物理化学教学中安全工程教育的融合与内化实例*

如何强化安全工程教育是化学化工类专业高等教育的一个重要课题。通过对蒸汽锅炉爆炸、火灾爆燃事故以及锈蚀危害等3个实例的详细讲述,指出在物理化学的教学中,若适时融入相关的安全工程教育,可以使学生深刻理解安全事故发生及防范所依赖的物理化学原理,从而起到安全意识的内化作用。教学中现代教育技术的引入可以增强这一效果。     

宾汉姆体的缓凝砂浆在单螺杆挤出机中的流动

在实验的基础上，研究了宾汉姆体的缓凝砂浆在单螺杆挤出机中的流动；运用流变学理论， 建立了缓凝砂浆螺旋输送物理模型；对缓凝砂浆螺旋输送与包裹机构的工作机理进行了分析 与研究，得出了缓凝砂浆连续输送的条件，螺杆转速必须大于临界转速. 实验发现：宾汉姆 体的缓凝砂浆在螺旋输送与包裹机构中当螺杆转速在78$\sim$240\,r/min范 围内可实现连续输送和包裹.     

软化桁架模型理论在钢筋煤矸石砼低剪力墙中的应用

本文通过对六榀试验钢筋煤矸石砼低剪力墙的分析研究，提出了煤矸石砼软化应力－应变曲线，并结合桁架模型理论，对其受力全过程进行了分析，结果表明，考虑其横向应变后的计算结果与试验结果吻合较好，最后，建议了一个钢筋煤矸石砼低剪力墙抗剪强度实用计算公式。     

基于超声波换能器的钢筋机械损伤与锈蚀损伤检测及其对比研究

超声导波检测技术有检测耗时少、覆盖范围大等优点.为检测钢筋混凝土结构中钢筋损伤,采用超声波换能器研究不同深度和位置的机械损伤对超声导波传播的影响,建立损伤程度与导波特征关系.通过反射系数C定量分析损伤程度,并结合损伤反射回波判断损伤位置.在钢筋点锈蚀以及均匀锈蚀损伤检测中,锈蚀程度达到最大时,L波实际波速分别为4 738.1 m·s^-1和5 069.7 m·s^-1,以此区分锈蚀损伤与机械损伤,最后基于小波变换的时频分析判断损伤状况.研究成果可为钢筋损伤检测研究提供参考.     

苯并三唑对水泥砂浆中钢筋的阻锈作用

应用腐蚀电位(E_corr)、极化电阻(R_p)和砂浆保护层电阻率(ρ_c)研究了苯并三唑(BTA)对钢筋电极腐蚀电化学行为的影响. 通过电化学阻抗谱(EIS)、循环极化(CP)和循环伏安(CV)结果对比了BTA与NaNO₂ (SN)对钢筋电极在未处理、预锈蚀和内掺氯盐3种状态下3.5% (w)氯盐浸泡360 d后的阻锈效率. 利用环境扫描电镜(ESEM)与能谱分析(EDS)解释了BTA对水泥基材料中钢筋的阻锈机理. 结果表明: 3种状态下BTA均能明显降低砂浆中钢筋的均匀腐蚀速率, 且其阻锈效率高于SN. 在未处理与预锈状态下, BTA抑制点蚀的能力稍弱于SN; 但在内掺氯盐的状态下, BTA表现出了较大的点蚀阻力. BTA除了能在钢筋表面形成复杂的保护膜, 从而有效抑制氯盐的破钝化作用. ESEM/EDS结果表明BTA还能与砂浆基体形成较多富钙C-S-H凝胶, 可能优化了钢筋/砂浆界面区的孔结构, 形成更致密的微观结构, 显著延缓了氯盐向钢筋表面的传输进程, 较好地保护了钢筋. 适量的BTA对砂浆360 d的基本力学性能无明显影响.     

自然环境条件下轮轨接触黏着特性研究进展

轮轨黏着是铁路运输中的关键基础性科学问题之一,而轮轨接触界面良好的黏着状态是列车安全和高品质运行的根本保障. 轮轨系统作为1个开放的系统,受到各种自然环境因素的影响,如湿度、温度、水、风沙甚至铁氧化物,而所有的这些环境因素都会影响轮轨接触界面的黏着状态和损伤行为. 本文中综述了水、湿度、温度和风沙等自然环境因素对轮轨黏着特性影响规律的研究进展,分析了自然环境因素下轮轨界面铁氧化物特征,重点探讨了自然环境因素对铁氧化物形成的影响及其对轮轨接触黏着特性的影响规律和作用机理,并提出了轮轨黏着的未来研究方向.      

光纤光栅锈蚀传感器在不同湿度下的特性研究

钢结构的锈蚀监测对于钢结构安全的早期预警非常重要.本文提出了一种制备布喇格光纤光栅锈蚀传感器的方法,并研究了该传感器在不同湿度环境下的传感规律.结合磁控溅射和电镀的方法在光栅侧表面制备了Fe-C合金传感膜;利用扫描电子显微镜观察其侧表面形貌;检测在相对湿度60%和99%下中心波长的变化,进而分析该光纤光栅探头在不同湿度...     

高强钢筋混凝土单向板在非接触爆炸下的抗爆性能研究

钢筋混凝土(RC)单向板是桥梁建设的重要组成部分. 对6块高强RC单向板进行非接触爆炸试验, 研究HRB400、HRB500和HTRB600高强RC单向板的抗爆性能, 分析爆炸后试件的破坏形态和参数. 结果表明 非接触爆炸下, 3种类型高强钢筋混凝土单向板的破坏形态相似, 单向板整体响应后出现弯曲破坏, 侧表面出现多条弯曲破坏裂缝; 在2.5kgTNT作用下的HTRB600高强RC单向板的裂缝数量和裂缝类型与2.1kgTNT作用下的HRB500高强RC单向板和1.7 kgTNT作用下的HRB400高强RC单向板差别不大, 相差范围在1条裂缝以内; HTRB600高强RC单向板在承受更大载荷时, 其平均加速度峰值比低载荷下HRB500、HRB400高强RC单向板分别增加45.1%和88.6%, 其抗弯承载力更好, 刚度更大.     

模拟混凝土孔溶液中钢筋钝化膜生长动力学及孔蚀过程的研究

用恒电位电流衰减法及激光扫描光电化学显微技术研究了在于ＰＨ＝１２．５及１３．８的模拟混凝土孔溶液中钢筋钝化化膜的生长动力学及相应的破坏过程，实验结果表明，钢筋钝化膜的生长过程存在两个主要阶段，各阶段膜厚均与生长时间存在正比对数关系，但当ｔ＜３０秒和ｔ＞３０秒时，膜的生长表出出不同的动力学特征，在钝化发生点蚀前，钝化膜的微区光电流一定的预兆，腐蚀抑制剂ＮａＮＯ２影响膜的生长过程及膜厚，能提高钢筋的抗     

红外反射及红外—光声光谱法对青铜生锈过程的研究

在自制Cu-Sn-Pb合金表面上进行盐酸腐蚀,用红外反射及红外-光声光谱方法监测粉状锈(Cu_2(OH)_3Cl)的生长过程。结果发现,在酸性环境中Cu_2(OH)_3Cl生长迅速;二价铜锈的生成需通过一价铜锈(CuCl)这一中间产物;粉状锈有传染性,可通过空气由锈蚀样品传至无锈样品,锈体颗粒对光线的散射作用强,结合热力学计算对青铜生锈机理进行了探索。