路用多孔页岩陶粒表面修饰优化

为提高路用多孔页岩陶粒的路用性能并提升其阻热性能，优选3种有机处理剂，借助吸水率、筒压强度、控制筛孔通过率及磨耗值试验，确定了不同处理剂最佳修饰工艺；基于吸油率、表面孔隙封堵率与SEM试验，系统研究了修饰前后页岩陶粒表面孔隙封堵情况，对比评价了不同处理剂对页岩陶粒路用性能的影响规律，确定了页岩陶粒最佳处理剂；并在此基础上，全面评价了表面修饰对页岩陶粒混合料路用性能的影响。结果表明：苯基硅树脂的适宜浓度为25%，固化温度为160℃，硅丙乳液的适宜浓度为35%，成膜温度为30℃，助剂含量为3%，建筑防水剂修饰页岩陶粒的适宜浓度为35%，固化温度为85℃；其中苯基硅树脂对页岩陶粒表面封装效果最好，24 h吸油率最低，表面孔隙封堵率高达78%，且SEM图像也表明经表面修饰的页岩陶粒表面开口孔隙数量明显减少；3种处理剂均能不同程度地提高路用多孔页岩陶粒的路用性能，24 h吸水率的降幅在80.48%~94.5%之间，压碎值降幅在4.62%~17.52%之间，磨耗值降幅在5.33%~30.92%之间，黏附性等级提高0.5~2级；苯基硅树脂对页岩陶粒吸水率与黏附性等级改善效果最佳，硅丙乳液对压碎值与磨耗值改善效果最为明显，综合考虑所有评价指标，确定了页岩陶粒最佳处理剂为苯基硅树脂；且经苯基硅树脂表面修饰后的页岩陶粒混合料各项路用性能均有不同程度提高。     

NSPMF-EB耦合模型及其在近岸波浪计算中的应用

提出通过耦合透水介质的流体运动方程(NSPMF模型)和改良Boussinesq方程(EB模型)来描述近岸水波现象的数学模型。NSPMF模型的优越性在于它能描述波浪破碎、越浪以及波浪和各种结构物(包括透水性结构物)之间的相互作用等伴随着复杂流动结构的局部波动现象;EB模型则可用于求解广阔海域内非线性不规则波浪的运动和变形过程。耦合模型兼有二者的优势,具有广阔的应用前景。验证计算的结果表明本文建议的耦合方法是有效的。     

非线性波与可渗潜堤的相互作用数值模拟

把波浪场与可渗潜堤内部的孔隙流场作为一个整体问题,从Navier-Stokes方程出发,采用k-ε模型来封闭雷诺方程,作为波浪场的控制方程,以Forchheimer方程作为孔隙流的控制方程,用VOF方法跟踪自由表面,应用施主与受主单元模型求解流体体积函数F的输运方程。以椭圆余弦波为入射波,数值模拟了椭圆余弦波在可渗潜堤前后的波面变化过程,并得到了潜堤内部孔隙流压力的变化结果。     

排水性沥青路面的结构构造与排水功能设计

针对设置透水性沥青混合料表层的排水性沥青路面,在沿海高速公路的盐城至南通段进行了工程实践,从其适应排水功能及满足路面结构使用耐久性要求出发,对其结构构造及排水功能的设计进行了分析,作出了相应设计分析与调整,实体工程的实施取得了良好的效果。     

免振捣多孔混凝土排水基层力学特性研究

采用室内试验,对免振捣多孔混凝土排水基层的力学特性进行研究。研究发现,其7d抗压强度与28d抗压强度具有良好的线性关系．其28d劈裂强度与90d劈裂强度具有良好的对数关系;其劈裂强度与抗压强度具有良好的幂指数关系．其弯拉强度与抗压强度具有良好的幂指数关系。结果表明,可以采用短期强度预估长期强度．可以测定劈裂强度或抗压预估弯拉强度。     

温拌排水沥青混合料性能研究

温拌排水沥青混合料有节能、减排、排水和降噪等优势,具有重要的工程应用价值.分别从高温稳定性、低温抗裂性能、水稳定性能、透水性能、抗剪切性能和抗疲劳性能等方面对温拌OGFC-13和热拌OGFC-13沥青混合料进行对比研究.结果表明,温拌OGFC-13各项性能均满足规范要求,且抗剪切性能和抗疲劳性能优于热拌OGFC-13.     

伏安法测定PM2.5中的硝酸根离子

利用多孔铜修饰电极检测PM 2.5中硝酸根离子的含量.探讨了硝酸根离子在多孔铜修饰电极上的电化学性质.研究了硝酸根离子的响应电流与浓度的关系.结果表明:硝酸根离子还原峰电流与其浓度在6.67×10-6 ～2.00×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数r=0.998,方法检出限为2.00×10-6 mol/L.将该方法用于PM2.5中硝酸根离子含量的检测,测定结果与用分光光度法测定相近,说明该电化学测定方法可以用于PM2.5中硝酸根离子含量的检测结果是可靠的,具有一定的实用价值.     

斜向波作用下带水平多孔板开孔沉箱防波堤水动力特性研究

基于线性势流理论和匹配特征函数展开法,建立了斜向波与内部带水平多孔板开孔沉箱防波堤相互作用的解析解。通过与分区边界元解对比,验证了解析解计算结果的正确性。给出数值算例,分析了波浪入射角度、消浪室相对宽度等因素对开孔防波堤反射系数和波浪力的影响规律。研究结果可为物理模型试验和工程应用提供指导。     

多孔混凝土材料组成与路用性能研究

提出了路面多孔混凝土透水基层材料的配合比设计方法,试验表明该种材料具有较高的强度及透水能力。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。     

多孔介质流动的直接数值模拟

基于计算流体动力学软件Fluent建立了一个二维DNS模型,研究了多孔介质中的流动阻力和压降.模拟时对填充的圆柱粒子采用了2种几何排列方式,即直排和叉排.DNS直排模型的压差为53.5Pa,接近于采用原始系数A=150,B=1.75的尔格方程计算结果55.6Pa.叉排模型的压差为65.1Pa,接近于采用修正系数A=180,B=1.80的尔格方程计算结果62.1Pa.对于真实多孔介质材料的模拟来说,圆柱形粒子叉排比直排更为准确.因此DNS结果确认了修正系数组(A=180,B=1.80)比原始系数组(A=150,B=1.75)更适合尔格方程模型.应用文中推荐的DNS方法,通过采用不同的粒子几何排列方式、填充不同形状的粒子可以进一步地预测尔格方程系数或改善其他的多孔介质模型.