刘艳晨 作品数:12 被引量:52 H指数:5 供职机构: 内蒙古工业大学土木工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 内蒙古自治区自然科学基金 内蒙古自治区人才开发基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 交通运输工程 一般工业技术 机械工程 更多>>
风沙环境下混凝土路面受冲蚀形貌、损伤机理及工况预测 被引量:5 2017年 为探究水泥混凝土路面长期遭受风沙环境下的冲蚀磨损损伤机理,根据中国西北地区风沙环境的特征,利用模拟风沙环境侵蚀试验系统研究水泥砂浆在风沙环境下的冲蚀磨损行为。通过冲蚀率来评价水泥砂浆受风沙冲蚀磨损程度,分析了不同冲蚀速度、不同冲蚀角度下水泥砂浆冲蚀率的变化规律;采用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦扫描显微镜(LSCM)观测水泥砂浆受冲蚀损伤的表面微观形貌,研究水泥砂浆受冲蚀损伤机理;运用相似理论分析实际工况冲蚀时间和室内模拟冲蚀时间的对应转化关系。研究结果表明:冲蚀角度恒定时,冲蚀率随着冲蚀速度的增大而增大;下沙率恒定、冲蚀角度在30°~90°时,冲蚀率的增长比较明显,近似成正比例变化,90°时冲蚀率达到最大;冲蚀角度是影响冲蚀行为的重要因素,低角度冲蚀时水泥砂浆表现为塑性变形,主要由水平方向的沙粒切削作用导致变形,高角度冲蚀时水泥砂浆表现为脆性破坏,主要由沙粒垂直方向的冲击作用导致材料表面产生冲蚀坑;试验中下沙率越大,由计算结果推算的实际工况中冲蚀磨损时间越长;研究结果可为风沙环境下水泥混凝土路面受磨损损伤研究提供依据。 郝贠洪 刘艳晨 郭健 何晓雁 冯玉江 江南关键词:道路工程 水泥砂浆 盐渍区混凝土路面抗冲蚀性能试验研究 被引量:2 2017年 盐碱区混凝土路面长期遭受盐渍和风沙环境的侵蚀,严重影响其耐久性和安全性。以内蒙古沿黄公路巴彦淖尔段为例,根据该地区盐渍土和风沙环境特征,配制模拟该地区盐含量溶液,对水泥砂浆进行盐渍腐蚀试验,并利用模拟风沙环境冲蚀试验系统对盐渍后的水泥砂浆进行模拟风沙颗粒冲蚀试验研究,分析不同风沙冲蚀力学参数下受不同种类不同浓度盐渍腐蚀后混凝土的冲蚀损伤规律与表面微观形貌表征,揭示盐碱区混凝土路面受盐渍和风沙环境复合侵蚀损伤机理。 王凯 刘艳晨 江南 郝贠洪关键词:水泥砂浆 田口方法下混凝土受盐冻循环和风沙侵蚀研究 被引量:11 2017年 在盐冻循环基础上,利用模拟风沙环境侵蚀试验系统对混凝土进行了冲蚀试验研究.试验因子选取盐冻循环次数(0,5,10,25,35,45次),冲蚀速度(35,40,45m/s),冲蚀角度(15°,54°,90°)和沙流量(60,110,160g/min),并采用L18(61×33)田口方法设计试验,以减少全因子下的试验数量;同时应用扫描电镜观测混凝土受盐冻循环后的微观形貌,分析产生最大冲蚀率的原因及冲蚀机理.试验结果表明,当盐冻循环25次,冲蚀速度45m/s,冲蚀角度90°和沙流量60g/min时,混凝土冲蚀率最大;方差分析(ANOVA)结果表明,冲蚀角度对混凝土冲蚀磨损影响最大,其贡献率为72.48%. 郝贠洪 樊金承 邢永明 江南 郭健 刘艳晨 冯玉江关键词:混凝土 田口方法 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 2020年 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。 吴安利 高峰 郝贠洪 郝贠洪 王瑞龙关键词:冻融循环 内蒙古中西部地区农村房屋现状分析及加固修缮实践 被引量:11 2020年 为贯彻落实精准扶贫政策,解决农村群众基本安全住房,统筹做好农村危房改造工作,对内蒙古中西部9个乡镇4817户农村房屋进行实地调研和安全性鉴定等级评价,并根据农村房屋现状和窑洞生土结构、砖木结构等多种危房结构形式的破坏特征提出相应的加固修缮方法,并对加固修缮后房屋的安全性进行评价。结果表明:内蒙古中西部地区房屋的主要结构形式有窑洞生土结构、土坯墙木檩条结构、四角落地结构和砖木结构,其中土坯墙木檩条结构所占比例为94.06%,待修缮改造房屋所占比例为51.48%。通过对农村房屋现状分析,认为房屋破坏主要是由于该地区特殊的气候环境造成的腐蚀、风化、冻涨及未设置抗震构造措施等原因所致。根据4种结构出现的基础不均匀沉降、墙体裂缝、檩条断裂等破坏特征,提出了水泥砂浆面层加固、配筋砂浆带加固等加固修缮的方法。通过对农村危房加固修缮,使房屋的安全性得到明显提高,居住环境也得到了相应改善。 郝贠洪 赵启科 刘艳晨 刘艳晨 吴安利 史勇关键词:农村危房 破坏特征 加固修缮 一种风沙环境下工程材料受侵蚀实验与损伤评价方法 本发明涉及一种工程材料实验方法和损伤评价方法,具体为一种风沙环境下工程材料受侵蚀实验与损伤评价方法;包括实验系统和用于操作该实验系统的方法,其中实验系统包括风沙环境模拟系统和冲蚀室;基于风沙环境实验系统下的工程材料损伤评... 郝贠洪 郭健 刘艳晨 樊金承 江南 刘永利 雅茹罕 韩燕文献传递 盐冻条件下水泥砂浆受风沙冲蚀磨损性能及损伤机制 被引量:5 2018年 通过气流挟沙喷射法对水泥砂浆进行了复合盐-冻融循环后气-固两相流冲蚀磨损试验研究。基于SEM、激光共聚焦显微镜(LSCM)和XRD,观测了水泥砂浆试件冲蚀磨损后表面微观形貌,分析了盐冻前后其表面化学成分,探究其冲蚀损伤机制。结果表明:相同冲蚀试验条件下,水泥砂浆试件冲蚀率随冲蚀角度的增加而增大,在高冲蚀角下的增长趋势较为缓慢;冲蚀率随复合盐-冻融循环次数的增加出现先减小后增大的趋势,在冻融10次时冲蚀率最小;同等条件下,8%浓度下的冲蚀率均大于10%浓度下的冲蚀率。冲蚀损伤过程中动能法向分量起决定性作用,明显特征表现为冲蚀坑和微破坏区的出现。复合盐-冻融循环对冲蚀磨损性能的影响主要体现在两个方面:物理方面,表现为降温过程中溶液过饱和晶体析出以及冰胀压和渗透压对内部孔隙的作用;化学方面,溶液中的阴离子与水泥砂浆发生化学反应,生成钙矾石和石膏晶体填充在水泥砂浆内部,提高了其致密性,但后期晶体压力的增大会促进裂缝的产生,对水泥砂浆抗冲蚀磨损能力产生不利影响。 郝贠洪 郭健 邢永明 刘艳晨 樊金承 江南关键词:冲蚀磨损 冻融循环 功能化氧化石墨烯/聚氨酯涂层抗风沙冲蚀性能 被引量:4 2021年 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. 郝贠洪 马思晗 李洁 宣姣羽 刘艳晨关键词:聚氨酯涂层 风沙试验相似准则及其应用研究 2022年 在变形磨损理论及相似理论的基础上,对实验室模拟工况与实际工况中风沙冲蚀现象的各项影响因素的相似关系进行分析,提出风沙试验相似准则。为保证工程材料在实际风沙环境及实验室模拟风沙环境中冲蚀损伤的相互转换,该准则对实际工况中和实验室模拟工况中风沙环境各项参数的数值关系进行了限制,并通过调整实验室模拟工况中与实际工况中沙尘浓度及冲蚀速度的比例关系,控制试验速度,达到加速试验的目的。利用该准则设计实验室模拟风沙试验中各项参数的取值,通过实验室模拟风沙试验,预测工程材料在内蒙古中西部实际风沙环境下的损伤程度。风沙试验相似准则为利用模拟试验的方法评估工程材料在风沙环境下的冲蚀损伤提供了理论基础和参数选取的依据. 郝贠洪 冯韬 刘艳晨 刘艳晨 胡臻钢结构涂层冲击损伤特性及弹塑性特征分析 2022年 采用自动球压冲击仪对钢结构聚氨酯涂层进行冲击试验,研究不同冲击高度下钢结构涂层冲击损伤区压痕的扩展规律,并通过计算动态硬度和恢复性系数来分析钢结构涂层的弹塑性特征.结果表明:随着冲击高度的增加,压痕尺寸不断增大;压痕应力随着压痕应变的增大先降低后再略有回增,此时涂层基本失去了防护效果;压痕内部及边缘产生环向裂纹、径向微裂纹及长裂纹,涂层在径向长裂纹末端2~3 mm范围内发生凸起;动态硬度和恢复性系数随着冲击高度的增加逐渐下降,涂层抗变形能力降低. 郝贠洪 王亭 宣姣羽 刘艳晨关键词:冲击荷载 压痕