亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        光磁耦合式自愈合混凝土的制備與研究

        2022-11-23 06:02:56龔志明周曉鋒
        江蘇水利 2022年11期
        關(guān)鍵詞:磁場(chǎng)混凝土

        龔志明,王 鵬,周曉鋒

        (1.鹽城市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇 南通 224000;2.河海大學(xué)理學(xué)院,江蘇 南京 210000)

        水泥混凝土被廣泛應(yīng)用于公路、橋梁、房屋建筑以及水工建筑物等中。傳統(tǒng)的混凝土脆性高、抗拉強(qiáng)度低,很容易出現(xiàn)微觀裂縫,如果不加控制會(huì)演變?yōu)楹暧^裂縫,甚至造成建筑物的坍塌,威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。因此,混凝土裂縫的修復(fù)一直是學(xué)術(shù)界和工程界所關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。

        1 混凝土自愈合方法

        為了規(guī)避災(zāi)害,延長(zhǎng)混凝土的使用壽命,有必要采取修復(fù)措施。由于微觀裂縫不易察覺(jué),人們往往采用被動(dòng)的事后修復(fù),如,灌漿、涂膜等,具有一定的局限性及滯后性。而自修復(fù)/自愈合利用仿生原理,用修復(fù)膠粘劑和混凝土材料相復(fù)合的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)損傷混凝土的自修復(fù)與再生,變被動(dòng)為主動(dòng)。

        目前混凝土自愈合方法主要有微膠囊法、結(jié)晶沉淀法、滲透結(jié)晶法、微生物法等6種[2]。由于微膠囊具有保護(hù)和隔離的作用、對(duì)混凝土的力學(xué)性能影響小,而且分散性更強(qiáng),加入特殊材料甚至可改善混凝土的物理性質(zhì),考慮用微膠囊法制備自愈合混凝土(圖1)。

        圖1 混凝土自愈合方法

        2 光磁耦合式自愈合混凝土的制備方法

        為了解決傳統(tǒng)微膠囊修復(fù)混凝土不可控、完全依賴(lài)外界環(huán)境變化的技術(shù)問(wèn)題,設(shè)計(jì)一種光磁耦合式自愈合混凝土,這種混凝土在制備時(shí)加入了磁性微膠囊和導(dǎo)光裝置,在光熱場(chǎng)和磁場(chǎng)的協(xié)同作用下,使得微膠囊能夠及時(shí)有效地破裂,達(dá)到最佳的修復(fù)效果(圖2~3)。其制備方法如下:

        圖2 光磁耦合式自愈合混凝土

        圖3 導(dǎo)光裝置示意

        2.1 微膠囊壁材的制備

        將5 g尿素和13.2 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的甲醛溶液,加入到500 mL的三口瓶中,待尿素全部溶解后,用三乙醇胺調(diào)節(jié)溶液pH=8.0~9.0后,在70℃恒溫水浴下用400~450 r/min的轉(zhuǎn)速回流攪拌1 h,得到透明粘稠的脲醛樹(shù)脂預(yù)聚體。

        2.2 磁性芯材乳液的制備

        稱(chēng)取0.5 g黑色磁性Fe3O4納米粒子、0.5 g復(fù)合乳化劑(十二烷基苯磺酸鈉和聚乙烯醇按質(zhì)量分?jǐn)?shù)2∶1混合制成)和10 g環(huán)氧樹(shù)脂(E-51),加入去離子水200 g,在高速分散均質(zhì)機(jī)上以6 000 r/min的速度分散30 min,形成O/W型乳化液,乳化過(guò)程中加入1~2滴正辛醇。

        2.3 磁性微膠囊的制備

        將預(yù)聚體與芯材乳液以1∶1混合,充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙庥谌橐旱姆稚⒔橘|(zhì)水中,攪拌速度450 r/min,70℃下恒溫反應(yīng)3 h,分批加入催化劑NH4Cl,緩慢調(diào)節(jié)溶液pH值為3.0,并再加入適量去離子水,以溶液不黏稠為宜,加入適量固化劑間苯二酚,繼續(xù)攪拌2 h使微膠囊固化。最后,用碳酸鈉溶液或者稀NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為7.0,自然冷卻至室溫,即得微膠囊溶液,溶液經(jīng)靜置后分為2層,上層為水相層,下層為微膠囊沉積物。將該溶液用去離子水清洗3~4遍并抽濾,于空氣中干燥,即得微膠囊粉末產(chǎn)品。

        2.4 光磁耦合式自愈合混凝土的制備

        將準(zhǔn)確稱(chēng)量的440份水泥、600份砂、1 160份碎石人工翻拌至均勻,再加入195份水、11份固化劑DMP-30繼續(xù)翻拌至均勻,最后依次加入1.5%(按水泥體積)PVA纖維和22份磁性微膠囊,繼續(xù)攪拌至均勻。將圖2中導(dǎo)光裝置固定在混凝土成型模具上,然后澆筑成型,1 d后脫模并置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期,即得自愈合混凝土。

        其中,導(dǎo)光裝置包括遮光旋蓋、采光部件、光纖束、機(jī)械轉(zhuǎn)軸4個(gè)部分。導(dǎo)光裝置固定在混凝土成型模具上,應(yīng)保證澆筑后,遮光旋蓋在混凝土表面,采光部件在其內(nèi)部,光纖束在內(nèi)部散開(kāi)為一條條光纖。采光部件形狀為拋物球面,且內(nèi)表面涂有反射涂層,光纖束的光入射端面位于拋物球面的焦平面上,這樣光纖束既可引入直射的太陽(yáng)光,又可導(dǎo)入經(jīng)拋物球面反射的太陽(yáng)光,進(jìn)一步提高了集熱效率。

        3 用于混凝土自愈合的響應(yīng)裝置

        在傳統(tǒng)膠囊配方中加入磁性材料,與相應(yīng)的響應(yīng)裝置協(xié)同工作,通過(guò)控制外部磁場(chǎng),實(shí)現(xiàn)與內(nèi)部磁性微膠囊的響應(yīng),提高微膠囊的破裂比例,同時(shí),使得含磁性材料的修復(fù)劑在裂縫中均勻流動(dòng),增強(qiáng)自愈合效果。設(shè)計(jì)的響應(yīng)裝置利用了電感耦合變壓的原理。單匝的磁場(chǎng)線(xiàn)圈不再與放電系統(tǒng)直接連接,而是由多匝螺線(xiàn)管組成的初級(jí)線(xiàn)圈與放電系統(tǒng)相連,通過(guò)電感耦合變壓器將螺線(xiàn)管能量耦合到左右各一匝的磁場(chǎng)線(xiàn)圈上[3]。電感耦合線(xiàn)圈的使用提升了電流密度,在磁場(chǎng)線(xiàn)圈中產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場(chǎng),如圖4所示。

        圖4 響應(yīng)裝置示意

        4 光磁耦合式自愈合混凝土響應(yīng)裝置的工作流程

        使用光磁耦合式自愈合混凝土建造的建筑工程,按照傳統(tǒng)非承重景觀建筑混凝土的檢修期,經(jīng)過(guò)10~14個(gè)月后可人工攜帶相應(yīng)的光磁耦合式自愈合混凝土響應(yīng)裝置,以便攜式場(chǎng)響應(yīng)加載進(jìn)行外部磁場(chǎng)控制,同時(shí)輔以光纖引光,進(jìn)一步增強(qiáng)自愈合能力。

        利用超聲技術(shù)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部損傷情況,正常情況下遮光旋蓋位于采光部件正上方,關(guān)閉光通路;若有損傷需要修復(fù)時(shí),旋開(kāi)遮光旋蓋,太陽(yáng)光經(jīng)光纖束導(dǎo)入到混凝土內(nèi)部。由于紅外線(xiàn)具有極高的熱效應(yīng),混凝土內(nèi)部有一定程度的升溫。

        再搭配磁場(chǎng)響應(yīng),利用超聲技術(shù)監(jiān)測(cè)到自愈合混凝土的裂縫所在位置,將該響應(yīng)裝置移至相應(yīng)位置,首先打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),接著摁下電機(jī)控制旋鈕,使電機(jī)開(kāi)始運(yùn)作,連接軸旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)控制旋鈕控制電機(jī)的功率,通過(guò)控制連接軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步控制次級(jí)線(xiàn)圈和磁場(chǎng)線(xiàn)圈的旋轉(zhuǎn)速度,從而實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)的調(diào)節(jié),改變自愈合混凝土同一位置處磁場(chǎng)的大小以及方向。

        5 性能對(duì)比試驗(yàn)

        制備方法中除去添加磁性材料及導(dǎo)光裝置的步驟,得到傳統(tǒng)自愈合混凝土;制備方法中除去添加導(dǎo)光裝置的步驟,得到磁性自愈合混凝土。分別對(duì)傳統(tǒng)自愈合混凝土、磁性自愈合混凝土、光磁耦合式自愈合混凝土進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試、修復(fù)率測(cè)試等[4],得到數(shù)據(jù)如表1所示。

        由傳統(tǒng)自愈合混凝土、磁性自愈合混凝土、光磁耦合式自愈合混凝土的性能對(duì)比數(shù)據(jù),分析可知:

        (1)三者的芯材黏度、抗壓強(qiáng)度相差不大。

        (2)磁性自愈合混凝土損傷后24 h膠囊破裂率達(dá)62.1%,是傳統(tǒng)自愈合混凝土(25.5%)的2.4倍;損傷后48 h抗折強(qiáng)度恢復(fù)率達(dá)38.6%,是傳統(tǒng)自愈合混凝土(16.6%)的2.3倍;彈性模量恢復(fù)率為64.3%,延長(zhǎng)老化期限50%,均較傳統(tǒng)自愈合混凝土有明顯提升。

        (3)光磁耦合式自愈合混凝土損傷后24 h膠囊破裂率達(dá)69.8%,延長(zhǎng)老化期限58%,在磁性自愈合混凝土的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步的提升。雖然光磁耦合式自愈合混凝土的彈性模量恢復(fù)率比磁性自愈合混凝土(64.3%)略低,為60.7%,但相比傳統(tǒng)自愈合混凝土(43.1%),仍然具有較大的性能改善。

        由以上數(shù)據(jù)分析可知,磁性自愈合混凝土的總體性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)自愈合混凝土;在磁性自愈合混凝土的基礎(chǔ)上,加入導(dǎo)光裝置,使得光磁耦合式自愈合混凝土的總體性能有了進(jìn)一步的提升。

        6 結(jié)論

        本文設(shè)計(jì)的自愈合混凝土特別之處在于加入了磁性微膠囊和導(dǎo)光裝置。這種光磁耦合式自愈合混凝土,受到光熱場(chǎng)和磁場(chǎng)的協(xié)調(diào)響應(yīng)。磁性微膠囊的外殼一方面在光熱場(chǎng)中由于受熱而熔化,促進(jìn)了破壁過(guò)程,此外光纖導(dǎo)入的熱能也可強(qiáng)化修復(fù)液的對(duì)流,增強(qiáng)修復(fù)粒子的布朗運(yùn)動(dòng);另一方面,微膠囊受磁場(chǎng)擾動(dòng)而運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外殼與周?chē)镔|(zhì)碰撞而破裂,同時(shí)由于修復(fù)液中含磁性材料,被釋放后修復(fù)液在裂縫中均勻流動(dòng),混凝土內(nèi)部損傷的修復(fù)效率、混凝土的自愈合能力得到了極大的提升。

        猜你喜歡
        磁場(chǎng)混凝土
        混凝土試驗(yàn)之家
        關(guān)于不同聚合物對(duì)混凝土修復(fù)的研究
        西安的“磁場(chǎng)”
        為什么地球有磁場(chǎng)呢
        低強(qiáng)度自密實(shí)混凝土在房建中的應(yīng)用
        文脈清江浦 非遺“磁場(chǎng)圈”
        混凝土預(yù)制塊模板在堆石混凝土壩中的應(yīng)用
        《磁場(chǎng)》易錯(cuò)易混知識(shí)剖析
        混凝土,了不起
        磁場(chǎng)的性質(zhì)和描述檢測(cè)題
        极品粉嫩嫩模大尺度无码视频| 国产韩国精品一区二区三区| 性色av手机在线观看| 国产一区二区三区青青草 | 日本最新免费二区三区| 亚洲精品国产福利一二区| 人妻少妇无码中文幕久久| 青青视频在线播放免费的| 麻豆国产一区二区三区四区| 国产精品亚洲一区二区三区在线| 国产在线精品一区二区在线看| 亚洲一区日本一区二区| 精品女同一区二区三区| 中文字幕丰满乱子无码视频| 亚洲AV无码一区二区三区人| 午夜一区二区三区在线视频| 在线免费观看蜜桃视频| 久久综合亚洲色hezyo国产 | 一区二区三区不卡在线| 91久久大香伊蕉在人线国产| 体验区试看120秒啪啪免费| 中文字幕无码av激情不卡| 亚洲午夜看片无码| 自拍偷拍韩国三级视频| 欧美成人精品a∨在线观看| 粗了大了 整进去好爽视频 | 天天躁人人躁人人躁狂躁| 国产熟女自拍视频网站| 日本一区二区三区视频免费观看 | 激情久久av一区av二区av三区| 日韩欧美亚洲国产一区二区三区 | 成人片黄网站色大片免费观看cn| 精品少妇爆乳无码aⅴ区| av天堂手机在线看片资源| 国产美女爽到喷出水来视频| 成人做爰69片免费看网站| 国产精品亚洲婷婷99久久精品| 亚洲av成人av三上悠亚| 亚洲色欲色欲www| 国产在线拍偷自拍偷精品| 大陆少妇一区二区三区 |