风蚀及风沙冲蚀下内蒙古小元峁明长城土遗址损伤劣化分析

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作者 郝贠洪 云泽亚 +2 位作者 吴日根 丰五岩 侯智国 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第8期3116-3126,共11页

针对内蒙古清水河县小元峁段明长城土遗址在风蚀及风沙冲蚀影响下损伤严重的问题,本文以冲蚀速度、冲蚀时间、下沙率和冲蚀角度为变量,通过模拟风蚀和风沙冲蚀试验对重塑遗址土的冲蚀劣化过程进行研究,并通过微观试验对土体表观形貌及... 针对内蒙古清水河县小元峁段明长城土遗址在风蚀及风沙冲蚀影响下损伤严重的问题,本文以冲蚀速度、冲蚀时间、下沙率和冲蚀角度为变量,通过模拟风蚀和风沙冲蚀试验对重塑遗址土的冲蚀劣化过程进行研究,并通过微观试验对土体表观形貌及内部孔隙进行探测。结果表明:风沙冲蚀下土体质量损失为风蚀的20.23倍;风沙冲蚀下,冲蚀率随下沙率增加先降低后升高,随冲蚀速度增大而增大;高风速小角度和低风速大角度冲蚀下冲蚀率较高,低风速小角度和高风速大角度冲蚀下冲蚀率较低;在小角度切削作用及大角度冲击下,土体损伤从表面向内部逐渐加重;土体孔隙类型主要为锥形孔,冲蚀后土体孔隙比表面积、微孔体积、孔隙总体积及平均孔径均增大,孔隙分形维数减小,表明冲蚀后土体内部损伤加重。研究成果可为该地区明长城的保护与修缮提供参考。 展开更多

关键词 明长城土遗址 病害调研 风蚀 风沙冲蚀 损伤劣化

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内蒙古中部隆盛庄古建筑青砖墙体冻害损伤研究 被引量：3

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作者 郝贠洪 何丹丹 +1 位作者 吴日根 何晓雁 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第7期2438-2446,2473,共10页

经分析,冻融是造成隆盛庄古建筑墙体产生病害的主要原因。为了进一步研究严寒环境对古建筑墙体损伤劣化的影响,通过对青砖试样进行冻融试验,分析冻融前后质量、抗压强度和表面硬度的变化规律;基于Weibull分布,分别建立了质量、抗压强度... 经分析,冻融是造成隆盛庄古建筑墙体产生病害的主要原因。为了进一步研究严寒环境对古建筑墙体损伤劣化的影响,通过对青砖试样进行冻融试验,分析冻融前后质量、抗压强度和表面硬度的变化规律;基于Weibull分布,分别建立了质量、抗压强度和硬度3个指标下的冻融损伤模型,并通过统一3个损伤模型的形状参数(m)值对模型进行了修正。结果表明:青砖材料的抗压强度、质量损失量和表面维氏硬度随冻融次数的增加呈指数型下降;相同冻融循环次数下,表面硬度的损伤程度远比质量和抗压强度的损伤程度大;建立的Weibull损伤模型与试验曲线具有较高的吻合度,修正后的冻融损伤模型可以较好地反映青砖在严寒环境下的损伤规律。 展开更多

关键词 古建筑青砖 冻融循环 质量损失 抗压强度 硬度 损伤模型

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基于分形理论的古建筑青砖冻融损伤研究 被引量：2

3

作者 吴安利 刘坤 +2 位作者 郝贠洪 吴日根 宣姣羽 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期701-710,共10页

研究了冻融循环作用下青砖的表观形貌、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度及孔结构的变化规律,并结合分形理论建立了分形维数与抗压强度、孔隙率及抗冻性能的关系.结果表明:随着经历冻融循环次数的增加,青砖表面的小孔劣化为大孔,... 研究了冻融循环作用下青砖的表观形貌、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度及孔结构的变化规律,并结合分形理论建立了分形维数与抗压强度、孔隙率及抗冻性能的关系.结果表明:随着经历冻融循环次数的增加,青砖表面的小孔劣化为大孔,然后逐渐延伸形成裂缝,导致质量损失率不断增加,相对动弹性模量和抗压强度均呈下降趋势;经历冻融循环后青砖内部孔具有明显的分形特征,其分形维数在2.9642~2.9827之间;经历冻融循环后青砖的分形维数与抗压强度呈正相关,与孔隙率呈负相关,与抗冻性能具有高度的相关性;分形维数可用于评价青砖微观孔结构的变化,也可以反映经历冻融循环后孔结构对青砖宏观性能的影响;研究结果可以为寒冷地区古建筑青砖的保护及耐久性损伤研究提供理论依据. 展开更多

关键词 古建筑青砖 冻融循环 分形维数 孔结构 损伤

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蒸压粉煤灰泡沫混凝土抗冻性能研究

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作者 郝贠洪 杨耀光 +3 位作者 孙浩 宣姣羽 时金娜 乔志 《混凝土》 北大核心 2025年第8期121-127,共7页

为进一步提升固废粉煤灰利用率,制备了一种蒸压粉煤灰泡沫混凝土材料,以密度及粉煤灰掺量为变量,通过冻融试验、物理力学性能试验及低场核磁共振试验对不同密度、不同粉煤灰掺量与抗冻性能、孔结构之间的关系进行了试验研究。研究表明:... 为进一步提升固废粉煤灰利用率,制备了一种蒸压粉煤灰泡沫混凝土材料,以密度及粉煤灰掺量为变量,通过冻融试验、物理力学性能试验及低场核磁共振试验对不同密度、不同粉煤灰掺量与抗冻性能、孔结构之间的关系进行了试验研究。研究表明:孔隙率在30%~50%范围内时,孔隙率越大的试件抗冻性能越差;密度为500 kg/m^(3)试件冻融后的抗压强度损失0.988 MPa,抗压强度损失率为23.8%,密度为800 kg/m^(3)试件冻融后的抗压强度损失1.564 MPa,抗压强度损失率为18.2%,抗压强度损失率相对减少;随着粉煤灰掺量增加到60%,生成的水化产物可以更好的填充孔隙,孔隙率呈现下降的趋势,随着粉煤灰掺量继续增加,则会出现钙硅比过小的情况,水化不完全,造成孔隙率上升,其中掺量为60%的试件孔隙率为29.4%,低于其他掺量试件的孔隙率,冻融后抗压强度损失1.042 MPa,抗压强度损失率为17.9%,损伤程度相对较低。冻融循环过程中水分的迁移和相变会造成试件破坏,孔隙结构的数量、强度及分布情况会影响试件的抗冻性能,孔结构数量少,分布合理,强度更高会使试件抗冻性能更好。 展开更多

关键词 粉煤灰 泡沫混凝土 冻融循环 核磁共振 抗冻性能

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基于DIC古建筑青砖受冻融循环作用的损伤演化 被引量：2

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作者 郝贠洪 高炯 +2 位作者 吴日根 宣姣羽 何晓雁 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期764-772,共9页

以内蒙古隆盛庄古建筑青砖砌体为研究对象,通过数字图像相关(DIC)技术,研究古建筑青砖在冻融循环作用下的损伤破坏规律,采用双因子——损伤程度因子和损伤局部化因子来表征古建筑青砖的单轴压缩损伤过程,并根据双因子损伤演化曲线建立... 以内蒙古隆盛庄古建筑青砖砌体为研究对象,通过数字图像相关(DIC)技术,研究古建筑青砖在冻融循环作用下的损伤破坏规律,采用双因子——损伤程度因子和损伤局部化因子来表征古建筑青砖的单轴压缩损伤过程,并根据双因子损伤演化曲线建立了不同冻融循环次数下的损伤演化模型.结果表明:古建筑青砖在单轴压缩下的破坏过程可分为初始损伤闭合阶段、线弹性损伤阶段、弹塑性损伤阶段和塑性损伤阶段4个阶段;随着冻融循环次数的增加,青砖表面应变集中程度增大,使其承载能力降低;冻融循环会缩短双因子曲线的线弹性阶段,同时利用双因子建立的损伤演化模型能有效反映冻融循环作用下古建筑青砖材料的损伤演化过程. 展开更多

关键词 古建筑青砖 冻融循环 数字图像相关 应变云图 损伤演化

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脱硫石膏强度及耐水性改善方法研究综述 被引量：2

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作者 侯永利 杨涛 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第4期95-106,共12页

针对脱硫石膏强度及耐水性改善方法和改性机理做了系统的归纳与分析。详细阐述了水泥、各种矿物掺合料、有机硅防水剂以及其他有机乳液等对脱硫石膏及其复合胶凝材料的强度和耐水性的影响,对各种改性方法的作用机理、优点以及不足之处... 针对脱硫石膏强度及耐水性改善方法和改性机理做了系统的归纳与分析。详细阐述了水泥、各种矿物掺合料、有机硅防水剂以及其他有机乳液等对脱硫石膏及其复合胶凝材料的强度和耐水性的影响,对各种改性方法的作用机理、优点以及不足之处进行了讨论。结果表明:掺入适量的水泥和矿物掺合料时会生成水硬性产物,脱硫石膏的强度和耐水性得到一定的改善,但是掺入过量时会造成不利的影响;水泥、粉煤灰和脱硫石膏之间的比例变化会对胶凝体系的强度和耐水性产生较大的影响;有机硅防水剂可以在脱硫石膏表面形成一层疏水性薄膜,显著提升脱硫石膏的耐水性,当与矿物掺合料复合作用于脱硫石膏时可以得到更好的力学性能和耐水性能;其他类型的有机防水剂均能改善脱硫石膏的耐水性,但是大部分会改变脱硫石膏的晶体形貌,对脱硫石膏的强度和耐水性产生不利影响;目前脱硫石膏的改性材料都比较复杂,单独作用时综合性能不佳,需要进一步研究与探讨更加简单、有效的改性材料和方法。 展开更多

关键词 脱硫石膏 矿物掺合料 有机硅防水剂 有机乳液 强度 耐水性

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改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-风沙冲蚀作用下损伤研究 被引量：6

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作者 吴安利 高峰 +2 位作者 郝贠洪 刘艳晨 王瑞龙 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第11期3609-3616,3635,共9页

使用15%(质量分数)NaOH溶液对橡胶颗粒浸泡改性处理,研究普通混凝土、未改性橡胶混凝土和改性橡胶混凝土力学性能变化,采用模拟风沙环境侵蚀实验系统对复合盐冻融循环后的混凝土试件进行冲蚀试验,探究改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-... 使用15%(质量分数)NaOH溶液对橡胶颗粒浸泡改性处理,研究普通混凝土、未改性橡胶混凝土和改性橡胶混凝土力学性能变化,采用模拟风沙环境侵蚀实验系统对复合盐冻融循环后的混凝土试件进行冲蚀试验,探究改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-风沙冲蚀作用下的损伤机理。结果表明:15%(质量分数)NaOH溶液改性橡胶混凝土较未改性橡胶混凝土强度提高,弹性模量进一步降低,韧性有所提高;改性橡胶混凝土在抗风沙冲蚀性能方面仍表现出脆性材料特性;80目(0.18 mm)橡胶混凝土抗复合盐冻融循环性能最优,10目(2.00 mm)橡胶混凝土抗风沙冲蚀性能最佳,NaOH溶液对不同粒径橡胶混凝土不同性能的改性作用也不同;改性橡胶混凝土对抗复合盐冻融循环性能和抗冲蚀性能均有一定的改善作用,通过微观形貌分析其主要原因为改性橡胶颗粒与混凝土基体粘结作用更强,弹性变形更大。 展开更多

关键词 改性橡胶混凝土 冻融循环 风沙冲蚀 微观形貌

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集料增强粉煤灰泡沫混凝土性能试验研究与模型预测 被引量：3

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作者 霍俊芳 慈天义 +3 位作者 郝贠洪 孙浩 邬卓轩 查克乐汗 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第4期33-40,共8页

研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰掺量、石英砂和石英粉质量比例对集料增强粉煤灰泡沫混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,测试了不同砂胶比集料增强粉煤灰泡沫混凝土的孔结构和微观形貌;通过灰色理论分析了4种因素对集料增强粉煤... 研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰掺量、石英砂和石英粉质量比例对集料增强粉煤灰泡沫混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,测试了不同砂胶比集料增强粉煤灰泡沫混凝土的孔结构和微观形貌;通过灰色理论分析了4种因素对集料增强粉煤灰泡沫混凝土强度的影响,对集料增强粉煤灰泡沫混凝土强度进行预测,并对预测的结果进行误差分析。结果表明:水胶比0.4、砂胶比0.8、粉煤灰掺量25%、石英粉与石英砂质量比例1∶1时试件立方体抗压强度与劈裂抗拉强度较好;不同砂胶比的集料增强粉煤灰泡沫混凝土孔径分布范围为0.1~10μm,砂胶比0.8的试件孔径分布范围较好,微观结构致密,微观形貌良好;4种因素对集料增强粉煤灰泡沫混凝土立方体抗压强度的影响程度由大到小依次为砂胶比、石英粉与石英砂比例、水胶比、粉煤灰掺量;传统灰色理论模型与MGM灰色理论模型对预测立方体抗压强度与劈裂抗拉强度效果较好,模型精度均达到二级,试验结果和预测模型可以为集料增强粉煤灰泡沫混凝土的研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 粉煤灰 泡沫混凝土 立方体抗压强度 孔径分布 灰色理论

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冲蚀角度对建筑用钢化玻璃和普通玻璃喷砂磨损粗糙度的影响及三维分析 被引量：2

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作者 郝贠洪 范宝鑫 +2 位作者 李慧 郭鑫 吴日根 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期407-414,共8页

采用气流挟沙喷射法对钢化玻璃和普通玻璃在不同角度下进行冲蚀试验,利用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电子显微镜(SEM)表征玻璃表面微观结构和形貌的变化,对比研究了冲蚀角度对建筑用钢化玻璃和普通玻璃喷砂磨损粗糙度和损伤形貌的影... 采用气流挟沙喷射法对钢化玻璃和普通玻璃在不同角度下进行冲蚀试验,利用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电子显微镜(SEM)表征玻璃表面微观结构和形貌的变化,对比研究了冲蚀角度对建筑用钢化玻璃和普通玻璃喷砂磨损粗糙度和损伤形貌的影响和机制。研究结果表明:随着冲蚀角度的增加,钢化玻璃和浮法玻璃的冲蚀率均逐渐增大,冲蚀损伤区域深度和宽度也逐渐增大,损伤区域形状由椭圆向圆形转变,冲蚀剖面轮廓由抛物线形向圆锥形转变。钢化玻璃的粗糙度随冲蚀角度增加逐渐增大,浮法玻璃粗糙度随冲蚀角度增加先增后减,冲蚀角度为45°时达到最大。相同冲蚀角度下,浮法玻璃的损伤程度远大于钢化玻璃。当冲蚀角度为15°时,材料的损伤由沙粒微切削作用引起,材料表面粗糙度较小;冲蚀角度为45°时,材料的损伤由沙粒切削和裂纹扩展共同引起,沙粒铲削作用明显,材料表面粗糙度大;冲蚀角度为90°时,材料的损伤由裂纹叠加引起,钢化玻璃的粗糙度达到最大而浮法玻璃的粗糙度达到最小。冲蚀角度为15°和45°时,浮法玻璃表面粗糙度参数均大于钢化玻璃,冲蚀角度为90°时,钢化玻璃粗糙度评价参数均大于浮法玻璃。钢化玻璃表面轮廓微观不平度平均间距在冲蚀角度15°时达到最大,在冲蚀角度45°时达到最小;浮法玻璃在冲蚀角度15°时达到最大,在冲蚀角度45°时达到最小。 展开更多

关键词 玻璃 脆性冲蚀 损伤机理 三维轮廓 表面粗糙度

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紫外老化作用下钢结构涂层受风沙冲蚀性能研究 被引量：4

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作者 郝贠洪 宣姣羽 +2 位作者 李洁 田旭乐 马思晗 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期141-146,共6页

针对内蒙古地区钢结构建筑及构筑物长期受区域特殊环境(高原强紫外环境和风沙环境)影响这一现状,根据内蒙古中西部地区区域自然环境特征,利用人工加速紫外老化试验箱和模拟风沙环境侵蚀实验系统,对钢结构聚氨酯涂层进行紫外老化试验和... 针对内蒙古地区钢结构建筑及构筑物长期受区域特殊环境(高原强紫外环境和风沙环境)影响这一现状,根据内蒙古中西部地区区域自然环境特征,利用人工加速紫外老化试验箱和模拟风沙环境侵蚀实验系统,对钢结构聚氨酯涂层进行紫外老化试验和老化后风沙冲蚀试验,应用纳米压痕仪及漆膜弹性测试仪分析紫外线辐射对钢结构涂层基本力学性能的影响,同时结合傅里叶变换红外光谱FT-IR和扫描电子显微镜SEM分析钢结构涂层在紫外辐照下的老化行为,对紫外老化作用下钢结构涂层受风沙冲蚀性能进行研究。结果表明:未老化钢结构聚氨酯涂层硬度为16.41 MPa,柔韧性为0.5 mm,紫外老化导致钢结构涂层硬度及柔韧性明显降低,紫外老化3 a后钢结构涂层硬度降低为原来的55.63%;紫外老化作用使钢结构聚氨酯涂层化学键发生断裂,其中C—O和C—N键断裂,最终生成氨基自由基,释放出CO_(2),且涂层出现了明显的裂纹、起皮、皲裂,并出现了老化残渣和白色结晶物质,涂层的粗糙度增加;钢结构涂层受紫外老化作用后,冲蚀率增加,耐冲蚀性能明显降低,低角度冲蚀时,钢结构涂层破坏的主要原因是水平方向的微切削作用,高角度冲蚀时,钢结构涂层破坏的主要原因是垂直方向的挤压变形作用;紫外老化作用使钢结构涂层最大冲蚀率角度由38°变为30°~35°,紫外老化作用导致钢结构涂层最大冲蚀率角度减小。 展开更多

关键词 风沙冲蚀 紫外老化 钢结构聚氨酯涂层 冲蚀机理

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基于灰色理论的CBC单面冻融后抗压强度与孔结构参数关系研究 被引量：2

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作者 何晓雁 周曜 +1 位作者 刘平源 张天晓 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第3期1-9,共9页

通过对水泥基材料(CBC)进行以NaCl溶液为冻融介质的单面冻融试验,探究CBC抗压强度及含气量、气泡间距系数、气泡比表面积、气泡平均弦长、气泡弦长大于20μm的弦长频率等微观孔结构参数随冻融循环次数增加的变化规律,并运用灰色理论对... 通过对水泥基材料(CBC)进行以NaCl溶液为冻融介质的单面冻融试验,探究CBC抗压强度及含气量、气泡间距系数、气泡比表面积、气泡平均弦长、气泡弦长大于20μm的弦长频率等微观孔结构参数随冻融循环次数增加的变化规律,并运用灰色理论对抗压强度与各孔结构参数的内在联系进行分析。利用灰色相对关联度筛选出微观孔结构参数中与抗压强度关联最大的参数,对其进行了相关模拟和预测,并建立宏观性能与微观孔结构参数间的定量关系。结果表明:随冻融循环次数增加,CBC抗压强度逐渐降低,冻融循环后期下降速率加快;试验过程中试件内部含气量、气泡间距系数、气泡平均弦长逐渐增大,而气泡比表面积逐渐减小;灰色Verhulst模型相较于GM(1,1)模型更适用于气泡弦长大于20μm的弦长频率的模拟;采用灰靶决策模型定义的综合孔结构参数与抗压强度关联性更强,基于综合孔结构参数建立的模型精度更高。 展开更多

关键词 水泥基复合材料 孔结构参数 灰色理论 单面冻融 抗压强度

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冲击荷载下钢化夹层玻璃薄板的动力学响应研究 被引量：1

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作者 郝贠洪 胡臻 +1 位作者 郭鑫 吴日根 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期883-892,共10页

针对工程材料中的钢化夹层玻璃受风沙冲击问题,利用重三角级数构造了冲击荷载作用下四边简支弹性矩形夹层薄板的挠度函数,依据积分变换方法求解挠度函数系数,并基于薄板小挠度弯曲理论得到四边简支条件下矩形钢化夹层玻璃薄板的应力与... 针对工程材料中的钢化夹层玻璃受风沙冲击问题,利用重三角级数构造了冲击荷载作用下四边简支弹性矩形夹层薄板的挠度函数,依据积分变换方法求解挠度函数系数,并基于薄板小挠度弯曲理论得到四边简支条件下矩形钢化夹层玻璃薄板的应力与应变函数,利用Matlab编程对其分布规律计算,研究钢化夹层玻璃受冲击的动力学特性。结果表明:在不同冲击高度下,冲击力、位移响应均呈先增加后减小的趋势,且由于冲击惯性效应致使位移响应分为接触加载期、接触卸载期、脱离后期;应力波在玻璃内对称向四周传播且不断衰减致使位移场、应变场、应力场均呈对称分布,且冲击荷载对冲击点的影响最大;钢化夹层玻璃薄板冲击点区域下表面受拉而出现拉破坏,边界区域受压出现压破坏,而上表面的破坏情况则恰好相反。该研究结果为研究夹层玻璃受冲击破坏机理提供了重要依据。 展开更多

关键词 夹层玻璃 矩形薄板 四边简支 重三角级数 挠度函数 动力学特性

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基于田口方法研究风化对钢化玻璃抗冲蚀性能的影响 被引量：1

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作者 郝贠洪 吴日根 +2 位作者 赵呈光 郭鑫 雅茹罕 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第9期2980-2986,共7页

采用田口方法对钢化玻璃的冲蚀试验进行设计,对钢化玻璃进行风化及冲蚀试验,分析对比风化前后钢化玻璃在各影响因素下的冲蚀规律。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析钢化玻璃风化和冲蚀前后表面形貌及化学元素含量的变化情况。由各影... 采用田口方法对钢化玻璃的冲蚀试验进行设计,对钢化玻璃进行风化及冲蚀试验,分析对比风化前后钢化玻璃在各影响因素下的冲蚀规律。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析钢化玻璃风化和冲蚀前后表面形貌及化学元素含量的变化情况。由各影响因素对信噪比的贡献率可知,各因素对钢化玻璃冲蚀性能影响程度从大到小为冲蚀角度、冲蚀速度、沙流量。钢化玻璃风化后在低冲蚀角度时受沙粒切削作用影响增强,在高冲蚀角度时受裂纹叠加作用影响减小,冲蚀角度对信噪比的贡献率在风化后减少5.8%。钢化玻璃风化后对冲蚀速度的敏感性提高,冲蚀速度对信噪比的贡献率在风化后增大7.2%。沙流量对信噪比的贡献率在风化前后差异较小。 展开更多

关键词 钢化玻璃 冲蚀 风化 风沙环境 田口方法

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模拟风沙环境下混凝土防护涂层抗冲蚀性能的研究 被引量：2

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作者 刘艳晨 郝贠洪 +1 位作者 高峰 张飞龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期273-281,294,共10页

目的研究不同类型的防护涂层对风沙环境下混凝土抗冲蚀性能的影响规律及作用机理,从而选取适合风沙环境且综合性能良好的混凝土防护涂层。方法以聚氨酯、丙烯酸及环氧树脂为研究对象,对三种混凝土结构防护涂层进行了研究。通过接触角和... 目的研究不同类型的防护涂层对风沙环境下混凝土抗冲蚀性能的影响规律及作用机理,从而选取适合风沙环境且综合性能良好的混凝土防护涂层。方法以聚氨酯、丙烯酸及环氧树脂为研究对象,对三种混凝土结构防护涂层进行了研究。通过接触角和显微硬度对涂层的物理及力学性能进行了分析,并利用模拟风沙环境侵蚀实验系统,在不同冲蚀参数下,对混凝土结构防护涂层体系的抗冲蚀性能的变化规律进行测试。结合混凝土防护涂层风沙冲蚀实验及扫描电镜表征,探究风沙环境下混凝土防护涂层的冲蚀机理。结果相同冲蚀条件下,不同防护涂层的冲蚀率大小为:聚氨酯防护涂层>环氧树脂防护涂层>丙烯酸防护涂层。喷涂丙烯酸防护涂层试样的抗冲蚀性能比喷涂聚氨酯防护涂层的试样提升了约57.56%,比喷涂环氧树脂防护涂层的试样提升了约33.57%。冲蚀表面分形维数(D_(s))的变化在一定程度上反映了不同冲蚀阶段的变化,结合D_(s)及被冲蚀后涂层表面的微观形貌特征,发现在低角度冲蚀时,受粒子拉应力影响,涂层表面发生了撕裂及脱粘现象,冲蚀率较高。在高角度冲蚀时,受粒子压应力影响,涂层表面出现隆起及空穴等塑性变形,冲蚀表面D_(s)增加,且在材料屈服应力范围内未造成损伤界面的脱落,故冲蚀率较低,显示出典型塑性材料冲蚀损伤的特征。结论聚氨酯、丙烯酸及环氧树脂防护涂层体系,均能提高混凝土的抗冲蚀性能。结合防护涂层的接触角及硬度测试结果,发现丙烯酸防护涂层作为风沙环境中混凝土结构防护涂层时,效果较好,适用于该环境下的混凝土防护。不同防护涂层在受到冲蚀时,不存在明显的塑性变形和脆性破坏阶段,而是随冲蚀分量变化,涂层由塑性变形向脆性破坏过渡,且该现象存在于整个冲蚀过程中。 展开更多

关键词 风沙环境 抗冲蚀性能 聚氨酯涂层 丙烯酸涂层 环氧树脂涂层 分形维数 冲蚀机理

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粉煤灰泡沫混凝土墙体面外偏压承载力数值模拟及简化计算 被引量：1

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作者 郝贠洪 刘永超 +2 位作者 秦立达 王洪泽 孙浩 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期818-829,共12页

目的 提出一种粉煤灰泡沫混凝土墙体结构,对墙体进行平面外偏压力学性能研究及参数分析,为该墙体在村镇低、多层建筑中的推广应用奠定基础。方法 设计3种粉煤灰泡沫混凝土墙体模型,采用ABAQUS有限元分析软件对墙体平面外偏压力学性能进... 目的 提出一种粉煤灰泡沫混凝土墙体结构,对墙体进行平面外偏压力学性能研究及参数分析,为该墙体在村镇低、多层建筑中的推广应用奠定基础。方法 设计3种粉煤灰泡沫混凝土墙体模型,采用ABAQUS有限元分析软件对墙体平面外偏压力学性能进行研究;建立104个墙体模型并展开参数化分析,研究高宽比、内置冷拔钢丝间距、冷弯薄壁C型钢厚度等关键参数对墙体平面外偏压力学性能的影响规律;最后建立适用于不同截面参数及高宽比的粉煤灰泡沫混凝土墙体平面外偏压承载力简化计算式。结果 有限元分析所得墙体损伤位置基本与试验结吻合,墙体极限承载力有限元分析值与试验值之比在1.114~1.147;墙体截面参数中冷拔丝间距对平面外偏压承载力相关曲线的影响为正相关,高宽比、冷弯薄壁型C钢厚度为负相关。结论 平面外偏压承载力简化计算式计算结果基本位于有限元分析曲线内部且曲线趋势一致,可以较为准确地预测粉煤灰泡沫混凝土墙体平面外偏压承载力,为墙体在工程实践中的设计提供一定理论依据。 展开更多

关键词 泡沫混凝土墙体 偏心受压 力学性能 有限元分析 简化计算

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复杂环境下隆盛庄古建青砖劣化机理与剩余寿命预测

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作者 郝贠洪 吴日根 +4 位作者 包媛媛 阿斯哈 王利辉 侯智国 丰五岩 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第5期690-700,共11页

隆盛庄古镇是我国首批传统村落及第六批中国历史文化名镇,位于内蒙古乌兰察布丰镇市东北部,是历史悠久的蒙汉文化交融的商贸关口.古镇内现存大量以青砖为主要建筑材料的古建筑,在当地自然环境影响下古建青砖产生了严重的劣化现象,影响... 隆盛庄古镇是我国首批传统村落及第六批中国历史文化名镇,位于内蒙古乌兰察布丰镇市东北部,是历史悠久的蒙汉文化交融的商贸关口.古镇内现存大量以青砖为主要建筑材料的古建筑,在当地自然环境影响下古建青砖产生了严重的劣化现象,影响古建筑的安全性和耐久性.针对隆盛庄古镇复杂环境开展青砖的耐久性研究工作,研究结果表明:隆盛庄严寒气候与盐渍土环境是造成古建青砖劣化的两个主要环境因素,古建青砖劣化原因以冻融循环作用为主,可溶盐的存在加快了青砖的劣化速度;0.5可靠度水平清水冻融、基准浓度盐溶液冻融、10倍基准浓度盐溶液冻融下青砖的耐久性寿命分别为96、90、75次循环;隆盛庄自然环境下,通过小样本预测古建青砖的剩余寿命在43年及以上的占比为77%,除部分损伤较为严重的古建青砖需要修复或替换,剩余大部分可以继续使用. 展开更多

关键词 复杂环境 古建青砖 劣化机理 剩余寿命预测

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功能化氧化石墨烯/聚氨酯涂层抗风沙冲蚀性能 被引量：4

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作者 郝贠洪 马思晗 +2 位作者 李洁 宣姣羽 刘艳晨 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期590-596,共7页

使用硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行功能化改性,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和X射线衍射(XRD)来表征氧化石墨烯改性前后结构变化;对功能化氧化石墨烯/聚氨酯涂层与普通聚氨酯涂层进行力学性能测试以及模拟风沙冲蚀试验.结果表明... 使用硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行功能化改性,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和X射线衍射(XRD)来表征氧化石墨烯改性前后结构变化;对功能化氧化石墨烯/聚氨酯涂层与普通聚氨酯涂层进行力学性能测试以及模拟风沙冲蚀试验.结果表明:硅烷偶联剂成功对氧化石墨烯进行了共价键改性,且改性后的功能化氧化石墨烯在聚氨酯中具有良好的分散性与相容性;涂层的硬度随着功能化氧化石墨烯含量的增大而先增加后降低;当功能化氧化石墨烯含量为0.5%时,涂层的冲蚀率明显降低,抗风沙冲蚀性能显著增强,模拟特强沙尘暴冲蚀后涂层的使用寿命要比普通聚氨酯涂层延长至少0.8 a. 展开更多

关键词 风沙环境 功能化氧化石墨烯 聚氨酯涂层 冲蚀机理

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冲击荷载作用下钢结构表面涂层的接触损伤 被引量：3

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作者 郝贠洪 田旭乐 +2 位作者 韩燕 宣姣羽 马思晗 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期707-712,共6页

针对内蒙古中西部地区钢结构涂层长期遭受风沙颗粒冲击损伤的问题,采用自动球压冲击仪研究了钢结构聚氨酯涂层与氟碳涂层在冲击荷载下的损伤行为,并应用体式显微镜和超景深三维显微镜研究了钢结构涂层的冲击损伤形貌.结果表明:随着冲击... 针对内蒙古中西部地区钢结构涂层长期遭受风沙颗粒冲击损伤的问题,采用自动球压冲击仪研究了钢结构聚氨酯涂层与氟碳涂层在冲击荷载下的损伤行为,并应用体式显微镜和超景深三维显微镜研究了钢结构涂层的冲击损伤形貌.结果表明:随着冲击高度的增加,钢结构涂层的冲击荷载峰值增大,二次冲击荷载峰值增大,二次冲击的时间间隔延长;氟碳涂层冲击荷载峰值与二次冲击荷载峰值均小于聚氨酯涂层,氟碳涂层抗冲击能力优于聚氨酯涂层;氟碳涂层的压痕尺寸的增长速率小于聚氨酯涂层,所承受的极限荷载值却大于聚氨酯涂层;冲击荷载下氟碳涂层未出现材料的堆积隆起,无明显的环向裂纹,径向裂纹较聚氨酯涂层少,裂纹宽度较细;相同冲击高度(34cm)下,氟碳涂层冲击压痕深度较聚氨酯涂层下降76%,压痕宽度明显小于聚氨酯涂层. 展开更多

关键词 冲击荷载 聚氨酯涂层 氟碳涂层 冲击球压 损伤形貌

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冻融循环作用下煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖的损伤性能 被引量：5

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作者 郝贠洪 李京 +2 位作者 王韫辉 何晓雁 薛晨光 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第31期13533-13541,共9页

大宗工业固废建材化利用是工业可持续发展的一项长远战略方针,利用煤矸石、铁尾矿生产烧结砖可为内蒙古地区大宗工业固废综合利用提供新思路。针对内蒙古地区自然环境特征,对煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件进行冻融循环试验,分析冻融... 大宗工业固废建材化利用是工业可持续发展的一项长远战略方针,利用煤矸石、铁尾矿生产烧结砖可为内蒙古地区大宗工业固废综合利用提供新思路。针对内蒙古地区自然环境特征,对煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件进行冻融循环试验,分析冻融前后煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖外观、质量、抗压强度、吸水率和体积密度变化情况;基于Wiener过程对试样损伤规律进行分析,以相对质量损伤为指标建立可靠度模型,并对指标选取合理性进行验证,计算漂移系数和扩散系数求解冻融循环作用后煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖可靠度函数曲线;利用冻融寿命预测模型对室内外冻融循环次数进行转化,并对冻融循环作用后煤矸石-铁尾矿烧结多孔在不同阈值条件进行寿命预测。结果表明:煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖标准试件抗压强度为10.6 MPa,吸水率为13.3%,体积密度为1779.7 kg/m^(3);煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖性能随冻融循环次数增加劣化程度加深,其质量、抗压强度、吸水率和体积密度损伤度分别为7.1%、38%、18%和3.6%,同时冻融循环后砖体表面出现隆起、微裂缝和轻微剥落现象;对可靠度函数曲线分析可知煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖损伤符合材料破坏特点,在阈值为0.2、0.3、0.4条件下,煤矸石-铁尾矿烧结多孔砖耐久性寿命分别为11.1、35.4、85.6年。 展开更多

关键词 固废利用 烧结多孔砖 冻融循环 损伤 寿命预测

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钢结构聚氨酯涂层力学性能及抗冲击性能的有限元分析 被引量：3

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作者 霍俊芳 李海青 +3 位作者 郝贠洪 宣姣羽 慈天义 查克乐汗 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第8期80-85,118,共7页

利用有限元分析软件ABAQUS建立聚氨酯涂层微米压痕试验过程的二维平面模型,获得聚氨酯涂层材料荷载-位移曲线;同样采用该软件建立球体冲击钢结构聚氨酯涂层的三维模型,研究冲击荷载作用下聚氨酯涂层厚度对能量转化系数、接触冲击力时间... 利用有限元分析软件ABAQUS建立聚氨酯涂层微米压痕试验过程的二维平面模型,获得聚氨酯涂层材料荷载-位移曲线;同样采用该软件建立球体冲击钢结构聚氨酯涂层的三维模型,研究冲击荷载作用下聚氨酯涂层厚度对能量转化系数、接触冲击力时间历程及靶材残余应力的影响规律。结果表明:随着涂层厚度增大,能量转化系数先增加后减小,涂层厚度0.2mm时,能量转化系数达到最大,为0.943;涂层对冲击有明显的减缓作用,且减缓作用随着涂层厚度增加而增大;无涂层钢板和涂层厚度0.2mm钢板的残余应力较大,涂层厚度超过0.4mm后,残余应力相对较小;涂层最佳厚度为0.8mm,其屈服强度为1.86MPa。 展开更多

关键词 有限元分析 钢结构涂层 力学性能 抗冲击性 弹塑性材料

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