施工控制

滨州黄河二桥索塔设计采用C55混凝土，索塔截面尺寸较大，从混凝土配合比设计目标的确定，原材料的选择，混凝土配合比设计，温度应力裂缝控制，抑制碱骨料反应，混凝土生产，浇筑，养护及温控等几方面采取措施，确保工程质量，力求从混凝土配合成材,民合比中掺加粉煤灰进一步提高混凝土密实性，避免温度应力裂缝，抑制碱骨料反应等方面采取措施，提高混凝土的耐久性，但由于索塔混凝土标号较高且为大体积混凝土，虽然采用粉煤灰代替了部分水泥用量，每m^3混凝土中水泥用量仍较多，水泥标号较高且为早强水泥，从而导致了水泥水化反应较快，混凝土内升温较快，混凝土内部高温又促使了水泥水化反应的进一步加快，致使混凝土浇筑后20h左右达到温度峰值，持续3d以上，降温缓慢，严格按规范施工，落实各项避免温度裂缝的措施，中塔左下塔柱第一节段仍出现了温度裂缝，笔者认为水泥厂家生产高标号，低水化热，非早强的水泥和设计部门对大尺寸截面尽量少采用实心截面，多采用空心截面，将有利于大体积高强度混凝土的施工控制。     

基于GWO-SVR模型的基坑边坡变形预测及敏感性分析

准确预测基坑边坡变形是确保隧道明挖顺作施工的关键工作。针对传统预测方法无法表征土的物理力学参数与基坑边坡变形非线性关系和单一预测算法精度和鲁棒性低的局限性，鉴于此，提出了一种基坑边坡变形的灰狼算法(GWO)优化支持向量回归机(SVR)预测模型。通过GWO对SVR预测模型c和g进行自动寻优，建立了GWO-SVR预测模型；以某基坑边坡为例，利用该模型进行预测，并与未进行GWO优化的SVR进行对比分析；最后，利用主成分分析法对不同影响基坑边坡变形指标进行敏感性分析，分析影响指标的影响权重。结果表明：GWO-SVR预测模型能够有效地预测基坑边坡变形，GWO算法优化后，SVR预测模型精度和鲁棒性提高约2倍；压缩模量和渗透系数的敏感性最高，对基坑边坡变形影响程度最高。可为基坑边坡变形的长期预测提供一种思路和方法。