簡介：大學(xué)物理力學(xué)總結(jié)POWEREDBYKEVIN大學(xué)物理力學(xué)公式總結(jié)大學(xué)物理力學(xué)公式總結(jié)第一章（質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)）第一章（質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)）1RRTXTIYTJZTKΔRRTΔTRT一般地|ΔR|≠ΔR2VADDTDDXD2DT23勻加速運(yùn)動A常矢V0VXVYVZRR0V0TAT24勻加速直線運(yùn)動VV0ATXV0TAT2V2V022AX125拋體運(yùn)動AX0AYGVXV0COSVYV0SINΘGTXV0COSΘTYV0SINΘTGT2126圓周運(yùn)動角速度ΩDΘDTVR角加速度ΑDΩDT加速度AANAT法相加速度ANR，指向圓心V2RΩ2切向加速度ATRΑ，沿切線方向DDT7伽利略速度變換大學(xué)物理力學(xué)總結(jié)POWEREDBYKEVINP常矢量∑3質(zhì)心的概念質(zhì)心的位矢RC離散分布或RC連續(xù)分布∑M∫DMM4質(zhì)心運(yùn)動定理質(zhì)點(diǎn)系所受的合外力等于其總質(zhì)量乘以質(zhì)心的加速度，即FMAC5質(zhì)心參考系質(zhì)心在其中靜止的平動參考系，即零動量參考系。6質(zhì)點(diǎn)的角動量對于某一點(diǎn)LRPMRV7角動量定理MDDT其中M為合外力距，MRF，他和L都是對同一定點(diǎn)說的。（質(zhì)點(diǎn)系的角動量定理具有同一形式。）8角動量守恒定律對某定點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)（或質(zhì)點(diǎn)系）受到的合外力矩為零時，則對于同一定點(diǎn)的L常矢量第四章（功和能）第四章（功和能）1功DAFDRAABL∫BA2動能定理對于一個質(zhì)點(diǎn)AABMVB2MVA21212對于一個質(zhì)點(diǎn)系A(chǔ)EXTAINTEKB–EKA3一對力的功

簡介：中國科技核心期刊桿建巍瀝青路面骨料再生混凝士的力學(xué)性能研究陳玉，劉艷軍，蘇育民，ⅣG死●1北京建筑材料科學(xué)研究總院，北京1000412DEPARTMENTOFCIVILANDCOASTALENGINEERING，UNIVERSITYOFFLORIDA，F(xiàn)LORIDAGAINESVILLE32611摘要研究了使用回收瀝青混凝土路面RAP中的再生骨料取代混凝土中的部分或全部天然骨料，并應(yīng)用于路面混凝土中的可行性。用0、20％、40％、70％和100％的再生骨料取代天然骨料，進(jìn)行了不同配合比的再生混凝土性能試驗。研究表明，隨著再生骨料用量的增加，混凝土的工作性能下降，破壞形態(tài)發(fā)生了變化，混凝土的抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度都有不同程度的降低。使用20％和40％再生骨料制備的再生混凝土可以滿足現(xiàn)有的路面強(qiáng)度要求。關(guān)鍵詞回收瀝青混凝土路面；再生混凝土；再生骨料中圖分類號TU528文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1001702X201412003805ASTUDYONTHEMECHANICALPROPERTIESOFRECLAIMEDASPHALTAGGREGATECONCRETECHENYU，L，UYANJUN，SUYUMIN，MANG●1BEIJINGBUILDINGMATERIALSACADEMY，BEIJING100041，CHINA2DEPARTMENTOFCIVILANDCOASTALENGINEERING，UNIVERSITYOFFLORIDA，GAINESVILLE32611，F(xiàn)LORIDA，USAABSTRACTTHISSTUDYEVALUATEDUSINGOFRECLAIMEDAGGREGATEUSEDINRECLAIMEDASPHALTPAVEMENTRAPTEPLACEPARTORALLNATURALAGGREGATEINTHECONCRETEANDTHEPOSSIBILITYOFITSAPPLICATIONINPAVEMENTCONCRETECONCRETEMIXTURESWITH0，20％，40％，70％AND100％AGGREGATEREPLACEMENTBYRAPAGGREGATEWEREPRODUCEDANDEVALUATEDTHERESULTSINDICATEDTHATASTHEPERCENTAGEOFDECLAIMEDAGGREGATEINCREASEDINTHECONCRETEMIX，THEWORKABILITYOFTHECONCRETEDECREASED，THEFAILUREFORMCHANGES，ANDTHECOMPRESSIVE，SPLITTINGANDFLEXURALSTRENGTHSDECREASEDATDIFFERENTDEGREETHEREGENERATEDCONCRETECONTAINING20％AND40％RAPAGGREGATEAYETHESUITABLEMIXESTHATAGREEWITHTHECURRENTREQUIREMENTSFORCONCRETESLABSINPAVEMENTKEYWORDSRECLAIMEDASPHALTPAVEMENT；RECYCLEDEONCRETERECYCLEDAGGREGATE本項目研究使用回收瀝青混凝土骨料RAP取代混凝土中的部分或全部天然骨料，并應(yīng)用于路面混凝土中的可行性。美國境內(nèi)每年產(chǎn)生數(shù)量高達(dá)1億T的廢棄瀝青路面Ⅲ，這些廢棄瀝青一般會重新用于生產(chǎn)瀝青，或者用于公路路基材料。即使這樣，仍有大量的廢棄瀝青路面沒能有效利用?；厥諒U棄瀝青混凝土路面材料，將其中的骨料應(yīng)用于混凝土路面材料中，可以極大地節(jié)省路面原材料方面的開支，減少天然骨料的開采，保護(hù)自然資源。再生瀝青骨料應(yīng)用于混凝土是目前廣大學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)，已經(jīng)有許多研究成果。HASSAN等指出，再生混凝土的抗壓強(qiáng)度隨再生骨料含量的增加而成比例降低，且再生混凝收稿日期20140627作者簡介陳玉，女，1979年生，河北冀州人，博士后，研究方向為混凝土材料和結(jié)構(gòu)。地址北京市石景山區(qū)金頂北路69號院混凝土所，EMAIL1247278301QQCORN。38新型建筑材料20412土的延展度和最大應(yīng)變隨之增大。在A10RAIMI等嘲的研究中觀察到，隨著再生骨料含量的增加，再生混凝土的塌落度和抗壓強(qiáng)度降低，彈性模量和抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系與普通混凝土沒有大的差別。DELWAR等指出，再生混凝土與普通混凝土相比，含氣量較高，密度較小，塌落度也較低。SOMME的研究結(jié)果表明，盡管再生混凝土的強(qiáng)度和彈性模量均有下降，但再生骨料含量不超過50％的再生混凝土可以通過降低水灰比的方法來改善強(qiáng)度等性能。OKAFORI63發(fā)現(xiàn)，再生骨料相比普通骨料能吸收更多沖擊荷載。KATSAKOU和KOLIASLTT發(fā)現(xiàn)，當(dāng)再生骨料含量不超過50％時，再生混凝土的抗折強(qiáng)度不變，而彈性模量隨再生骨料含量增加而下降的幅度要大于抗壓強(qiáng)度下降的幅度。隨著全球化資源的緊縮以及由建筑廢棄物引發(fā)的環(huán)境問題、經(jīng)濟(jì)問題和社會問題日益突出，我國政府越來越重視節(jié)能和資源的回收利用問題，大力提倡和發(fā)展建筑廢棄物的再利用，并對再生混凝土的開發(fā)利用進(jìn)行立項研究。從2010年起，學(xué)兔兔WWWXUETUTUCOM陳玉，等瀝青路面骨料再生混凝土的力學(xué)性能研究用再生骨料CRAP一2和FRAP2的混凝土，依次類推。在所有的混凝土設(shè)計中添加引氣劑以改進(jìn)混凝土和易性和耐久性。為獲得理想的塌落度，添加適量的減水劑，其用量根據(jù)調(diào)整塌落度的需要在攪拌現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)整。在每個配合比設(shè)計確定之前先進(jìn)行試拌，以取得適當(dāng)?shù)乃涠扰c和易性。表3混凝土配合比設(shè)計13試件制備和試驗內(nèi)容試驗使用容量為027M的滾筒式攪拌機(jī)，每次攪拌制備大約018M的混凝土。在混凝土攪拌之前，需將天然細(xì)骨料在110℃的烘箱里烘干24H，并在實(shí)驗室常溫下放置24H。天然粗骨料在水中浸泡48H，在稱量前過濾水分并靜置30MIN。所有的再生骨料均不作任何處理，直接稱量。所有骨料中所含水分均經(jīng)過測量，并在拌合水總量中進(jìn)行調(diào)整。這種處理方法可以緩解在攪拌過程中因再生骨料吸水而引起的自由拌合水減少，從而降低塌落度的問題。同時，由于天然粗骨料附著的粉料較少，因而在浸泡后不會發(fā)生由于細(xì)粉流失而改變實(shí)際配合比和骨料級配的問題。而如果浸泡細(xì)骨料，在過濾水分的同時會損失部分細(xì)粉，從而改變了實(shí)際配合比和骨料級配。新拌混凝土的試驗項目包括塌落度、堆積密度和含氣量?；炷猎嚰脑囼烅椖堪箟?、抗折和劈裂抗拉強(qiáng)度。在測試前，所有試件均在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)7、14、28和90D。2實(shí)驗結(jié)果與討論21新拌混凝土的性能見表440新型建筑材料201412表4新拌混凝土的性能編塌落度含氣量堆積密度編塌落度含氣量堆積密度號／MM／％／KG／M號／MM／％KG／M318945O22691164OO218821083202269L2324252253L2733O226913444252237410845O2253142535022215833702253L51335021406763752188L632450223773868O2LO7173245O223783255022531864702221925500222116500214011945O2205由表4可知，對于不摻再生骨料的普通混凝土，塌落度比再生混凝土稍微高些，為75127MM目標(biāo)塌落度為2576MM；再生混凝土的塌落度大部分為676MM。對于同種再生骨料而言，其再生混凝土的塌落度隨再生骨料含量的增加而降低。摻加70％和100％再生骨料的新拌混凝土，其和易性與摻加20％和40％再生骨料的新拌混凝土相比要差一些?；炷龑W(xué)兔兔WWWXUETUTUCOM

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簡介：第50卷第9期2014年9月甘肅水利水電技術(shù)GANSUWATERRES0URCESANDHYOWERTECHN0LOGYVO150NO9SEP，2014設(shè)計與研究鋼纖維混凝土的力學(xué)特性及機(jī)理解釋王俊鑫蔣正波成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，四川成都610059摘要鋼纖維混凝土是現(xiàn)代工程中應(yīng)用廣泛的高性能混凝土材料，補(bǔ)充了普通混凝土在抗拉性能、抗剪性能、抗彎性能等方面的不足，且工藝較為簡單，易于普遍推廣使用。闡述了鋼纖維混凝土的性質(zhì)特點(diǎn)，并對其機(jī)理進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞鋼纖維混凝土；力學(xué)特性；機(jī)理解釋中圖分類號TU528572文獻(xiàn)標(biāo)志碼A文章編號209501442014090009021前言鋼纖維混凝土在工程結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用，國外運(yùn)起步比較早，且較為成熟。如1992年完工的挪威西海岸BYFJORD隧道是當(dāng)時世界上最長，也是最深的海底二車道隧道。全長5830M隧道的支護(hù)采用錨桿加鋼纖維噴混凝土作為永久襯砌支護(hù)，噴射混凝土中的鋼纖維直徑為025MM。摻量為55KG／M，，噴層厚度僅為60～80MILL。2001年建成的西班牙PARACUELLOS隧道為高速公路雙車道，長4672M洞身段采用噴層厚度5～20CM的鋼纖維混凝土作為隧道的單層永久支護(hù)襯砌。我國近年來對于鋼纖維噴射混凝土作為隧道工程的單層永久襯砌及初期支護(hù)己在Ⅱ～V級圍巖中進(jìn)行過試驗研究，并取得了成功。如西康鐵路秦嶺特長隧道全長185KM，最大埋深1600M左右。隧道通過巖層為以混合片麻巖和混合花崗巖為主的硬巖地段，洞身褶皺斷裂發(fā)育，設(shè)計選擇Ⅱ～Ⅲ級圍巖地段采用鋼纖維噴混凝土作為單層永久支護(hù)鋼纖維摻量40KG／M。，現(xiàn)場噴射試驗得出抗壓強(qiáng)度為34MPA左右，等效抗彎強(qiáng)度為21～44MPA大量工程的實(shí)踐經(jīng)驗，以及試驗數(shù)據(jù)的積累和研究，顯示出鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)了不同混凝土在一些特性上的不足2鋼纖維混凝土的基本力學(xué)特性21鋼纖維混凝土的抗壓性能鋼纖維混凝土與普通混凝土在壓應(yīng)力一應(yīng)變曲線圖1表明，鋼纖維噴混凝土試件隨著裂縫發(fā)展程度的不同，其全過程可分為4階段彈性階段、裂縫穩(wěn)定擴(kuò)展階段、裂縫失穩(wěn)擴(kuò)展階段和纖維拔出破壞階段塞＼B應(yīng)變8／％圖1鋼纖維噴混凝土破壞過程根據(jù)單軸受壓狀態(tài)下鋼纖維混凝土損傷本構(gòu)模型研究中的實(shí)驗測定值表1，表現(xiàn)出鋼纖維的加入，并沒有提高混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度。但隨鋼纖維體積率的增大，鋼纖維混凝土單軸受壓峰值應(yīng)力、峰荷應(yīng)變均有不同程度的提高。表1單軸受壓下參數(shù)測定值2_2鋼纖維混凝土抗壓、抗剪性能及其韌性比較鋼纖維混凝土的靜態(tài)力學(xué)性能，東南大學(xué)蔣金洋等曾對C40，C60鋼纖維混凝土纖維體積率為1％、2％、3％進(jìn)行了實(shí)驗，實(shí)驗結(jié)果見表2、圖2。收稿日期2014083L作者簡介王俊鑫1990一，男，四川閬中人，碩士研究生，研究方向結(jié)構(gòu)工程，EMAIL529942147QQTOM92014年第9期甘肅水利水電技術(shù)第50卷礙洪水渲瀉，在填方渠段，要設(shè)置適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模的渠下涵，保證沖溝及低洼地的洪水暢通。③改造和整修老化渠段，減輕襯砌的破壞和增加必要的調(diào)蓄工程。首先，為防止襯砌破壞，可調(diào)整渠線和渠道斷面，采用弧形渠底切線邊坡、平底弧角直線邊坡“U”形斷面大塊板澆筑等形式。襯砌過程中采取抗凍措施是關(guān)鍵，在干渠下部適當(dāng)坡面的范圍內(nèi)鋪設(shè)憎水珍珠巖保溫板，或換填非凍脹性土等方式或減緩坡面，增加襯砌與坡面的摩擦力等結(jié)構(gòu)形式，防止襯砌破壞；其次是為防止渠道沖淤，可調(diào)整渠線或在人口密集的渠段增設(shè)岸坡平臺圍欄等措施來防護(hù)渠道防止垃圾傾倒。再次是在灌溉系統(tǒng)中增加蓄水調(diào)節(jié)物，使渠道流量能夠在小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使上游控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄掠慰刂葡到y(tǒng)，增加調(diào)水的機(jī)動性?？稍谶m當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置備用蓄水池，或增加部分渠道斷面。利用渠道上的節(jié)制閘建立以渠道容積為基礎(chǔ)的調(diào)節(jié)庫容。2政府主導(dǎo)，群眾參與，對渠系進(jìn)行整修加固。政府應(yīng)該是工程建設(shè)的投資者農(nóng)民應(yīng)該是該項工程建設(shè)投資的積極參與者之一。政府調(diào)動農(nóng)民參與建設(shè)投資，建議村內(nèi)工程按照“量力而行、群眾受益、事前預(yù)算、上限控制”的原則。實(shí)行“一事一議”；跨村鎮(zhèn)工程，實(shí)行‘‘一渠一議”還可以按照工程的受益范圍組建用水合作組織。由用水合作組織負(fù)責(zé)農(nóng)民出工出資事宜，來完成金川渠系工程的整修加固。3嚴(yán)控施工，確保工程質(zhì)量。建立健全施工質(zhì)量控制、保證體系，嚴(yán)格按“四”制進(jìn)行建設(shè)。嚴(yán)格按相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工?，F(xiàn)場檢測要有章可循，有據(jù)可依，檢測、檢查要現(xiàn)場填寫，真實(shí)有效。嚴(yán)格檢測管理認(rèn)真驗收，采用現(xiàn)場人工檢查和儀器檢測相結(jié)合的辦法，確定工程的合格率，尤其是渠坡基土的夯筑、建筑物基礎(chǔ)工程、砌體接縫處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一定要嚴(yán)格把關(guān)，確保質(zhì)量。4加強(qiáng)管理，確保渠系安全運(yùn)行。①改善渠道控制方式，以節(jié)約灌溉用水為目標(biāo)，改“供水主導(dǎo)型”調(diào)配方式為“需求主導(dǎo)型”，提高供水的安全性、可靠行和適時性。這就要求加大協(xié)調(diào)力度，或應(yīng)用上述新增設(shè)的蓄水工程進(jìn)行調(diào)節(jié)。盡可能做到按需配水。②對于西干渠等有垃圾淤積的渠道，采用“高水位、大流量、速灌速?！钡囊桨?，既可以減輕干旱淤積達(dá)到分散沉沙的目的，又可以縮短灌溉周期，使灌水用工減少，灌溉時間得以保證由于輸水時間的縮短，渠道的滲漏損失也減少了，提高了灌溉水的利用率，同時，相應(yīng)地可增加灌區(qū)的用水保證率，擴(kuò)大灌溉面積，促進(jìn)整體管理水平的提高。③改革水費(fèi)，加大征繳力度做到財務(wù)上自我維持。對于渠系應(yīng)進(jìn)行分段承包。水主管部門給承包單位承包人按期劃撥年修經(jīng)費(fèi)，進(jìn)行正常的維護(hù)、整修。同時提高管理人員生活待遇，改善工作條件，穩(wěn)定隊伍，維護(hù)好灌溉基礎(chǔ)設(shè)施。保證渠系工程正常發(fā)揮作用，促進(jìn)整個區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。4結(jié)語綜上所述金川灌區(qū)輸水渠系現(xiàn)狀存的問題是多方面的，但主要表現(xiàn)為工程老化、磨損，渠基變形破壞，凍脹破壞。通過分析存在問題產(chǎn)生的原因，從優(yōu)化設(shè)計、加大投入、嚴(yán)控施工、加強(qiáng)管理等方面提出了輸水渠系改造對策以期從根本上解決金川灌區(qū)輸水渠系現(xiàn)狀存的問題。上接第1O頁擴(kuò)展，大大縮小了剪應(yīng)力集中的區(qū)域從而起到了良好的抗剪效果。同樣，在斷裂性能表現(xiàn)上，也可由纖維間距理論解釋。在阻止微裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展和由于此處鋼纖維所提供的抗力。起到了降低應(yīng)力集中區(qū)域的效果。不僅如此鋼纖維的添加，使得基體的脆性降低，大大改善了在結(jié)構(gòu)受力方面的延展性。4結(jié)論鋼纖維混凝土的基本力學(xué)性質(zhì)研究方面較為廣泛，但對力學(xué)機(jī)制研究和闡述方面仍有許多不足。在混凝土材料與鋼纖維的協(xié)同工作的微觀原理方面，仍有不足之處。能夠針對材料圍觀結(jié)構(gòu)的協(xié)同56工作原理，找出鋼纖維混凝土的短板，通過改善鋼纖維形狀，混凝土各項的材料配比，鋼纖維的摻人量等材料參數(shù)，增添外加劑等措施，使鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)具有更為廣泛的適用性。參考文獻(xiàn)1祝云華鋼纖維混凝土力學(xué)特性及在隧道單層襯砌中的應(yīng)用研究D重慶重慶大學(xué)，20092王春來，徐必根單軸受壓狀態(tài)下鋼纖維混凝土損傷本構(gòu)模型研究J巖土力學(xué)，2006，2711511543黃偉，徐桂麗，鐘毅鋼纖維混凝土的特性極其在井壁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用J露天采礦技術(shù)，2006，22156584楊勇，任青文鋼纖維混凝土力學(xué)性能試驗研究JL1河海大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版，2006，3219294

簡介：文章編號1007046X201505000卜04霪燒結(jié)粉煤灰陶粒混凝土工作性能及力學(xué)性能試驗研究EXPERIMENTALSTUDYOFWORKABILITYANDMECHANICALPERFORMANCEOFSINTEREDFLYASHAGGREGATECONCRETE孔哲，李秋義，張修勤，郭遠(yuǎn)新，謝汝朋藍(lán)色經(jīng)濟(jì)GR程建設(shè)與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，青島理工大學(xué)，山東青島266033摘要通過采用粉煤灰燒結(jié)而成的陶粒作為輕集料，在不同的膠凝材料體系下?lián)郊右欢康姆勖夯抑苽涮樟；炷痢Ｏ到y(tǒng)研究了膠凝材料用量與粉煤灰摻量對其工作性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，膠凝材料總量為300KG／M且粉煤灰摻量為0時混凝土凈用水量達(dá)到最太，為151KG／M3；隨著膠凝材料用量及粉煤灰摻量的增加，其凈用水量逐漸減少；當(dāng)粉煤灰摻量為15％時。陶粒混凝土的后期強(qiáng)度達(dá)到最高，膠凝材料總量為300KG／M的28D強(qiáng)度為387MPA，相比早期強(qiáng)度增大幅度達(dá)1203％。關(guān)鍵詞陶?；炷粒慌浜媳?；粉煤灰摻量；凈用水量；抗壓強(qiáng)度中圖分類號TU5282文獻(xiàn)標(biāo)志碼A0前言中國是以煤炭為主要能源的國家，其中76％的電力由煤炭供應(yīng)，由于燃煤產(chǎn)生的粉煤灰總堆存量已超過了10億T，而且還在以每年08億一1億T的速度增加，因此而成為世界上最大的排灰國23。粉煤灰存放不僅占用了大量的土地，還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染451，其中中國西部地區(qū)這一現(xiàn)狀尤為嚴(yán)重，因此粉煤灰的有效利用已成為亟待解決的問題之一【61。在我國，利用粉煤灰生產(chǎn)混凝土用的輕集料是粉煤灰資源利用的發(fā)展方向之一，粉煤灰燒結(jié)陶粒是以粉煤灰為原材料，經(jīng)成球、熱加工而成的圓球形多孔輕質(zhì)集料78。本研究將粉煤灰作為礦物摻合料，采用陶粒全部取代天然粗集料制備陶?；炷痢０凑認(rèn)GJ512002輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程中的試驗方法，測定陶粒混凝土拌合物的凈用水量及不同齡期的陶?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度，研究在不同膠凝材料體系下陶粒集料和粉煤灰摻量對混凝土工作性能和力學(xué)性能的影響。1試驗原材料物理力學(xué)性能指標(biāo)見表1。陶粒山西長治某陶粒廠生產(chǎn)的陶粒，使用前預(yù)濕處理，基本性能指標(biāo)見表2。河砂符合JGJ522012普通混凝土用砂石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)要求，級配良好，細(xì)度模數(shù)為24的中砂，堆積密度為1489KG／M。。粉煤灰青島電廠產(chǎn)I級灰。外加劑青島市某建材公司生產(chǎn)聚羧酸高效減水劑。水自來水。表1水泥的物理力學(xué)性能指標(biāo)項目吸水率表觀密度堆積密度05H1H3H6H／KG／KGRRI指標(biāo)姜霎萎，SSS。2試驗方案水泥山水水泥廠生產(chǎn)的PO425普通硅酸鹽水泥，本試驗中體積砂率為40％，聚羧酸高效減水劑用量基金項目山東省高校優(yōu)秀科研創(chuàng)新團(tuán)隊計劃資助5／2015粉煤灰其凈用水量分別減少了40％、166％和212％，即隨著粉煤灰摻量的增加，陶?；炷涟韬衔锏膬粲盟繙p小。這是因為粉煤灰的密度小于水泥的密度，在膠凝材料用量相同的情況下，粉煤灰明顯增大了新拌混凝土的漿體的體積，大量的漿體填充了集料間的空隙，提高了混凝土的流動性，從而降低了混凝土拌合物的凈用水量。2當(dāng)陶粒混凝土的粉煤灰摻量一定時，隨著膠凝材料用量的增加，陶?；炷吝_(dá)到180220MM的坍落度時所需要的凈用水量隨之減少，總體呈現(xiàn)出不同程度的下降趨勢，其中在粉煤灰摻量為0且膠凝材料總量為300KG／M時混凝土凈用水量達(dá)到最大為151KG／M，。當(dāng)膠凝材料用量依次為350KG／M3、400KG／M450KG／M、500KG／M。和550KG／M3時，其各自陶?；炷涟韬衔锏淖畲髢粲盟糠謩e減少了3KG／M3、3KG／M3、5KG／M3、9KG／M3和12KG／M，即隨著膠凝材料用量的增加，陶?；炷涟韬衔锏膬粲盟恐饾u減小。這是因為膠凝材料的增多會使填充集料空隙的膠凝漿體增多，漿體的潤滑作用增大了混凝土的流動性，使達(dá)到所需坍落度的凈用水量減少。32膠凝材料用量、凈水膠比和粉煤灰摻量對陶粒混凝土力學(xué)性能的影響，在利用不同摻量的粉煤灰制備陶粒混凝土，養(yǎng)護(hù)至一定齡期后，測其立方體抗壓強(qiáng)度，觀察試塊破壞的全過程及其斷裂面形態(tài)，可知，陶?；炷潦軌浩茐臅r一般分為以下三種情況1在早期或混凝土強(qiáng)度較低時，水泥砂漿的強(qiáng)度低于陶粒的強(qiáng)度，立方體試塊受壓后，只有極少部分陶粒被破壞，混凝土3D強(qiáng)度的斷裂面破壞形態(tài)，主要為界面破壞。2當(dāng)混凝土強(qiáng)度高于陶粒強(qiáng)度時，水泥砂漿的強(qiáng)度及彈性模量增大，立方體試塊受壓后，水泥砂漿承載較多，先被破壞，應(yīng)力重分布后，陶粒被壓壞，使整個混凝土結(jié)構(gòu)破壞，混凝土7D強(qiáng)度的斷裂面破壞形態(tài)，一部分陶粒破壞。3當(dāng)混凝土強(qiáng)度比陶粒強(qiáng)度大很多時，在荷載達(dá)到混凝土強(qiáng)度之前，一部分陶粒先破壞，其荷載主要依靠水泥砂漿來承擔(dān)，此時，水泥砂漿的強(qiáng)度要高于混凝土的強(qiáng)度，混凝土的破壞表現(xiàn)為脆性破壞，斷裂面平整。試驗測得的陶粒混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)3D、7D和28D抗壓強(qiáng)度的變化情況如圖27所示。400300譬200出10000300350400450500550膠凝材料總量／KGNL400300寶警200出10000皇趟酲蝠FA摻量回歸方程相關(guān)系數(shù)0Y0072X一5717R099515％YO049X1216R081230％Y0050X一6781RO98445％VO026X一1209RO794線性FFA0十線性FA15％線性FA30％線性FA45％圖2不同粉煤灰摻量時膠凝材料用量與3D抗壓強(qiáng)度關(guān)系線性回歸FA摻量回歸方程相關(guān)系數(shù)0Y0050X9002R070815％Y0056X6521R073630％Y0065X一37L3RO96545％VO047X一1262R20944300350400450500550膠凝材料總量／KGM_◆_線性FA0線性FA15％線性FA30％_線性FA45％圖3不同粉煤灰摻量時膠凝材料用量與7D抗壓強(qiáng)度關(guān)系線性回歸300350400450500550膠凝材料總量／KGMFA摻量回歸方程相關(guān)系數(shù)0Y0070X1085R093815％Y0052X2384R095030％YO084X一0115R091145％YO053X8153RO917線性FA0線性FA15％_▲線性FA30％__線性FA45％圖4不同粉煤灰摻■時膠凝材料用量與28D抗壓強(qiáng)度關(guān)系線性回歸回歸方程相關(guān)系數(shù)V7229X5114R0972Y4957X3816R0887Y一5514X3075R20963Y一3377X1953R0897線性FA0線性FA15％線性FA30％__線性FA45％圖5不同粉煤灰摻量時凈水膠比與3D抗壓強(qiáng)度關(guān)系線性回歸5／2O15粉煤灰30O000O∞如∞∞加M

簡介：2016年第3期東北水利水電水利科研文章編號1O0206242O16O3一O045一O3鋼纖維體積率對隧洞混凝土力學(xué)性能影響分析宗兆博遼寧省水利水電科學(xué)研究院，遼寧沈陽110003摘要結(jié)合遼寧省內(nèi)某榆水工程模筑鋼纖維混凝土配合比設(shè)計的研究，在試驗室內(nèi)采用螺紋型及超細(xì)型兩種不同的鋼纖維及鋼纖維9種不同的體積率分別拌制混凝土進(jìn)行試驗，實(shí)測了混凝土的抗壓、抗拉及抗折性能。分析得到了不同的鋼纖維及不同鋼纖維體積率與混凝土力學(xué)性能的關(guān)系，通過對比分析得至IL了經(jīng)濟(jì)合理的鋼纖維體積率來指導(dǎo)施工。關(guān)鍵詞】鋼纖維；體積率；力學(xué)性能；隧洞混凝土中圖分類號TV135文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A鋼纖維混凝STEELFIBREREINFORCEDCONCRETE，簡稱鋼纖維混凝土是一種新型的復(fù)合建筑材料，系將散亂的短鋼纖維均勻分布于水泥混凝土中。它的分布是不連續(xù)的和隨機(jī)的，但是有一個共同的特性規(guī)律，即可以不同程度地強(qiáng)化基體力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)，能有效地制約基體內(nèi)微裂縫的擴(kuò)展，是一種有廣闊市場的工程材料。鋼纖維混凝土最早出現(xiàn)于20世紀(jì)初期，我國于20世紀(jì)7O年代后期開始研制鋼纖維，先后在黑龍江大慶、浙江金華、北京、重慶、四川、上海、廣東等地的公路路面、機(jī)場跑道、舊橋加固中進(jìn)行試驗性的應(yīng)用，后推廣至土木工程各領(lǐng)域，取得了很大的效果。下文結(jié)合大伙房水庫輸水工程實(shí)例，做了以下試驗研究及分析。1工程概況遼寧省內(nèi)某輸水工程系自桓仁縣的渾江桓仁水庫壩下鳳鳴電站庫區(qū)自流無壓引水，經(jīng)過8533KM的輸水隧洞，至新賓縣渾河支流蘇子河的穆家電站下游，流入渾河上的大伙房水庫，并經(jīng)大伙房水庫反調(diào)節(jié)后向渾河、太子河及大遼河地區(qū)的撫順、沈陽、本溪、遼陽、鞍山、營口6座城市提供工業(yè)和生活用水的一項大型跨流域引水工程。輸水隧洞開挖洞徑80M，成洞洞徑716M，采用TBM施工，設(shè)計調(diào)水流量為60M3／S，多年平均調(diào)水量1843億M3。TBM施工段原設(shè)計的Ⅳ、V類圍巖，二次模筑混凝土為C25鋼筋混凝土襯砌，考慮使用承包商采用全面模板臺車進(jìn)行機(jī)械化快速襯砌，從而加快施工進(jìn)度，縮短工期，摻加鋼纖維，并將混凝土的強(qiáng)度等級調(diào)整到CF30。2模筑鋼纖維混凝土配合比21原材料的選擇211鋼纖維采用遼寧鞍山昌宏鋼纖維廠生產(chǎn)的螺紋型和超細(xì)型鋼纖維，其物理特性見表1。表1鋼纖維特性表項目鋼纖維類別螺紋型超細(xì)型212水泥水泥選擇撫順?biāo)喙煞萦邢薰旧a(chǎn)的渾河452016年第3期東北水利水電水利科研于阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展和阻滯宏觀裂縫的發(fā)展。因此，對抗拉強(qiáng)度和主要由拉應(yīng)力控制的抗剪、抗扭強(qiáng)度等有明顯的改善作用。根據(jù)纖維增強(qiáng)機(jī)理的各種理論，諸如纖維間距理論、復(fù)合材料理論和微觀斷裂力學(xué)理論以及大量試驗數(shù)據(jù)分析，纖維的增效果主要取決于混凝土基體強(qiáng)度、鋼纖維體積率、鋼纖維強(qiáng)度、鋼纖維長徑比、鋼纖維品種和外形等。通?；炷粱w強(qiáng)度高，鋼纖維體積率大，鋼纖維強(qiáng)度高，纖維長徑比大，則鋼纖維混凝土的性能更好。但是鋼纖維體積率和長徑比，不是愈大愈好，而是在一定范圍內(nèi)才更有效。5結(jié)論工程選擇鋼纖維體積率為050％的螺紋型鋼纖維是比較適宜的。其鋼纖維摻量較低，經(jīng)濟(jì)性較好，同時便于攪拌，鋼纖維的分散性好，又能使鋼纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度都可以達(dá)到較大值，而抗折強(qiáng)度雖然達(dá)不到較大值，但也超過40MPA，滿足工程設(shè)計要求。因而，選擇鋼纖維為050％是經(jīng)濟(jì)合理的。【參考文獻(xiàn)1宗兆博，汪魁峰，劉大為大伙房輸水工程泵送鋼纖維混凝土配合比設(shè)計T東北水利水電，2008，6PIP32熊學(xué)忠，徐銀芳鋼纖維體積率對中強(qiáng)混凝土性能的影響試驗1武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報2005，5P71～P743王偉鋼纖維混凝土配合比設(shè)計及其性能研究I山西交通科技2010，5P41～P43【收稿日期】20151026上接第44頁據(jù)、地名，行政區(qū)劃等矢量數(shù)據(jù)以及重要橋梁三維模型，呈現(xiàn)逼真的編制范圍的地形地貌三維場景。2場景跳轉(zhuǎn)。系統(tǒng)快速跳轉(zhuǎn)場景功能，跳轉(zhuǎn)方式分自動和手動2種，用戶通過手動選擇潰口名稱，軟件根據(jù)選擇結(jié)果，讀取潰口的坐標(biāo)信息，將視窗移動到潰口上方；另外當(dāng)用戶加載完一場洪水演進(jìn)圖層后，軟件根據(jù)加載的洪水演進(jìn)圖層，判斷洪水所在位置，視窗自動跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)的潰口，快速定位，免去用戶手動操作。3洪水演進(jìn)動畫。系統(tǒng)內(nèi)置了多個潰口及不同洪水組合頻率下的演進(jìn)動畫，每場動畫都按一定的演進(jìn)時間呈現(xiàn)洪水演進(jìn)動畫。演進(jìn)過程中用戶隨時暫時、停止，或者手動拖動進(jìn)度條滑塊，查看指定時間點(diǎn)的洪水情況。5結(jié)語研究在采用二維水力學(xué)模型對松花江防洪保護(hù)區(qū)潰堤洪水分析的基礎(chǔ)上，將洪水分析得到的各項風(fēng)險要素導(dǎo)入ARCGIS軟件，從而繪制洪水風(fēng)險圖。此外，基于ARCGIS組件，使用C語言開發(fā)二、三維洪水風(fēng)險圖管理系統(tǒng)，為吉林省防汛抗旱搶險指揮工作提供支持服務(wù)。參考文獻(xiàn)1國家防汛抗旱總指揮部辦公室洪水風(fēng)險圖編制導(dǎo)則K北京國家防汛抗旱總指揮部辦公室，2010、2曹東，金東春洪水風(fēng)險圖及其作用I東北水利水電199888103王軍，梁忠民，施嘩基于GIS的水庫洪水風(fēng)險圖編制I_河海大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版，2010120254陳浩，仇勁衛(wèi)，王艷艷北江大堤保護(hù)范圍洪水風(fēng)險圖的制作與應(yīng)用I水利水電技術(shù)，2000738435李娜基于GIS的洪災(zāi)風(fēng)險管理系統(tǒng)D北京中國水利水電科學(xué)研究院20026王靜，王軍，梁忠民基于GIS的連云港市區(qū)城市洪水風(fēng)險圖管理系統(tǒng)研究C／／高丹盈，左其亭中國水論壇第四屆學(xué)術(shù)研討會論文集北京中國水利水電出版社，2006111211167梁忠民，王軍，施嘩基于GIS技術(shù)的江河洪水風(fēng)險圖編制J中國防汛抗旱，200915457【收稿日期】2015072247

簡介：2013年第1期鐵道建筑RAILWAYENGINEERING33文章編號10031995201301003303蒸養(yǎng)管片混凝土物理力學(xué)性能的影響因素研究朱瑤宏，占文，秦明強(qiáng)，李進(jìn)輝1寧波軌道交通工程建設(shè)指揮部，浙江寧波315012；2中交武漢港灣工程設(shè)計研究院有限公司，湖北武漢430040；3長大橋梁建設(shè)施工技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗室，湖北武漢430040摘要利用某軌道交通工程管片設(shè)計配合比，研究了蒸養(yǎng)主要參數(shù)、養(yǎng)護(hù)制度、水泥品種、膠材用量及水膠比等因素對管片混凝土物理力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明蒸養(yǎng)參數(shù)對混凝土脫模強(qiáng)度的影響順序為恒溫溫度恒溫時間靜養(yǎng)時間升溫速率；28D強(qiáng)度的影響順序為升溫速率恒溫溫度恒溫時間靜養(yǎng)時間；蒸養(yǎng)能顯著提高混凝土早期強(qiáng)度，尤其是脫模強(qiáng)度，但會對其后期強(qiáng)度有不利影響；配制C50管片混凝土宜選用P0425水泥，較優(yōu)的膠材用量和水膠比分別為420KG／M和O32。關(guān)鍵詞管片混凝土力學(xué)性能蒸養(yǎng)中圖分類號TU528064文獻(xiàn)標(biāo)識碼ADOI103969／JISSN1003199520130111寧波軌道交通1號線一期工程使用通用管片作為盾構(gòu)區(qū)間襯砌。管片采用自防水混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)自防水，混凝土強(qiáng)度等級為C50，抗?jié)B等級≥P10，盾構(gòu)區(qū)間主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用壽命為100年。管片采用真空吸盤脫模，脫模強(qiáng)度≥15MPA，不得使用早強(qiáng)混凝土，為保障管片脫模強(qiáng)度達(dá)到要求，管片初凝后進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。本文利用寧波軌道交通工程某管片廠設(shè)計配合比，研究了蒸養(yǎng)主要控制參數(shù)、養(yǎng)護(hù)制度、水泥品種、膠材用量及水膠比等因素對管片混凝土物理力學(xué)性能的影響。1原材料和試驗配合比11原材料水泥分別使用余姚舜江P0425、P1I425、PO525水泥；粉煤灰為北侖電廠Ⅱ級粉煤灰；細(xì)集料為閩江砂，細(xì)度模數(shù)26；粗集料為525M碎石；外加劑為中交武港院聚羧酸高性能管片專用外加劑。12設(shè)計試驗配合比設(shè)計試驗配合比如表1所示。其標(biāo)養(yǎng)下的抗壓強(qiáng)度、工作性能、抗?jié)B性能如表2所示。由表2可知，上述設(shè)計配合比混凝土在標(biāo)養(yǎng)條件下的工作性能、28D力學(xué)性能、抗?jié)B性均滿足C50預(yù)制管片的配制要求?？刹捎迷撆浜媳冗M(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)試驗。收稿日期20120520；修回日期20120820基金項目寧波市重大科技攻關(guān)項目資助2010C50018作者簡介朱瑤宏196O一，男，浙江寧波人，教授級高工。表1設(shè)計試驗配合比KG／M。表2標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下設(shè)計試驗配合比混凝土的性能2試驗方案管片生產(chǎn)過程中通常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)提高管片混凝土早期強(qiáng)度。蒸汽養(yǎng)護(hù)分為靜停、升溫、恒溫和降溫4個階段，主要涉及靜養(yǎng)時間、升溫速率、恒溫時間和恒溫溫度4個關(guān)鍵蒸養(yǎng)參數(shù)。由于上述4個關(guān)鍵參數(shù)對管片混凝土的物理力學(xué)性能存在交互影響。每個因素又分為3種工況，所以采用四因素三水平正交試驗，以10H脫模強(qiáng)度和28D抗壓強(qiáng)度為考核指標(biāo)，研究蒸養(yǎng)參數(shù)對管片混凝土物理力學(xué)性能的影響。在優(yōu)選的蒸養(yǎng)制度基礎(chǔ)上研究養(yǎng)護(hù)制度對管片混凝土力學(xué)性能的影響，建立合理的管片養(yǎng)護(hù)制度，進(jìn)而在該蒸養(yǎng)制度條件下保持混凝土坍落度為3～5CM。以10H脫模強(qiáng)度、同養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度、標(biāo)養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度為考核指標(biāo)，研究水泥品種、膠材用量及水膠比等因素對管片混凝土力學(xué)性能的影響。3結(jié)果與討論31蒸養(yǎng)參數(shù)的影響10H脫模強(qiáng)度正交試驗結(jié)果見表3，標(biāo)養(yǎng)28D抗2013年第1期朱瑤宏等蒸養(yǎng)管片混凝土物理力學(xué)性能的影響因素研究由圖1可知，使用不同品種水泥按該配合比配制出的混凝土在合適的蒸養(yǎng)制度下脫模強(qiáng)度和28D同養(yǎng)、標(biāo)養(yǎng)抗壓強(qiáng)度均達(dá)到C50管片混凝土配制要求。相比于P0425水泥，采用PⅡ425水泥和PO525水泥混凝土脫模強(qiáng)度和28D抗壓強(qiáng)度均有提高?？紤]到水化熱、耐久性和經(jīng)濟(jì)性因素，P0425水泥在合適蒸養(yǎng)制度下已可滿足脫模強(qiáng)度和28D強(qiáng)度的要求，故推薦使用P0425水泥。34膠材用量的影響使用P0425水泥，膠材組成為80％水泥20％粉煤灰，水膠比不變，膠材用量選擇試驗結(jié)果見圖2。8。6G霎。驥2。0420430膠材用量，KG，M圖2不同膠材用量管片混凝土的物理力學(xué)性能由圖2可知，10H脫模強(qiáng)度、同養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度和標(biāo)養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度均隨著膠材用量的增加而增加，各膠材用量配合比的管片混凝土標(biāo)養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度均大于同養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度。其中膠材用量為410KG／M時，脫模強(qiáng)度稍低，同養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度剛好可滿足C50管片混凝土配制要求；膠材用量達(dá)到420KG／M以上之后，脫模強(qiáng)度及同養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度均可滿足C50管片混凝土配制要求脫模強(qiáng)度可達(dá)18MPA以上，同養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度也達(dá)58MPA，存在一定的富余；膠材用量達(dá)到430KG／M’時，同養(yǎng)28D抗壓強(qiáng)度達(dá)到63MPA以上，考慮到強(qiáng)度過高有開裂風(fēng)險，且過高的膠材用量不經(jīng)濟(jì)，因此較優(yōu)的膠材用量為420KG／M。35水膠比的影響膠材用量420KG／M基礎(chǔ)上，水膠比選擇試驗結(jié)果見圖3。由圖3可知，水膠比為034時脫模強(qiáng)度為146MPA，達(dá)不到管片配制要求；水膠比為032時脫模強(qiáng)度為175MPA，同養(yǎng)28D強(qiáng)度及標(biāo)養(yǎng)28D強(qiáng)度分別為617MPA和657MPA，可滿足配制要求。隨水膠比減小，強(qiáng)度有增大的趨勢，而過小水膠比會影響混凝土的工作性能，增大混凝土的收縮。因此管片混凝土較優(yōu)的水膠比為032。4結(jié)論O32水膠比圖3不同水膠比混凝土的物理力學(xué)性能1蒸養(yǎng)參數(shù)對混凝土脫模強(qiáng)度的影響順序為恒溫溫度恒溫時間靜養(yǎng)時間升溫速率；對28D抗壓強(qiáng)度的影響順序為升溫速率恒溫溫度恒溫時間靜養(yǎng)時間。設(shè)計蒸養(yǎng)制度時，應(yīng)在滿足脫模強(qiáng)度、28D抗壓強(qiáng)度的范圍內(nèi)，依據(jù)管片模具周轉(zhuǎn)時間選擇合適的蒸養(yǎng)參數(shù)。2蒸汽養(yǎng)護(hù)能顯著提高混凝土早期強(qiáng)度，尤其是脫模強(qiáng)度，但對后期強(qiáng)度有不利影響。3膠材組成為80％水泥20％粉煤灰時，使用P0425、PⅡ425及PO525均可達(dá)到管片脫模強(qiáng)度和28D強(qiáng)度要求，綜合考慮水化熱及經(jīng)濟(jì)性因素，建議優(yōu)選P0425水泥。4使用P0425水泥，膠材用量為420KGM即可滿足C50管片混凝土抗壓強(qiáng)度要求。在此基礎(chǔ)上優(yōu)選的水膠比為032。5本試驗是在10H脫模強(qiáng)度和28D抗壓強(qiáng)度基礎(chǔ)上優(yōu)選水泥品種、膠凝材料用量和水膠比，管片生產(chǎn)用配合比還需結(jié)合管片外觀質(zhì)量、體積穩(wěn)定性、抗裂及耐久性能綜合考慮。參考文獻(xiàn)1蔡亞寧，喬中勝北京地鐵五號線預(yù)制盾構(gòu)管片的高性能混凝土研究J現(xiàn)代隧道技術(shù)，2005120252許顏軍，歐菁，樊君梅，等TBN預(yù)制管片混凝土配合比設(shè)計與蒸養(yǎng)工藝優(yōu)化J水利水電工程設(shè)計，2006，25212153秦鴻根，孫偉，龐超明，等地鐵工程用C50P10管片高性能混凝土制備與性能研究J粉煤灰，200314O一424楊雄利地鐵隧道襯砌管片蒸汽養(yǎng)護(hù)預(yù)養(yǎng)期試驗研究J鐵道建筑，2008567695丁慶軍，陳凱，江海明，等免蒸養(yǎng)高抗?jié)B耐久性盾構(gòu)隧道管片配合比研究J混凝土，20102114116責(zé)任審編葛全紅∞∞O黽苣暇RP●●R●K●L豳豳靴●●二嘛嚼豳曼養(yǎng)●●●●●●●●』同一一日豳一

簡介：2014年第1O期總第300期NTMABER10IN2014TOMLNO300混凝土CONCRETE原材料及輔助物料MATERIALADMINICLEDOI103969ISSN10023550201410027短切玄武巖纖維增強(qiáng)混凝土力學(xué)性能試驗研究吳江，李玉香，陳雅斕，馬雪，柯倩倩西南科技大學(xué)四川省非金屬復(fù)合與功能材料重點(diǎn)實(shí)驗室，四川綿陽621010摘要考察了玄武巖纖維混凝土BASALTFIBERREINFORCEDCONCRETE，BFRC各項力學(xué)性能。對BFRC抗壓強(qiáng)度值進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計，分析表明玄武巖纖維長度對BFRC抗壓強(qiáng)度無顯著影響，體積摻量對BFRC抗壓強(qiáng)度有顯著影響，兩者對BFRC抗壓強(qiáng)度值有顯著的交互作用。長度18MILL的玄武巖纖維，體積摻量為01％時，對BFRC的抗折強(qiáng)度、初裂能耗和破壞能耗增強(qiáng)果最顯著。玄武巖纖維能減緩BFRC的早期開裂。關(guān)鍵詞玄武巖纖維；混凝土；抗壓強(qiáng)度；抗折強(qiáng)度中圖分類號TU528041文獻(xiàn)標(biāo)志碼A文章編號10023550201410009904STUDYONTHEMECHANICALBEHAVIOROFCHOPPEDBASALTFIBERREINFORCEDCONCRETEWUJIANG，LIYUXIANG，CHENYALAN，MAXUC，ICEQIANQIANSTATEKEYLABORATORYCULTIVATIONBASEFORNONMETALCOMPOSITEANDFUNCTIONALMATERIALS，SOUTHWESTUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY，MIANYANG621010，CHINAABSTRACTINVESTIGATETHEMECHANICALBEHAVIOROFBASALTFIBERREINFORCEDCONCREBFRC，THROUTHEMATHEMATICALSTATISTICSANALYSISOFCOMPRESSIVESTRENGTHVALUEOFBFRC，ITSHOWSTHATTHELENGTHOFBASTFIBERHASNOOBVIOUSEFFECTONTHECOMPRESSIVESTRENGTHOFBFRC，BUTTHEDOSAGEDOES，ANDTHEYHAVESIGNIFICANTINTERACTIONONTHECOMPRESSIVESTRENGTHOFBFRCFORTHEFLEXURALRESISTANCE，INITIALANDFINALENERGYCOMSUMPTIONOFCRACKINGOFBFRCTHEOPTIMUMVOLUMEFRACTIONOFBASALTFIBERIS01％ANDTHELENGTHOFWHICHIS18MIL1BASALTFIBERCANSLOWDOWNTHEEARLYCRACKINGOFBFRCKEYWDSBASALTFIBER；CONCRETE；COMPRESSIVESTRENGTH；FLEXURALRESISTANCE0引言1試驗纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料被公認(rèn)為是目前最具發(fā)展前景的綠色高性能材料14。大量研究表明，纖維對于抑制混凝土收縮、提高混凝土抗裂性具有明顯的作用效果閻。纖維具有抑制混凝土收縮、提高混凝土抗拉強(qiáng)度、增加混凝土韌性的作用，能夠解決高強(qiáng)高性能混凝土中出現(xiàn)的拉壓比低、韌性差和收縮大等問題67。玄武巖纖維BF，是以火山巖為原料，在1450～1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維。除具有高技術(shù)、高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)外，還具有耐酸堿、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、防火阻燃、過濾性好、抗壓縮強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高，適應(yīng)于各種環(huán)境下使用等優(yōu)異性能，近年來，正成為工程界研究的熱點(diǎn)【8～。本試驗研究了不同長徑比的短切玄武巖纖維在不同體積摻量條件下對C40混凝土抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度的影響及其作用機(jī)制，同時還研究了長18MLTL的短切玄武巖纖維對混凝土抗沖擊性能和抗早期開裂性能的影響。收稿日期20140410基金項目四川省教育廳項目13ZA015911原材料及配合比水泥P0425R，LJLJ中聯(lián)水泥有限公司生產(chǎn)，其化學(xué)成分和物理性能分別如表L和表2所示；砂，涪城河沙，細(xì)度模數(shù)31；石子，5～10MM，1020MM兩個級配；減水劑，德國BASF一德固薩公司生產(chǎn)的BASFMELFLUX1641F高效聚羧酸固體減水劑；自來水；玄武巖纖維，四川航天拓鑫玄武巖實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)，其性能指標(biāo)如表3。表1PO425R的化學(xué)成分％成分SIO2A12O3FE2O3CAOMG20LOSS其他含量21355473O4582325510929153699學(xué)兔兔WWWXUETUTUCOM不同長度的玄武巖纖維對混凝土抗折強(qiáng)度的增強(qiáng)效果也不一樣，纖維越長，增強(qiáng)幅度越大，長度6、12、18MM的玄武巖纖維最大增強(qiáng)幅度分別為117％、173％、228％。玄武巖纖維對混凝土的增強(qiáng)效果主要取決于纖維的摻量、纖維的幾何特征、纖維的分散型及其與水泥漿體的相容性、纖維在混凝土中的分布以及纖維與水泥漿體黏結(jié)界面等因素。研究表明13】，纖維混凝土試件的破壞主要是因為纖維拔出或脫黏，因此可用纖維拔出所吸收的能量G。來表征玄武巖纖維在混凝土試件承受載荷破壞過程中所起的作用。G。可用式1來計算GC曙RL2F1式中V、L、一分別是纖維的體積摻量、長度、直徑；『界面參數(shù)。對于玄武巖纖維混凝土復(fù)合體系，G。的存在可大大提高混凝土的斷裂能G，提高載荷下混凝土的抵抗能力，斷裂能的提高，能增加玄武巖纖維混凝土的特征長度，如式2所示。魯2特征長度是對材料脆性的一種度量，玄武巖纖維的摻入可增加材料的特征長度，使混凝土形成更具延性的體系，提高混凝土的韌性。由式1可以看出，體積摻量、長度決定著G。的大小，纖維越長，體積摻量越大，G。越大，即混凝土試件斷裂時纖維拔出所吸收的能量越大，纖維對混凝土試件的增韌增強(qiáng)作用越好。同時，玄武巖纖維在混凝土中在取向?qū)ζ淅眯视泻艽蟮挠绊懀w維取向與應(yīng)力方向一致時，其利用效率高。一般而言，短切纖維在混凝土中呈三維亂向分布，纖維摻量過大時，容易黏聚成團(tuán)，其利用效率反而降低，因此纖維增強(qiáng)混凝土存在最佳摻量，本試驗條件下，如圖3所示，玄武巖纖維的最佳摻量為01％。23玄武巖纖維對混凝土抗沖擊性的影響玄武巖纖維混凝土抗沖擊性試驗是在抗壓強(qiáng)度試驗和抗折強(qiáng)度試驗的基礎(chǔ)上，選取直徑為18MM的玄武巖纖維進(jìn)行的，試驗以混凝土初裂和破壞時的沖擊耗能衡量混凝土的抗沖擊性能，其計算公式如式3ⅣJ3式中纖維混凝土的沖擊韌性，NM；Ⅳ破壞時的沖擊次數(shù)；M鋼錘的質(zhì)量；沖擊錘下落高度，M；G981M／S。通過數(shù)據(jù)處理和公式計算，初裂和破壞時的沖擊試驗結(jié)果如表7所示。由表7的試驗結(jié)果可知，玄武巖纖維混凝土初裂沖擊耗能和破壞沖擊耗能都隨體積摻量的變化而變化，當(dāng)玄武巖纖維體積摻量為01％時，初裂耗能和破壞耗能均為基體混凝土的15倍。這是因為玄武巖纖維均勻分散于混凝土中，與水泥漿體形成黏結(jié)界面，當(dāng)混凝土試件受到?jīng)_擊載荷時，與混凝土緊密黏結(jié)在一起的玄武巖纖維網(wǎng)絡(luò)體系，有助于分散能量，延緩混凝土基體的開裂，提高纖維混凝土的初裂能耗；繼續(xù)施加沖擊載荷，混凝土基體將應(yīng)力傳遞給玄武巖纖維，再由纖維將應(yīng)力傳遞給尚未開裂的混凝土基體，應(yīng)力通過玄武巖纖維在混凝土基體間往返傳遞，形成大量細(xì)裂縫，直至混凝土基體完全喪失承載能力，玄武巖纖維被拉斷，混凝土試件被破壞。纖維體積摻量為01％時，通過攪拌，玄武巖纖維充分分散于混凝土中，充分發(fā)揮增韌的作用，當(dāng)摻量繼續(xù)增加，則會因為摻量過大而分散不均，纖維產(chǎn)生團(tuán)聚，反而影響玄武巖纖維對混凝土試件抗沖擊性韌性的增強(qiáng)作用。表7玄武巖纖維混凝土的彎曲沖擊試驗結(jié)果餮／N囂／N薰摻量沖擊次數(shù)沖擊次數(shù)耗能_U耗能長廈／％／次／次M比但M比值24玄武巖纖維對混凝土早期開裂的影響新拌混凝土澆筑早期因為塑性收縮和化學(xué)收縮會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生早期開裂，本試驗中，測量混凝土加水?dāng)嚢韬?4H的早期開裂裂縫，將混凝土試件表面平均劃分為6個區(qū)域，用放大鏡在每個區(qū)域內(nèi)相同的位置選取50張照片，讀取每張照片上裂縫數(shù)目、長度、寬度，如圖4和圖5所示，通過式4、5、6進(jìn)行計算并對每個配合比進(jìn)行評價，如表8每條裂縫的平均開裂面積應(yīng)按式4計算Ⅳ∑XW4單位面積的裂縫數(shù)目應(yīng)按式5計算65A單位面積上的總開裂面積應(yīng)按式6計算CNB6式中第I條裂縫的最大寬度，MM，精確到0叭MM；第I條裂縫的長度，MM，精確到001MM；Ⅳ總裂縫數(shù)目；表8玄武巖纖維混凝土早期開裂評價101學(xué)兔兔WWWXUETUTUCOM

簡介：第12卷第4期2014年8月南水北調(diào)與水利科技SOUTHTONORTHWATERTRANSFERSANDWATERSCIENCE＆TECHNOLOGYVO112NO4AUG2014DOI101347611CNKINSBDQK201404029摻堿激發(fā)劑粉煤灰一水泥混凝土力學(xué)性能試驗研究劉飛鵬，龔愛民，王良澤南，楊艷玲1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院，昆明6502012昆明陽宗海風(fēng)景名勝區(qū)管委會湯池街道辦事處，昆明652103摘要通過C30混凝土實(shí)驗室配合比，配制摻3O粉煤灰的粉煤灰一水泥混凝土，在三個實(shí)驗組中分別摻入最佳摻量的NAOH、水玻璃和CAO，振搗成型，測定堿對流動度和凝結(jié)時間的影響，用掃描電鏡探求膠砂的微觀結(jié)構(gòu)，隨后養(yǎng)護(hù)至齡期。按照普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)測定混凝土抗壓強(qiáng)度和劈拉強(qiáng)度，通過強(qiáng)度比較，算出強(qiáng)度提高率；可以得出摻堿對早期和后期強(qiáng)度發(fā)展的影響。結(jié)果表明，摻堿能促凝且膠砂流動度減??；摻堿粉煤灰早期強(qiáng)度發(fā)展快，后期發(fā)展較緩慢，90D強(qiáng)度基本能夠滿足設(shè)計要求；掃描電鏡中，由于水泥水化加快，粉煤灰活性得以激發(fā)，早期強(qiáng)度得到改善；經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益顯著。關(guān)鍵詞粉煤灰；摻堿粉煤灰水泥；堿激發(fā)劑；混凝土；力學(xué)性能中圖分類號TU5282文獻(xiàn)標(biāo)志碼A文章編號16721683201404013404MECHANICALPERFORMANEETESTOFFLYASHCEMENTCONCRETEMIXEDWITHALKALIEXCITANTLIUF_EIPENG，GONGAIMING，WANGLIANGZNAN，YANGYANLINGE1COLLEGEOFWATERCONSERVANCY，YUNNANAGRICULTURALUNIVERSITY，KUNMING650201，CHINA2TANGCHISTREETAGENCYOFKUNMINGYANGZONGHAISCENICAREAMANAGEMENTCOMMITTEE，KUNMING652103，CHINAABSTRACTBASEDONTHELABORATORYMIXRATIOOFC30CONCRETE，THEFLYASHCEMENTCONCRETEWASMIXEDWITH30FLYASHTOMAKETHREEEXPERIMENTALGROUPSWHICHWEREALSOMIXEDWITHTHEBESTDOSAGESOFNAOH，SODIUMSILICATE，ANDCAO，RESPECTIVELYAFTERVIBRATIONMOLDING，THEIMPACTSOFALKALIONTHEMOBILITYANDSETTINGTIMEWEREDETERMINEDTHEMICROSTRUCTUREOFMORTARWASINVESTIGATEDUSINGTHESCANNINGELECTRONMICROSCOPE，ANDTHENTHESAMPLESWEREMAINTAINEDTOAGEACCORDINGTOTHESTANDARDFORTESTMETHODOFMECHANICALPROPERTIESONORDINARYCONCRETE，THECOMPRESSIVESTRENGTHANDSPLITTINGTENSILESTRENGTHOFTHECONCRETEWEREMEASUREDTHROUGHTHECOMPARISONOFSTRENGTHS，THEINTENSITYINCREASINGRATEWASDETERMINED，WHICHCANHELPUNDERSTANDTHEIMPACTSOFMIXINGALKALIONTHESTRENGTHDEVELOPMENTINTHEEARLYANDLATETIMESTHERESULTSSHOWEDTHAT1MIXINGWITHALKALICANCOAGULATEANDDECREASETHEMOBILITYOFMORTAR；2THEFLYASHMIXEDWITHALKALIHASARAPIDSTRENGTHDEVELOPMENTINTHEEARLYTIMEANDASLOWSTRENGTHDEVELOPMENTINTHELATETIME，ANDTHESTRENGTHAT90DAYSCANMEETTHEDESIGNREQUIREMENTS；3INTHESCANNINGELECTRONMICROSCOPEEXPERIMENT，DUETOTHEQUICKCEMENTHYDRATIONSPEED，THEACTIVITYOFFLYASHMOTIVATES，ANDSOTHESTRENGTHINTHEEARLYTIMEIMPROVES；AND4THEECONOMICANDTECHNICALBENEFITISREMARKABLEFORTHEFLYASHCEMENTCONCRETEMIXEDWITHALKALIEXCITANTKEYWORDSFLYASH；FLYASHCEMENTMIXEDWITHALKALI；ALKALIEXCITANT；CONCRETE；MECHANICALPROPERTY堿激發(fā)粉煤灰的理論研究認(rèn)為_1，在化學(xué)組成上，粉煤灰中的CAO、MGO、S03等含量越高，粉煤灰的活性就越高；從相組成來看，粉煤灰中的玻璃體含量越高，粉煤灰的活性就越高；從玻璃相的結(jié)構(gòu)來看，玻璃體中SIO4一聚合度越低，玻璃體的穩(wěn)定性越差，玻璃體解聚越容易，活性就越高。沈旦申提出了四種粉煤灰效應(yīng)假說。①形態(tài)效應(yīng)。粉煤灰的物理性狀促使水泥漿體的需水量減小，保水性和均勻性增強(qiáng)，改善了漿體的初始結(jié)構(gòu)；②活性效應(yīng)。粉煤灰中以酸性氧化物為主的玻璃體能與水泥水化所產(chǎn)生的氫氧化鈣發(fā)生火山灰效應(yīng)，生成水化硅酸鈣凝膠和水化鋁酸鈣晶體，從而起到增強(qiáng)作用；③微集料效應(yīng)。粉煤灰顆粒本身強(qiáng)度很高，參加反應(yīng)后在粉煤灰表面生成的低鈣的CS凝膠使界面粘接力增強(qiáng)，明顯增強(qiáng)了水泥石的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；八LAFRAAY通過溶出實(shí)驗發(fā)現(xiàn)在PH134的堿性條件下粉煤灰結(jié)構(gòu)收稿日期20131208修回日期20140303網(wǎng)絡(luò)出版時間20140611網(wǎng)絡(luò)出版地址HTTP／／WWWCNKINET／KCMS／DOI／LO13476／JCNKINSBDQK201404001HTML基金項目水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費(fèi)項目201301033作者簡介劉飛鵬1988一，男，湖南婁底人，碩士研究生，主要從事水工結(jié)構(gòu)與材料研究工作。EMAIL1219667499QQCOM第12卷總第73期南水北調(diào)與水利科技2014年第4期表6堿對粉煤灰一水泥膠凝材料凝結(jié)影響結(jié)果TABLE6IMPACTSOFALKALIONTHECONDENSATIONOFFLYASHCEMENTGELLEDMATERIAL表7混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果TABLE7COMPRESSIVESTRENGTHOFCONCRETEMPA表8混凝土劈拉強(qiáng)度結(jié)果表TABLE8SPLITTINGTENSILESTRENGTHOFCONCRETEMPA28D、90D齡期時，摻堿粉煤灰強(qiáng)度較普通粉煤灰低，但是到90D后摻堿粉煤灰基本滿足設(shè)計要求。以CA粉煤灰抗壓強(qiáng)度為例，7D抗壓強(qiáng)度為28D的81，為90D的62％；普通粉煤灰7D強(qiáng)度分別為28D、90D的65、5O％。從而可以看出普通粉煤灰一水泥混凝土中的粉煤灰強(qiáng)度前期發(fā)展較緩慢，后期發(fā)展較快，而摻堿粉煤灰一水泥混凝土中粉煤灰早期就開始水化提供強(qiáng)度；摻NAOH強(qiáng)度早期比水玻璃高，但是后期水玻璃比NAOH高。23掃描電鏡分析由上文可知，本實(shí)驗所用的三種化學(xué)物質(zhì)對粉煤灰水泥的強(qiáng)度發(fā)展都有不同程度的促進(jìn)作用。為了進(jìn)一步從水化產(chǎn)物和硬化體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)探求上述規(guī)律的內(nèi)在原因，對摻量分別是NAH、水玻璃為5，CAO為8的三種摻堿的水泥膠砂，均采用掃描電鏡分析。結(jié)果如下。1對比圖1至圖4可知，摻堿的絮狀產(chǎn)物多。摻堿產(chǎn)物更容易粘結(jié)成團(tuán)狀，粒徑較大，空隙較小。因而摻堿煤灰的微觀結(jié)構(gòu)比普通粉煤灰致密，強(qiáng)度高。2對比圖2和圖3可知，摻NAOH激發(fā)劑絮狀產(chǎn)物比水玻璃多，即摻NAOH產(chǎn)物更容易粘結(jié)成團(tuán)狀，粒徑較大，空隙較小。因而摻NAOH粉煤灰的微觀結(jié)構(gòu)比水玻璃致密，強(qiáng)度高。3從圖4可知，CAO粉煤灰表面已經(jīng)完全被水化產(chǎn)物包裹，看不清粉煤灰的輪廓。136試驗研究一圖1普通粉煤一水泥膠砂3DSEM1OOX、200X圖FIG1THE3DSEM100XAND200XPHOTOSOFTHEGENERALFLYASHCEMENTMORTAR一圖2NAOH激發(fā)粉煤灰一水泥膠砂3DSEM100X、200X圖FIG2IHE3DSEM1OOXANT2OOXPHOTOSOFTHEFLYASHCEMENTMORTARMIXEDWITHNATHEXCITANT圖3水玻璃激發(fā)粉煤灰一水泥膠砂3DSEM100X、200X圖FIG3FILE3DSEM100XAND200XPHOTOSOFTHEFLYASHCEMENTMORTARMIXEDWITTLSODIUMSILICATEEXCITANT圖4CA粉煤灰一水泥膠砂3DSEM100X、200X圖FIG1THE3DSEM1OOXAND200XPHOTOSOFTHEFLYASHCEMENTMORTARMIXEDWITH【、AEXCITANT24討論1摻堿有利于改善堿礦渣水泥的泌水性能，從而使流動度減小。2由于堿一粉煤灰水泥初始水化體系中大量的氫氧根離子引發(fā)粉煤灰玻璃體的解體同時，水玻璃的存在又提供了大量的活性硅酸根陰離子，短時間內(nèi)形成大量的C一H凝膠。這些高度分散的低堿度的CSH凝膠迅速相互黏接形成水化產(chǎn)物一粉煤灰顆粒三維凝聚網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使堿一粉煤灰水泥快速凝結(jié)。3通過掃描電鏡分析可知摻堿都在不同程度上促進(jìn)了水泥水化放出CAH并與粉煤灰中的酸性氧化物發(fā)生反應(yīng)，從而加劇粉煤灰潛在活性的釋放，不同程度地改善了粉煤灰水泥早期強(qiáng)度的發(fā)展。除此之外添加NATH時

簡介：第18卷第5期2015年1O月建筑材料學(xué)報JOURNALOFBUILDINGMATERIALSVOL_18，NO5OCT，2015文章編號100796292O15O5一O847一O5雙向應(yīng)力下碾壓混凝土動態(tài)力學(xué)性能王懷亮。1大連大學(xué)建筑工程學(xué)院，遼寧大連116622；2河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室，江蘇南京210098摘要對含層面碾壓混凝土試塊進(jìn)行了不同加載速率下的雙軸壓和雙軸拉壓試驗，系統(tǒng)研究了加載速率對碾壓混凝土強(qiáng)度及變形特性的影響結(jié)果表明在層面處理良好的情形下，碾壓混凝土的拉壓強(qiáng)度隨加栽速率以及側(cè)向壓力的變化規(guī)律，與常態(tài)混凝土動態(tài)拉壓試驗及雙軸試驗的變化規(guī)律有一定的相似性根據(jù)試驗結(jié)果建立了針對不同應(yīng)力狀態(tài)下碾壓混凝土的動態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則，為評價爆炸及地震等動荷栽作用下碾壓混凝土工程結(jié)構(gòu)的響應(yīng)提供了參考。關(guān)鍵詞碾壓混凝土；雙向應(yīng)力狀態(tài)；加載速率；破壞模式；破壞準(zhǔn)則中圖分類號TU375文獻(xiàn)標(biāo)志碼ADOI103969／JISSN10079629201505023DYNAMICPROPERTIESOFRCCINBIAXIALSTRESSSTATESWANGHUAILIANG’。1CIVILANDARCHITECTURALENGINEERINGCOLLEGE，DALIANUNIVERSITY，DALIAN116622，CHINA；2STATEKEYLABORATORYOFHYDROLOGYWATERRESOURCESANDHYDRAULICENGINEERING，HOHAIUNIVERSITY，NANJING210098，CHINAABSTRACTBIAXIALCOMPRESSIVEANDCOMPRESSIVETENSILELOADINGTESTSONCUBICROLLERCOMPACTEDCONCRETERCCSPECIMENSWITHINTERFACESWERECONDUCTEDATDIFFERENTLOADINGRATESTHEEFFECTOFLOADINGRATESONTHEDYNAMICSTRENGTHANDDEFORMATIONPROPERTIESOFRCCWASINVESTIGATEDTHERESULTSSHOWTHATTHECHANGERULEOFSTRENGTHWITHLOADINGRATEANDLATERALSTRESSFORTHERCCSAMPLESWITHWELLTREATEDINTERFACESISSIMILARWITHTHATOFCONVENTIONALCONCRETEMATERIA1UNDERDYNAMICEXTENSION。COMPRESSIONANDBIAXIALTESTSBASEDONTHEEXPERIMENTALRESULTS，DYNAMICFAILURECRITERIAAREPROPOSEDTOCHARACTERIZEBOTHTHEEFFECTOFLOADINGRATEANDTHEEFFECTOFLATERALSTRESSONTHESTRENGTHOFRCCUNDERBIAXIALSTRESSSTATES，WHICHPROVIDEREFERENCEFORASSESSMENTOFTHESAFETYOFRCCSTRUCTUREUNDERDYNAMICLOADSSUCHASEXPLOSIONANDEARTHQUAKEKEYWORDSROLLERCOMPACTEDCONCRETERCC；BIAXIALSTRESSSTATE；LOADINGRATE；FAILUREMODE；FAILURECRITERIA碾壓混凝土RCC是用振動碾壓實(shí)的超干硬性混凝土，其特點(diǎn)是坍落度為零，膠凝材料用量小，并高摻粉煤灰等摻和料以降低水化熱LI和CHAI等L】對RCC結(jié)構(gòu)的斷裂性能和層間滲透問題進(jìn)行了大量的研究，取得了豐碩的成果但在實(shí)際工程中，大多數(shù)水工RCC大壩多建在高烈度地震區(qū)，壩體處在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下在地震作用下，混凝土的應(yīng)變率可達(dá)10～1OS_。，比靜態(tài)應(yīng)變率高2～3個數(shù)量級，此時混凝土的率敏感效應(yīng)不可忽視YAN和WU等3對普通混凝土的動態(tài)拉、壓性能及多軸應(yīng)力條件下的動態(tài)強(qiáng)度指標(biāo)和破壞特性進(jìn)行了研究，為常規(guī)混凝土水壩的抗震安全分析提供了試驗依據(jù)對于RCC動態(tài)性能，只有ZHANG和王懷亮等673開展了單向應(yīng)力狀態(tài)下的動態(tài)拉、壓試驗研收稿日期L20140309；修訂日期20140527基金項目河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室開放基金資助項目2013491811；清華大學(xué)深圳研究生院一城市資源循環(huán)利用工程技術(shù)研究中心開放基金資助項目URRT2014006第一作者2ETTI1979，男，河南鄭州人，大連大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，博士EMAILWHUAILIANG163CORN學(xué)兔兔WWWXUETUTUCOM第5期王懷亮雙向應(yīng)力下碾壓混凝土動態(tài)力學(xué)性能849軸壓下，試件無側(cè)向約束，隨著應(yīng)變速率的提高，其破壞時產(chǎn)生的碎片有增多趨勢，如圖4所示這說明高應(yīng)變速率下RCC的脆性變大含層面試件由于對層面進(jìn)行了處理，因此破壞形態(tài)與本體試件相差不大，并且與常態(tài)混凝土破壞形態(tài)相似引圖4不同應(yīng)變速率下含層面RCC試件的單軸壓破壞形態(tài)FIG4TYPICALFAILUREMODEOFRCCSUBJECTEDTODIFFERENTSTRAINRATESUNDERUNIAXIALCOMPRESSION22極限強(qiáng)度和破壞準(zhǔn)則221單軸動態(tài)強(qiáng)度規(guī)律圖5為含層面RCC單軸強(qiáng)度隨加載速率的變化規(guī)律與文獻(xiàn)910的結(jié)果類似，隨著應(yīng)變速率的增加RCC的單軸拉、壓強(qiáng)度均呈增加趨勢，其中抗壓強(qiáng)度的提高幅度比劈裂抗拉強(qiáng)度的提高幅度小定義動態(tài)強(qiáng)度增長因數(shù)DIF為動荷載下的強(qiáng)度與靜載下的強(qiáng)度比值文獻(xiàn)11X／普通混凝土及鋼纖維混凝土的試驗結(jié)果表明，混凝土的DIF與應(yīng)變速率的對數(shù)接近線性關(guān)系通過線性回歸分析，得到RCC動態(tài)拉壓強(qiáng)度增長系數(shù)與應(yīng)變速率之間的計算式如下F，D／／’一1863901745LGLD／F一12609005241GE‘TESTDATAUNDERUNIAXIALCOMPRESSTONAVERAGESTRENGTHUNDERUNIAXIALCOMPRESSIONOTESTDATAUNDERSPLITTINGTENSIONAVERAGESTRENGTHUNDERSPLITTINGTENSIONFITTEDLINE圖5加載速率對含層面RCC單軸強(qiáng)度的影響FIG5INFLUENCEOFLOADINGRATESONUNIAXIA1STRENGTHOFRCC式中，A，，為當(dāng)前應(yīng)變率下RCC的單軸抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度，MPA；FF為靜態(tài)加載條件下RCC的單軸抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度，MPA；為當(dāng)前的應(yīng)變速率，S～222雙軸拉壓強(qiáng)度規(guī)律圖6為不同加載速率下含層面RCC劈裂抗拉強(qiáng)度隨側(cè)壓的變化趨勢由圖6可見雙軸拉壓應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)加載速率相同時，隨側(cè)壓應(yīng)力的提高，RCC的平均劈裂抗拉強(qiáng)度降低；在相同側(cè)壓力下，隨加載速率數(shù)量級的提高，RCC的平均劈裂抗拉強(qiáng)度提高為了便于實(shí)際應(yīng)用，建立了考慮側(cè)壓應(yīng)力和加載速率的統(tǒng)一破壞準(zhǔn)則即F二BTDQ1Q2LGQ3口1UTSDS式中A為側(cè)壓應(yīng)力比系數(shù)，A／F。為側(cè)壓應(yīng)力，MPA；FBTA為雙軸拉壓應(yīng)力條件下的動態(tài)劈裂抗拉強(qiáng)度，MPA；，。為當(dāng)前動態(tài)加載速率和靜態(tài)加載速率，KN／S；Q1，Q，Q。為回歸系數(shù)圖6不同加載速率下側(cè)壓應(yīng)力對含層面RCC劈裂抗拉強(qiáng)度的影響FIG6CHANGEOFSPLITTINGTENSILESTRENGTHWITHLATERALSTRESSATDIFFERENTLOADINGRATES通過對試驗數(shù)據(jù)回歸，Q，Q，Q。分別為1O2。005，一022，復(fù)相關(guān)系數(shù)為0814，變異系數(shù)為0146由圖6可見，實(shí)測數(shù)據(jù)與擬合直線基本吻合223雙軸抗壓強(qiáng)度規(guī)律圖7為不同加載速率下含層面RCC抗壓強(qiáng)度隨側(cè)壓的變化趨勢從圖7可以看出RCC雙軸抗壓強(qiáng)度隨著加載速率的提高而增加，并且該強(qiáng)度隨應(yīng)變率提高的幅度與側(cè)壓應(yīng)力水平有關(guān)這一結(jié)論與文獻(xiàn)12雙軸比例加載條件下動態(tài)抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果類似從圖7還可以看出，在同一應(yīng)變率下，RCC的雙軸抗壓強(qiáng)度較單軸抗壓強(qiáng)度有明顯提高，且在低應(yīng)變速率下，雙軸抗壓強(qiáng)度的增長更為明顯在較高加載速率下，側(cè)向恒定壓力對RCC的增強(qiáng)作用有所減弱學(xué)兔兔WWWXUETUTUCOM

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簡介：第五節(jié)反應(yīng)級數(shù)的測定,化學(xué)反應(yīng)的瞬時速度R是很難直接測量的，一般都是間接測量。RD?/DT難CFT先測定RFCIMPORTANT簡單級數(shù)反應(yīng)，測出反應(yīng)級數(shù)就能得到速率方程。測定反應(yīng)級數(shù)的方法常用的有三類,所謂積分法就是利用速率公式的積分形式來確定反應(yīng)級數(shù)的方法，可分為以下幾種1嘗試法。將不同時刻測出的反應(yīng)物濃度的數(shù)據(jù)代入各反應(yīng)級數(shù)的積分公式，求算其速率常數(shù)K的數(shù)值，如果按某個公式計算的K為一常數(shù)，則該公式的級數(shù)即為反應(yīng)級數(shù)。,一、積分法,2作圖法。因為對一級反應(yīng)，以LNC對T作圖應(yīng)得直線；對二級反應(yīng)，以1/C對T作圖應(yīng)得直線；對三級反應(yīng)，以1/C2對T作圖應(yīng)得直線；對零級反應(yīng)，以C對T作圖應(yīng)得直線；所以將實(shí)驗數(shù)據(jù)按上述不同形式作圖，如果有一種圖成直線，則該圖代表的級數(shù)即為反應(yīng)的級數(shù)。,,LNC,T,1/C,T,,T,T,C,,一級反應(yīng),二級反應(yīng),0級反應(yīng),,三級反應(yīng),CH3COOC2H5OH?CH3COOC2H5OH25oC,AB0064MOLDM3在不同時刻取樣25CM3,加入25CM3C0064MOLDM3的HCL。多余的酸用010MOLDM3的NAOH滴定，得數(shù)據(jù)如下表求反應(yīng)級數(shù)和速率常數(shù)。,設(shè)T時刻反應(yīng)掉的反應(yīng)物濃度為X，據(jù)題意得2500CM3X01000MOLDM3VNAOH計算數(shù)據(jù)列在下表,1嘗試法26組數(shù)據(jù),,,LNAXT,1/AXT,以上兩種方法常用來測定反應(yīng)級數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是只要一次實(shí)驗的數(shù)據(jù)就能進(jìn)行嘗試或作圖；其缺點(diǎn)是不夠靈敏，只能運(yùn)用于簡單級數(shù)反應(yīng)。對于實(shí)驗持續(xù)時間不夠長，轉(zhuǎn)化率又低的反應(yīng)所得的CT數(shù)據(jù)可能按一級、二級甚至三級特征作圖均得線性關(guān)系。,二、微分法,微分法就是用速率公式的微分形式來確定反應(yīng)級數(shù)的方法。如果各反應(yīng)物濃度相同或只有一種反應(yīng)物時，其反應(yīng)速率公式為,,測定不同時刻反應(yīng)物的濃度，作濃度對時間T的曲線，在曲線上任一點(diǎn)切線的斜率即為該濃度下的瞬時速率R。只要在CT曲線上任取兩個點(diǎn)，則這兩個點(diǎn)上的瞬時速率為,將上式取對數(shù)后相減取得反應(yīng)級數(shù)N，,另外，對瞬時速率的通式取對數(shù)可得LNRLNKNLNC,NA→PT0CA,00TTCAX,微分法要作三次圖，引入的誤差較大，但可適用于非整數(shù)級數(shù)反應(yīng)。,根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)作CA～T曲線。在不同時刻T求DCA/DT以LNDCA/DT對LNCA作圖,具體作法,從直線斜率求出N值。,使用微分法確定反應(yīng)級數(shù)時，如果處理的方法不同，所得的級數(shù)含義也不同。一種處理方法是在CT圖上，求出不同時刻，即相應(yīng)于不同濃度時切線的斜率，即為在該時刻的瞬時速率。然后將瞬時速率的對數(shù)LNR對LNC作圖，所得直線的斜率即為反應(yīng)級數(shù)。這樣確定的反應(yīng)級數(shù)稱為對時間而言的反應(yīng)級數(shù)，用符號NT表示。,,,,,,,,C1,C2,C3,,,,,LNC,LNR,微分法測反應(yīng)級數(shù),T,另一種處理方法是在不同的起始濃度時測量不同的起始速率。然后將這些起始速率的對數(shù)LNR對相應(yīng)的起始濃度的對數(shù)LNC作圖，應(yīng)得一直線，此直線的斜率即為反應(yīng)級數(shù)。用這種起始速率微分法可以避免由于副反應(yīng)或中間產(chǎn)物而導(dǎo)致的一些干擾因素。用這種方法確定的級數(shù)可稱為對濃度而言的級數(shù)，或稱真實(shí)級數(shù)，用符號NC表示。,,,,,LNC,LNR,C1,C2,C3,,,,,,,T,初始速率微分法測反應(yīng)能數(shù)N,對具有簡單級數(shù)的反應(yīng)來說，用上述兩種微分法確定的級數(shù)NT和NC是相同的。但對復(fù)雜反應(yīng)來說，就不一定相同了。如果NTNC，則意味著反應(yīng)速率的下降比真實(shí)級數(shù)所預(yù)期的快些。這可能是由于反應(yīng)中所形成的某些中間產(chǎn)物對反應(yīng)起了抑制作用。,三、半衰期法,不同級數(shù)的反應(yīng)，其半衰期與反應(yīng)物起始濃度的關(guān)系不同，但可歸納出半衰期T1/2與起始濃度A又下列關(guān)系T1/2KC01–NN0,T1/2KC0DIRECTRATIOT1/2C0/2K0N1,T1/2KISCONSTANTT1/2LN2/K1N2,T1/2KC01INVERSERATIOT1/21/K2C0N3,T1/2KC02與濃度的平方成反比T1/23/2K3C02,式中K為與速率常數(shù)有關(guān)的比例常數(shù)。將上式取對數(shù)可得LNT1/2LNK1–NLNA由上式可以看出，如果采用不同的起始濃度A，并找出對應(yīng)的T1/2之值，則以LNT1/2對LNA作圖應(yīng)得一直線，由其斜率可以得到反應(yīng)級數(shù)N。另外，由上面的對數(shù)式不難導(dǎo)出,,半衰期法的原理上并不限于半衰期，也可用于反應(yīng)物反應(yīng)了1/3、2/3、3/4、等的時間代替半衰期，而且也只需一次實(shí)驗的CT曲線即可求得反應(yīng)級數(shù)。但它的缺點(diǎn)是反應(yīng)物不止一種而起始濃度而不相同時，就變得比較復(fù)雜了。,用半衰期法求除一級反應(yīng)以外的其它反應(yīng)的級數(shù)。,以LNT1/2～LNA作圖從直線斜率求N值。從多個實(shí)驗數(shù)據(jù)用作圖法求出的N值更加準(zhǔn)確。,根據(jù)N級反應(yīng)的半衰期通式取兩個不同起始濃度A，A’作實(shí)驗，分別測定半衰期為T1/2和，因同一反應(yīng)，常數(shù)A相同，所以,（,基于以上討論，顯然用半衰期法確定反應(yīng)級數(shù)比起用微分法來就不那么可靠了。因為半衰期本身是與NT有關(guān)的，而半衰期隨起始濃度的變化卻是與NC有關(guān)的。孤立法（或過量濃度法）如果有兩種或兩種以上的物質(zhì)參加反應(yīng)，而各物質(zhì)的起始濃度又不相同，起速率公式為RKA?B?這時可以采用過量濃度法（或稱孤立法）確定反應(yīng)級數(shù)。,可以選擇這樣的實(shí)驗條件，即在一組實(shí)驗中保持除A以外的B、等物質(zhì)大大過量，則反應(yīng)過程中只有A的濃度有變化，而其它物質(zhì)的濃度基本保持不變，或者在各次實(shí)驗中用相同的B、等物質(zhì)的起始濃度而只改變A的起始濃度，這時速率公式就轉(zhuǎn)化為RK’A?,然后用上述積分法或微分法中的任何一種先求?。再在另一組實(shí)驗中保持除B以外的物質(zhì)過量，或除B以外的物質(zhì)的起始濃度均相同而只改變B的起始濃度，求出?。余類推，則反應(yīng)級數(shù)應(yīng)為N??,2H22NO?N22H2O得實(shí)驗數(shù)據(jù)如下分別確定NOANDH2的反應(yīng)級數(shù)和速率公式。,LNRLNKNLNC,REPLACECWITHP,,,,,??2,??1,第六節(jié)溫度對反應(yīng)速率的影響,范霍夫根據(jù)大量的實(shí)驗數(shù)據(jù)總結(jié)出一條經(jīng)驗規(guī)律溫度每升高10K，反應(yīng)速率近似增加24倍。這個經(jīng)驗規(guī)律可以用來估計溫度對反應(yīng)速率的影響。,例如某反應(yīng)在390K時進(jìn)行需10MIN。若降溫到290K，達(dá)到相同的程度，需時多少,解取每升高10K，速率增加的下限為2倍。,早在上世紀(jì)末，ARREHENIUS總結(jié)了大量的實(shí)驗數(shù)據(jù)，提出了溫度對反應(yīng)速率的經(jīng)驗公式式中的EA稱為實(shí)驗活化能，一般可看作與溫度無關(guān)的常數(shù)。將上式作不定積分,一、阿累尼烏斯經(jīng)驗公式,,,由上式可以看出，以LNK對1/T作圖應(yīng)得一直線，起斜率為–EA/R。此外，上面得到的不定積分式可以改寫為下列形式,上式的A為一常數(shù)，通常稱為指前因子或頻率因子。由上式可以看出，速率常數(shù)與溫度T成指數(shù)關(guān)系，所以上式也稱為反應(yīng)速率的指數(shù)定律。,并不是所有的反應(yīng)都能夠符合ARRHENIUS公式。各種化學(xué)反應(yīng)的速率與溫度的關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜。目前已知有五種類型。,（1）反應(yīng)速率隨溫度的升高而逐漸加快，它們之間呈指數(shù)關(guān)系，這類反應(yīng)最為常見。,（2）開始時溫度影響不大，到達(dá)一定極限時，反應(yīng)以爆炸的形式極快的進(jìn)行。,（3）在溫度不太高時，速率隨溫度的升高而加快，到達(dá)一定的溫度，速率反而下降。如多相催化反應(yīng)和酶催化反應(yīng)。,（4）速率在隨溫度升到某一高度時下降，再升高溫度，速率又迅速增加，可能發(fā)生了副反應(yīng)。,（5）溫度升高，速率反而下降。這種類型很少，如一氧化氮氧化成二氧化氮。,1活化分子和活化能概念A(yù)RRHENIUS認(rèn)為不是反應(yīng)物分子之間之間的任何一次直接作用都能發(fā)生反應(yīng)，只有那些能量相當(dāng)高的分子之間的直接作用方能發(fā)生反應(yīng)。在直接作用中能發(fā)生反應(yīng)的、能量高的分子稱為活化分子?；罨肿拥哪芰勘绕胀ǚ肿拥哪芰康某鲋捣Q為反應(yīng)的活化能。后來，TOLMAN用統(tǒng)計力學(xué)證明對基元反應(yīng)來說，活化,二、活化能的概念及其實(shí)驗測定,能是活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差，可用下式表示濃度為1MOLDM3,V1CM3,碰撞為1028次/S105S完成反應(yīng)。,,反應(yīng)物A獲得能量EA變成活化狀態(tài)A，才能生成產(chǎn)物P，逆反應(yīng)，P應(yīng)獲得能量EA′才能越過能壘變成A,活化能示意圖,2活化能的實(shí)驗測定,（I）作圖法上式是ARRHENIUS公式的不定積分形式，可以看出一LNK對1/T作圖，可得一直線，EA–斜率?R,（3）ARRHENIUS公式的一些應(yīng)用,1對一些實(shí)驗現(xiàn)象的解釋由所謂的指數(shù)定律可以解釋任何一個化學(xué)反應(yīng)其速率的快慢主要取決于反應(yīng)活化能的大小。EA越大，K越小。一般化學(xué)反應(yīng)的活化能在60250KJMOL–1。,（II）數(shù)值計算法將ARREHNIUS公式在兩個溫度之間作定積分，則可求出反應(yīng)的活化能。P470EXAMPLE7,,從ARREHENIUS公式的微分形式可以看出，一反應(yīng)的活化能越大，則K隨溫度的變化率越大；反之，反應(yīng)的活化能越小，K隨溫度的變化率越小。3確定較適宜的反應(yīng)溫度原則上講，只需將ARRHENIUS公式代入反應(yīng)的速率公式，即可解決較適宜的反應(yīng)溫度的問題。綜上所述，ARRHENIUS公式在化學(xué)動力學(xué)中有重大作用，下面還對它作兩點(diǎn)補(bǔ)充說明,1ARRHENIUS公式對簡單反應(yīng)或復(fù)合反應(yīng)中的每一基元反應(yīng)總是適用的。對某些復(fù)合反應(yīng)，只有其速率公式具有濃度指數(shù)乘積的形式，仍然可以ARRHENIUS公式。但此時公式的的活化能不像簡單反應(yīng)那樣具有明確意義，而可能是組成該復(fù)合反應(yīng)的各個基元反應(yīng)活化能的某種組合，因此通常被稱為表觀活化能。,活化能與溫度的關(guān)系,在ARRHENIUS公式中，將反應(yīng)活化能看作一個與溫度無關(guān)的常數(shù)，而實(shí)際上它是略與溫度有關(guān)的。,EA是基元反應(yīng)的活化能，QV是溫度的函數(shù)，所以EA也是溫度的函數(shù)。,,,,,,,,,E,E,,?UQV,A,活化狀態(tài),,,,EA,,,U生成物,U反應(yīng)物,三、藥物貯存預(yù)測,預(yù)測藥物的貯存期一般用動力學(xué)的加速試驗法。又可分為恒溫法和變溫法。（一）恒溫法經(jīng)典法測定幾個不同溫度下的動力學(xué)常數(shù)，然后用LNK1/T作圖，根據(jù)ARRHENIUS指數(shù)定律，外推到室溫，求室溫下的K298,推測藥物的貯存期。這種方法適用于E40120KJMOL1的反應(yīng)。,（二）經(jīng)典變溫法,反應(yīng)過程中程序升溫，使溫度和時間關(guān)系符合下式據(jù)ARRHENIUS公式,一級反應(yīng)DC/DTKDT代入上式,1918年，LEWIS利用氣體分子運(yùn)動論建立起碰撞理論。對于反應(yīng)如何進(jìn)行的問題，碰撞理論有兩點(diǎn)基本看法兩個反應(yīng)物分子要發(fā)生反應(yīng)的先決條件是必須發(fā)生碰撞；但不是任何兩個反應(yīng)物分子之間的碰狀都能發(fā)生反應(yīng)，只有當(dāng)活化分子之間的碰撞后才能發(fā)生反應(yīng)。,第十四節(jié)雙分子反應(yīng)的簡單碰撞理論,反應(yīng)速率是單位時間內(nèi)的碰撞數(shù),根據(jù)以上兩點(diǎn)基本看法，自然就得到一個結(jié)論活化分子在單位時間內(nèi)的碰撞數(shù)就應(yīng)該是反應(yīng)速率。因此，如果用符號Z來代表反應(yīng)系統(tǒng)中單位體積、單位時間內(nèi)分子之間的碰撞數(shù)，用符號Q代表有效碰撞數(shù)中所占的分?jǐn)?shù)，那么，反應(yīng)速率就可寫為,,（1）碰撞數(shù)Z的計算,,,,,,DAB,（2）有效碰撞數(shù)Q的計算,對大多數(shù)移動能在平均值附近或比平均值低的氣體分子來說，由于碰撞并不劇烈，不足以引起分子中鍵的松動和斷裂，因此不能引起反應(yīng)，碰撞后隨即分開，這種碰撞稱為彈性碰撞。只有那些移動能足夠高的氣體分子，由于碰撞較為劇烈，有可能松動和破壞舊化學(xué)鍵而變成產(chǎn)物分子，這種碰撞稱為反應(yīng)碰撞，也就是有效碰撞。,A和B兩分子碰撞的劇烈程度取決于A、B兩個分子在質(zhì)心連線方向上的相對移動能，只有當(dāng)A、B分子的這種相對移動能超過某一數(shù)值時方能發(fā)生反應(yīng)，人們將這一數(shù)值稱為化學(xué)反應(yīng)的臨界能或閾能，用?C來表示。ECL?C為活化能如果假設(shè)反應(yīng)速率比分子間能量傳遞的速率慢得多，即反應(yīng)發(fā)生時分子的能量分布仍然遵守平衡時的波茲曼能量分布；如果將分子的碰撞看作是二維運(yùn)動，則根據(jù)能量分布定律可知，能量在EC以上,,,N,E,EC,,的分子數(shù)占總分子數(shù)的分?jǐn)?shù)為,令人遺憾的是碰撞理論本身并不能預(yù)言EC將是多大，而需要借助ARRHENIUS公式的實(shí)驗活化能EA方可求Q，這是碰撞理論的一大缺陷。,（3）速率常數(shù)K的計算,化學(xué)反應(yīng)的速率為雙分子反應(yīng)的速率,速率常數(shù),（4）碰撞理論的成功與失敗,碰撞理論對于反應(yīng)究竟是如何進(jìn)行的提供一個簡單而清晰的物理圖象，它解釋了簡單反應(yīng)的速率公式和ARRHENIUS公式成立的原因。對于一些分子結(jié)構(gòu)簡單的反應(yīng)，從理論上求算的K值和實(shí)驗測得的K值能較好地符合。根據(jù)碰撞理論可知EAEC?RT，而實(shí)驗也表明活化能確實(shí)和溫度是相關(guān)的。,活化能和溫度的關(guān)系,碰撞理論有以下兩個方面的主要缺點(diǎn)（I）碰撞理論本身不能預(yù)言EC的大小，需要借助ARRHENIUS公式才能計算K的大小，但這樣就失去了從理論上預(yù)言K的意義。（II）在碰撞理論中曾假設(shè)反應(yīng)物分子是個內(nèi)部無結(jié)構(gòu)的剛性球體。這個假定過于粗糙。因此只是對那些反應(yīng)物分子結(jié)構(gòu)比較簡單的反應(yīng)來說，理論計算值與實(shí)驗值符合較好，但對更多的反應(yīng)來說，計算值與實(shí)驗值有很大的偏差。,對復(fù)雜反應(yīng)來說，除需要考慮能量因素外，還需考慮碰撞時的空間方位問題，還可能有反應(yīng)部位附近有較大的原子團(tuán)起屏蔽作用以及分子內(nèi)部能量傳遞需要一定的時間等時間。因此有人提出應(yīng)在碰撞理論的速率公式前而乘一校正因子P，即但碰撞理論本身是不能求算P的大小，因而成為一個經(jīng)驗性的校正系數(shù)。,

簡介：1,第八章量子力學(xué)基礎(chǔ),2,§81量子力學(xué)基礎(chǔ)§82勢箱中粒子的薛定諤方程求解§83一維諧振子§84二體剛性轉(zhuǎn)子§85類氫離子及多電子原子的結(jié)構(gòu)§86分子軌道理論簡介§87分子光譜簡介,3,物理的書都充滿了復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式?？墒撬枷爰袄砟?，而非公式，才是每一物理理論的開端。愛因斯坦,4,光是什么,引言,讓光來吧??創(chuàng)世紀(jì)?,自然及其規(guī)則隱藏在黑夜之中；上帝說“讓牛頓去吧”于是，一切豁然開朗。?蒲柏為牛頓撰寫的墓志銘,自古以來人們一直認(rèn)為光是白色的，光速是無窮大的。,公元前350年，亞里士多德提出光速是無窮大的。,5,1666年，牛頓用三棱鏡發(fā)現(xiàn)白光是由多種彩色光組成的。并提出光是由類似“微?！钡臇|西所組成。,1676年，丹麥天文學(xué)家羅默發(fā)現(xiàn)光的速度為298050KM/秒。（與現(xiàn)在的299792KM/秒非常接近）光是白色的，盡管它包含多種顏色；光是以有限速度傳播的；光似乎是由粒子組成的。這些是人們在18世紀(jì)初得到的共識，之后200年間幾乎沒有多大發(fā)展。,1900年德國物理學(xué)家普朗克發(fā)表量子物理的第一篇文章，發(fā)現(xiàn)黑體被加熱時輻射的能量是一份一份的（為一最小能量H?的整數(shù)倍）。他將這一份份的東西稱為“量子”,6,1905年，愛因斯坦提出“光量子”的概念，提出了光的粒子性。并提出了關(guān)于光速的狹義相對論。,長期以來人們認(rèn)為光是一種波，因為光具有反射和折射現(xiàn)象。,光到底是什么,1924年德布羅意建立了一個計算電子等微粒波長的公式EH?,PH/?E，P體現(xiàn)了電子的粒性，?，?體現(xiàn)了電子的波性,該公式1927年得到了證實(shí)。德布羅意因成功描述量子波動力學(xué)而獲得1929年的諾貝爾物理學(xué)獎。,7,1925年德國物理學(xué)家海森堡發(fā)展了第一套完整的量子力學(xué)理論。,幾個月后，奧地利人薛定諤提出了另一種運(yùn)用數(shù)學(xué)更少的方案。之后他很快證明了他的理論等同于海森堡的理論。,他們都遇到了同樣的問題這些波是什么,德國物理學(xué)家玻爾提出了一種解釋粒子的波是對粒子表現(xiàn)出來的某一性質(zhì)的可能性的描述。比如粒子在某一刻出現(xiàn)在某一位置的可能性。,愛因斯坦在1926年寫信給玻爾“我絕不會相信上帝在擲骰子”,8,海森堡1927年提出測不準(zhǔn)原理不可能同時知道亞原子電子的位置或速度。海森堡1932年因此獲諾貝爾獎。,1927年，泡利提出原子中不可能存在兩個具有相同量子數(shù)的電子。1945年泡利因此獲諾貝爾獎。,玻爾提出了一種連接量子物理和其它物理的途徑，這就是著名的哥本哈根解釋粒子具有波的性質(zhì)，直到對粒子進(jìn)行觀測為止。觀測行為本身將使波函數(shù)塌縮，實(shí)現(xiàn)本來具有多種可能性中的一種。,9,薛定諤在1934年設(shè)計了一個思想實(shí)驗，試圖揭示哥本哈根解釋的荒謬。,設(shè)想有一個箱子，里面有一只活貓。一個裝有鐳的容器及一個裝有氰化物的小瓶也被放在箱子中。鐳原子會發(fā)生衰變。在這個裝有活貓的箱子中，如果鐳發(fā)生衰變，將打碎小瓶，使氰化物從小瓶中釋放出來，從而殺死貓；如果鐳不發(fā)生衰變，小瓶也不會被打碎，貓會活下去。,按照哥本哈根解釋，在打開箱子看貓死活之前，貓既是死的，也是活的，因為兩種可能性都存在。,直到今天，“薛定諤貓”仍在深深困擾著哥本哈根的支持者。,10,直到今天，物理學(xué)家仍然對量子力學(xué)中的一些問題感到困惑。諾貝爾物理獎獲得者、量子物理的奠基人玻爾有一句名言誰不常對量子物理感到困惑，他就不懂它。,1998年的科學(xué)百科全書定義在物理學(xué)中，光及其它的電磁輻射發(fā)出的基本粒子或能量量子，既具有粒子性質(zhì)，又有波的性質(zhì)。一般而言，當(dāng)光通過真空時可被認(rèn)為是波，當(dāng)它遇到其它物體表面時可被認(rèn)為是粒子。,讓光來吧,11,量子力學(xué)是在經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的經(jīng)典物理學(xué)包括經(jīng)典力學(xué)、電磁學(xué)、熱力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)，研究大量微觀粒子組成的宏觀物體。經(jīng)典力學(xué)研究宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動，有三個等價體系，即牛頓體系、拉格朗日體系、和哈密頓體系。,§81量子力學(xué)的基本假設(shè),我們最熟悉的是牛頓體系，它由三個定律構(gòu)成。牛頓的運(yùn)動定律向人們揭示了一個機(jī)械的和確定性的世界。如果你知道了一個物體的初始位置和速度，比如棒球或火箭，你就能精確地知道它以后會在哪里。,12,積分得,牛頓的第二定律為,即在一定的作用力下，代入初始狀態(tài)的X0和動量P0，就可以解得任意時間T時物體的位置X和動量P,13,牛頓定律是一種“決定性”方程，在一定條件下，沒有什么是不確定的，將來就象過去一樣確定地展現(xiàn)在眼前。,然而，對于微觀粒子組成的系統(tǒng)，牛頓力學(xué)不再適用，因為微觀粒子的位置和動量不可能同時確定，這就是著名的海森堡測不準(zhǔn)原理。,牛頓體系雖然全面代表了經(jīng)典力學(xué)，但量子力學(xué)則使用哈密頓體系。哈密頓函數(shù)的定義式為HTV,由哈密頓函數(shù)引出的哈密頓算符在量子力學(xué)中起著重要作用。,14,1．量子力學(xué)要解決的問題對于微觀粒子1如何描述系統(tǒng)的狀態(tài)第一個假定2狀態(tài)隨時間的變化的規(guī)律即運(yùn)動方程第三個假定3可測量的力學(xué)性質(zhì)與狀態(tài)的關(guān)系第二、四兩個假定,2．量子力學(xué)中所使用的算符及性質(zhì)算符算符是一種能將一個函數(shù)變?yōu)榱硪粋€函數(shù)的運(yùn)算符號。例如D/DX,D2/DX2,EXP,SIN,COS等?？捎?、ê等抽象地表示算符。,15,量子力學(xué)中一些要使用的算符的性質(zhì)1線性算符一個算符?如果對任意函數(shù)F和G都有?FG?F?G則?為線性算符。D/DX,D2/DX2等為線性算符；SIN,COS等不是線性算符；量子力學(xué)中采用的算符均為線性算符。,16,2算符的本征方程、本征函數(shù)和本征值當(dāng)一個算符?作用于一函數(shù)UX后，所得結(jié)果等于一個數(shù)與該函數(shù)的乘積，即?UX?UX則該方程為算符?的本征方程；UX是?的本征函數(shù)；?是?的本征值。,17,3厄米算符又稱自厄算符對任意品優(yōu)函數(shù)UX和VX都滿足下面共厄式的算符指共軛,量子力學(xué)中使用的哈密頓算符即為線性厄米算符。（品優(yōu)函數(shù)UX必須是單值、連續(xù)可微的函數(shù)，并且是平方可積的函數(shù)，即在全部空間中的積分必須是有限的。）,18,厄米算符有兩個重要性質(zhì)A厄米算符的本征值是實(shí)數(shù)；B厄米算符的不同本征函數(shù)具有正交性，即兩個函數(shù)U1X和U2X在A,B區(qū)間有,3．量子力學(xué)的四個基本假設(shè)1微觀粒子的狀態(tài)可用波函數(shù)?來描述,19,波函數(shù)具有以下特點(diǎn)?波函數(shù)?是位置和時間的函數(shù)；因微觀粒子的位置和動量不可能同時確定，所以或者采用位置和時間為變量，或者采用動量和時間為變量??具有單值、有限和連續(xù)可微的性質(zhì)，并且是平方可積的；即?為品優(yōu)函數(shù)??與共軛復(fù)數(shù)?的乘積?????2代表微粒在T時間出現(xiàn)在D?體積元的概率密度?在整個空間找到粒子的概率應(yīng)為1?此為波函數(shù)的歸一化條件。,20,2每一個宏觀力學(xué)量均對應(yīng)一個算符,在經(jīng)典力學(xué)中，每一個力學(xué)量都可表達(dá)為位移Q和動量P的函數(shù)FFQ,P,該力學(xué)量對應(yīng)的厄米算符相應(yīng)地表示為,，H為普朗克常量，H6626?1034J?S,21,由質(zhì)量為M的單個粒子組成的系統(tǒng)，其總能量為ETVT為動能，V為勢能,在哈密頓體系中，以哈密頓函數(shù)H表示系統(tǒng)的總能量,相應(yīng)的哈密頓算符為,22,3系統(tǒng)狀態(tài)?隨時間變化由薛定諤方程描述,23,如系統(tǒng)的勢能與時間無關(guān)時，可用分解變量法求解,將,代入薛定諤方程，可得,使上式成立的條件是兩邊同時等于一個常數(shù)，即,可得,該式稱為與時間無關(guān)的薛定諤方程，即定態(tài)薛定諤方程,24,??的本征函數(shù)，E?的本征值，微觀粒子系統(tǒng)的能量,積分可得,而,即在空間某點(diǎn)附近找到粒子的概率不隨時間變化。,由,25,4測量原理,在一個系統(tǒng)中對力學(xué)量?進(jìn)行測量，其結(jié)果為?的本征值?N。,這里有兩個含義1如果系統(tǒng)所處的狀態(tài)為?的本征態(tài)?N，則對?的測量結(jié)果一定為?N；2如果系統(tǒng)所處的狀態(tài)?不是?的本征態(tài)，則對?的測量將使系統(tǒng)躍遷至?的某一本征態(tài)?K，其測量結(jié)果為與該本征態(tài)對應(yīng)的本正值?K。,26,態(tài)的疊加由本征方程可解得一系列本征函數(shù)?1、?2、?3?，和相應(yīng)的本征值E1、E2、E3,在測量該狀態(tài)的能量時，將不能得到單一的E，而是E1、E2?中的任一個，得到任一個EJ的概率正比于?AJ?2,若波函數(shù)?不是力學(xué)量算符的本征函數(shù),那么該力學(xué)量算符平均值按計算,27,而系統(tǒng)能量的平均為,與哈密頓算符的本征方程?E?比較，可知其本征值E為系統(tǒng)能量的平均值。,28,§82勢箱中粒子的薛定諤方程求解,1一維勢箱中粒子的平動,一個質(zhì)量為M的粒子，在長度為A的勢箱內(nèi)運(yùn)動，勢箱內(nèi)粒子的勢能為0，VX0；勢箱外粒子的勢能為無窮大，VX?,29,量子力學(xué)的處理,1一維平動粒子的哈密頓函數(shù),2一維平動粒子的哈密頓算符,3一維平動粒子的定態(tài)薛定諤方程,即,30,在勢箱外VX?，??X0在勢箱內(nèi)VX0，?薛定諤方程為,求解得,解得,31,,并令A(yù)?＝2IA,?A??0,,,N0,?1,?2?8210,N1,2,?為正整數(shù)，但不包括0,因N0時，?X?0，粒子不存在，故不合理；N取1和1,?X相同,32,由式8210得,N1,2?,EN?薛定諤方程的本征值N?量子數(shù),結(jié)論勢箱中粒子的平動能量是量子化的,常數(shù)由歸一化條件確定,33,?一維勢箱中粒子平動的波函數(shù)為,N1,2,?,以圖表示N1，2，3時的?X和?X?X對X的曲線如圖822所示??,34,3?X可有正、負(fù)，代表相位的差異，???2始終為正，代表粒子出現(xiàn)的概率密度；4使?X為0的點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)處發(fā)現(xiàn)粒子的概率為0；N?，節(jié)點(diǎn)數(shù)?。,重要概念和結(jié)論1勢箱中粒子的能量是量子化的；2基態(tài)能量E1?0，稱為零點(diǎn)能；,35,2三維勢箱中的粒子,三維勢箱中粒子模型如圖所示條件0XA0YB0ZC勢箱外VX,Y,Z＝?勢箱內(nèi)VX,Y,Z＝0,勢箱內(nèi)粒子的薛定諤方程,如合理假設(shè)X,Y,Z三個方向的運(yùn)動相對獨(dú)立，可用分離變量法來求解,36,8216,可得三個一維薛定諤方程,其解為,代入8216式，得,37,系統(tǒng)量子數(shù)的個數(shù)與自由度間存在對應(yīng)關(guān)系一維粒子只有NX一個量子數(shù)，所以只有一個自由度；三維粒子有NX,NY,NZ三個量子數(shù)，所以有三個自由度,38,能級的簡并及簡并度G,如勢箱三個邊長相等ABC，有,當(dāng)NXNYNZ1時，E03H2/8MA2，為基態(tài)的零點(diǎn)能,當(dāng)能級的能量高于零點(diǎn)能時，有可能出現(xiàn)兩個以上波函數(shù)具有相同的能級，即兩個以上的本征函數(shù)具有相同的本征值。這種現(xiàn)象稱為能級的簡并。,例如,簡并度G3G3G1,39,§83一維諧振子,1．一維諧振子的經(jīng)典力學(xué)處理,解方程得,40,一維諧振子的位能為,一維諧振子的動能為,2．一維諧振子的量子力學(xué)處理,一維諧振子的哈密頓算符為,一維諧振子的薛定諤方程為,41,解該方程后得到,V0,1,2,3,?837,42,圖832示出了不同量子數(shù)時所對應(yīng)的能級及波函數(shù)的曲線,經(jīng)典力學(xué)中，振子應(yīng)在拋物線范圍內(nèi)運(yùn)動；,量子力學(xué)中，波函數(shù)?V在拋物線外不為0，???V2也不為0，這種現(xiàn)象稱為隧道效應(yīng)。,43,§84線性剛性轉(zhuǎn)子,線性剛性轉(zhuǎn)子的模型如圖所示,1經(jīng)典力學(xué)處理,當(dāng)線性剛性轉(zhuǎn)子繞質(zhì)量中心S旋轉(zhuǎn)時，其動能為,??折合質(zhì)量，?M1M2/M1M2；??角速度；I?轉(zhuǎn)動慣量，I?D2,44,剛性轉(zhuǎn)子位能為0，轉(zhuǎn)子的總轉(zhuǎn)動能為,M?角動量，MI?,2線性剛性轉(zhuǎn)子的薛定諤方程,角動量平方的算符為,為求解方便，改用球坐標(biāo)表示，可導(dǎo)出,45,采用分離變量法，令波函數(shù),因勢能為0，故只需考慮角度部分波函數(shù)的求解。,線性剛性轉(zhuǎn)子的薛定諤方程,解該薛定諤方程，可得波函數(shù)如表841所示（表841）,,,46,,M±2,,M±1,,M0,J2,,M±1,,M0,J1,,M0,J0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,球諧函數(shù)YJM?,?J?3,J?角量子數(shù)；M?磁量子數(shù),47,薛定諤方程的本征值，轉(zhuǎn)動能為,J0,1,2,?8415,由表841和式8415可知1剛性轉(zhuǎn)子無零點(diǎn)能；2,相鄰能級間隔隨能級升高而增大；3剛性轉(zhuǎn)子的能級由J決定，而量子態(tài)由J和M兩個量子數(shù)決定確定4對給定的J，M可取值MJ,J1,?,0,?,J1,J即能級J的簡并度G2J1,,,,,48,§85類氫離子及多電子原子的結(jié)構(gòu),1氫原子和類氫離子的薛定諤方程,類氫原子H,HE,LI2等（核外只有一個電子）,勢能核ZE與核外電子間的作用真空靜電作用，采用高斯單位,R?核與電子間的距離；E?元電荷電量,49,電子與核之間的問題，類似于剛性轉(zhuǎn)子，波函數(shù)可分離變量,薛定諤方程,50,解薛定諤方程852，得,N1,2,3,?,解得RNJR見表851YJM?,?見表841,51,總結(jié)1類氫原子的薛定諤方程的能級和本征函數(shù)為,N1,2,3,?,2主量子數(shù)N，角量子數(shù)J，磁量子數(shù)M之間的關(guān)系為,3類氫原子中電子的能級由主量子數(shù)N決定,能級的簡并度為,52,2原子軌道及其圖形,表852列出了類氫離子的波函數(shù)P72圖852給出了氫原子軌道的圖形P73左圖原子軌道的等值面；右圖對應(yīng)于左圖截面的波函數(shù)圖形，下方的投影為等高線。,53,54,55,幾點(diǎn)說明1書中圖形均由函數(shù)畫出非示意圖；2類氫離子的等值面是封閉的；3電子云界面內(nèi)沒有包括100％的電子出現(xiàn)概率在界面內(nèi)，電子出現(xiàn)的概率已達(dá)99％，但卻不是100％，因波函數(shù)雖然隨離原子核的距離衰減很快，但理論上卻可延伸到無窮處。,56,3．電子自旋,光譜研究表明，電子除以表征的繞核運(yùn)動外，還以正反兩種自旋狀態(tài)存在。,完整的波函數(shù)例1S?，2PX?由四個量子數(shù)N,J,M,MS表示,57,4．多電子原子結(jié)構(gòu),哈密頓算符為,?是表征Z個電子繞核運(yùn)動狀態(tài)的波函數(shù)，是ZR,?,?個變量的函數(shù)，無法精確求解，故一般采用近似方法,薛定諤方程,58,1單電子近似,忽略電子間的庫侖引力，則薛定諤方程為,但該法完全忽略了電子間的相互作用，故誤差很大。,59,2中心力場近似,把第I個電子與其它電子的相互作用看成是第I個電子與其它Z1個電子組成的中心力場的作用。,?哈密頓算符為,第I個電子的薛定諤方程為,60,薛定諤方程的解,除徑向方程R?與單電子的有所不同外，球諧方程部分與單電子的完全相同。,中心力場近似所得到的結(jié)論對元素周期律及元素化學(xué)性質(zhì)的定性討論起著極為重要的作用。,3自洽場方法（自學(xué)）,61,5量子力學(xué)中的全同粒子,性質(zhì)完全相同的粒子稱為全同粒子。,由全同粒子組成的系統(tǒng)，各個粒子無法區(qū)分。交換兩個全同粒子1,2，不會改變系統(tǒng)的狀態(tài)，即,兩邊開平方,若，則波函數(shù)是對稱的；若，則波函數(shù)是反對稱的；若，則波函數(shù)是非對稱的。,62,波函數(shù)對稱的粒子?玻色子光子；波函數(shù)反對稱的粒子?費(fèi)米子電子、質(zhì)子、中子,泡利不相容原理兩個或兩個以上的粒子不能占據(jù)同一個空間??自旋軌道。（即不能有兩個或更多電子具有完全相同的四個量子數(shù)N、L、M、MS，每個量子態(tài)只能容納一個電子。）,63,斯萊特提出N電子系統(tǒng)的反對稱波函數(shù)可表示為,??斯萊特行列式,多電子原子的核外電子排布服從1泡利不相容原理2能量最低原理在不違反泡利原理的前提下，盡可能使總能量最低；3洪特規(guī)則在主量子數(shù)N和角量子數(shù)J相同的軌道上，電子盡可能占據(jù)磁量子數(shù)M不同的軌道，且自旋平行。,因根據(jù)行列式的性質(zhì)，交換行列式的兩行，行列式將取負(fù)號,64,,

簡介：1,第六章熱力學(xué)基礎(chǔ),,2,一、序論,熱力學(xué)是研究物質(zhì)熱現(xiàn)象與熱運(yùn)動規(guī)律的一門學(xué)科，它的觀點(diǎn)和方法與物質(zhì)分子動理論的觀點(diǎn)和方法不同，在熱力學(xué)中，并不考慮物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和過程，而是以實(shí)驗事實(shí)為依據(jù)。研究熱力學(xué)系統(tǒng)中有關(guān)功能轉(zhuǎn)換的問題,熱力學(xué)的理論基礎(chǔ)是熱力學(xué)第一、第二定律熱力學(xué)第一定律是包括熱現(xiàn)象在內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換和守恒定律，熱力學(xué)第二定律是指明過程進(jìn)行的方向和條件的另一條基本定律。,熱力學(xué)的理論中，還引進(jìn)了熵的概念，從熵的變化說明熱力學(xué)過程的不可逆，熵是一個很重要的概念。,3,61熱力學(xué)第零和第一定律,一、熱力學(xué)第零定律,如果兩個物體都與處于確定狀態(tài)的第三個物體處于熱平衡狀態(tài)，則這兩個物體彼此處于熱平衡；,處于同一熱平衡狀態(tài)的所有物體都具有一共同的宏觀性質(zhì)，即它們的冷熱程度相等，這一宏觀性質(zhì)就是溫度。溫度是決定一個物體是否和其它物體處于熱平衡的宏觀性質(zhì)。,兩個溫度不同的物體，相互接觸后，熱的變冷，冷的變熱，最后冷熱均勻，溫度相同，從而達(dá)到熱平衡。,4,二、熱力學(xué)過程,在熱力學(xué)中，我們把縮研究的物體或物體組稱為熱力學(xué)系統(tǒng)，簡稱“系統(tǒng)”,熱力學(xué)系統(tǒng)從一個平衡狀態(tài)過渡到另一個狀態(tài)縮經(jīng)歷的變化過程就是一個熱力學(xué)過程。,⑴熱力學(xué)過程,例推進(jìn)活塞壓縮汽缸內(nèi)的氣體，氣體的體積，密度，溫度或壓強(qiáng)都將變化，在過程中的任意時刻，氣體各部分的密度，壓強(qiáng)，溫度都不完全相同。,5,⑵非靜態(tài)過程,過程的發(fā)生是系統(tǒng)由一個平衡狀態(tài)到平衡受到破壞，再達(dá)到一個新的平衡態(tài)。從平衡態(tài)破壞到新平衡態(tài)建立所需的時間稱為弛豫時間，用Τ表示。,實(shí)際發(fā)生的過程往往進(jìn)行得較快，通常在新的平衡態(tài)達(dá)到之前系統(tǒng)又繼續(xù)了下一步變化。這意味著系統(tǒng)在過程中經(jīng)歷了一系列非平衡態(tài)，這種過程稱非靜態(tài)過程,作為中間態(tài)的非平衡態(tài)通常不能用狀態(tài)參量來描述。,6,理想氣體自由膨脹過程是一個非靜態(tài)過程。“自由”指氣體膨脹時不受阻力。如圖,,氣體自由膨脹過程,,,,,,初態(tài),膨脹,7,⑶準(zhǔn)靜態(tài)過程,一個過程，如果任意時刻的中間態(tài)都無限接近于一個平衡態(tài)，則此過程為準(zhǔn)靜態(tài)過程。顯然，這種過程只有在進(jìn)行得“無限緩慢”的條件下才可能實(shí)現(xiàn)。對于實(shí)際過程則要求系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于弛豫時間Τ時才可以近似看作準(zhǔn)靜態(tài)過程。,平衡態(tài)具有確定的狀態(tài)參量，可用PV圖上一點(diǎn)來表示。準(zhǔn)靜態(tài)過程可用PV圖上一條曲線表示，稱過程曲線。這條曲線的方程稱過程方程。準(zhǔn)靜態(tài)過程是一種理想過程。,8,例下圖活塞與汽缸無摩擦，當(dāng)氣體作準(zhǔn)靜態(tài)壓縮或膨脹時，外界的壓強(qiáng)PE必等于此時氣體的壓強(qiáng)P，若截面積S，活塞緩慢向外移動距離DL，在這個過程中，氣體對外作功為,三、功、熱量和內(nèi)能,在熱力學(xué)中，熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)改變，總是通過外界對系統(tǒng)作功，或向系統(tǒng)傳遞能量。如給一杯水加入，可以通過加熱的方式、也可以用攪拌的方式。雖然方式不同，但可以達(dá)到同樣的效果。,上式中DV是氣體的體積的微小變化量，DV0，表示系統(tǒng)對外作正功，DV0；系統(tǒng)內(nèi)能減少，?E0系統(tǒng)放出熱量,Q0；外界對系統(tǒng)作功,W,3注意,1熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計統(tǒng)計意義,一個孤立系統(tǒng)其內(nèi)部自發(fā)進(jìn)行的過程，總是由熱力學(xué)概率小的宏觀態(tài)向熱力學(xué)概率大的宏觀態(tài)進(jìn)行,2熱??律的數(shù)學(xué)表達(dá)式熵增加原理,2孤立系統(tǒng)內(nèi)的可逆過程熵不變,孤立系統(tǒng)內(nèi)過程必有,3非孤立系統(tǒng)中過程可能有,0；系統(tǒng)內(nèi)能減少，?E0系統(tǒng)放出熱量,Q0；外界對系統(tǒng)作功,W0；,104,2應(yīng)用（1初態(tài)，2末態(tài)）,105,二、循環(huán)過程ΔE0,QW,106,三、熱力學(xué)第二定律,1可逆過程和不可逆過程。,2熱力學(xué)第二定律的兩種表述。,四、卡諾定理,五、熵,1定義,2理想氣體等值過程的熵變,107,3相變、同相溫變過程的熵變,六、熵增加原理,孤立系統(tǒng),

簡介：1流體力學(xué)流體力學(xué)緒論緒論第一章第一章流體的基流體的基本概念概念第二章第二章流體靜力學(xué)流體靜力學(xué)第三章第三章流體動流體動力學(xué)第四章第四章粘性流體粘性流體運(yùn)動及其阻力計算動及其阻力計算第五章第五章有壓管路的水力計算有壓管路的水力計算第六章第六章明渠定常均勻流明渠定常均勻流第九章第九章泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)緒論緒論第一章第一章流體的基本概念流體的基本概念第一節(jié)第一節(jié)流體的特征流體的特征連續(xù)介質(zhì)的概念連續(xù)介質(zhì)的概念一、流體的特征一、流體的特征物質(zhì)的三態(tài)地球上物質(zhì)存在的主要形式物質(zhì)的三態(tài)地球上物質(zhì)存在的主要形式固體固體、液體液體和氣體氣體。流體流體和固體固體的區(qū)別區(qū)別從力學(xué)分析的意義上看，在于它們對外力抵抗的能力不同。從力學(xué)分析的意義上看，在于它們對外力抵抗的能力不同。固體固體流體流體固體既能承受壓力，也能承受拉力與抵抗拉伸變形。固體既能承受壓力，也能承受拉力與抵抗拉伸變形。流體只能承受壓力，一般不能承受拉力與抵抗拉伸變形。流體只能承受壓力，一般不能承受拉力與抵抗拉伸變形。流體易變形，沒有固定形狀。流體易變形，沒有固定形狀。液體液體和氣體氣體的區(qū)別區(qū)別3Γ＝ΡGVWΓ比重比重物體質(zhì)量與同體積的物體質(zhì)量與同體積的4℃的蒸餾水的質(zhì)量之比?！娴恼麴s水的質(zhì)量之比。無量綱。無量綱。二、粘性二、粘性粘性粘性流體在運(yùn)動的狀態(tài)下，產(chǎn)生內(nèi)摩擦力以抵抗流體變形的性質(zhì)。流體在運(yùn)動的狀態(tài)下，產(chǎn)生內(nèi)摩擦力以抵抗流體變形的性質(zhì)。流體的粘度是由流動流體的內(nèi)聚力和分子的動量交換所引起的。流體的粘度是由流動流體的內(nèi)聚力和分子的動量交換所引起的。內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力由于流體變形（或不同層的相對運(yùn)動），而引起的流體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)間的反向作用力。由于流體變形（或不同層的相對運(yùn)動），而引起的流體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)間的反向作用力。內(nèi)摩擦切應(yīng)力內(nèi)摩擦切應(yīng)力APΤ與（速度）切應(yīng)變率成比例與（速度）切應(yīng)變率成比例HV粘性切應(yīng)力，單位面積上的內(nèi)摩擦力。粘性切應(yīng)力，單位面積上的內(nèi)摩擦力。牛頓內(nèi)摩擦定律牛頓內(nèi)摩擦定律（粘性定律）（粘性定律）液體運(yùn)動時，相鄰液層間所產(chǎn)生的切應(yīng)力與剪切變形的速率成液體運(yùn)動時，相鄰液層間所產(chǎn)生的切應(yīng)力與剪切變形的速率成正比。正比。流體中速度為非線性分布時流體中速度為非線性分布時（NMNM2，PAPA）DYDU＝Τ問題問題與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關(guān)的因素是與牛頓內(nèi)摩擦定律直接有關(guān)的因素是BA、切應(yīng)力和壓強(qiáng)；、切應(yīng)力和壓強(qiáng)；B、切應(yīng)力和剪切變形速率；、切應(yīng)力和剪切變形速率；C、切應(yīng)力和剪切變形；、切應(yīng)力和剪切變形；D、切應(yīng)力和流速。、切應(yīng)力和流速。牛頓流體牛頓流體內(nèi)摩擦力按粘性定律變化的流體。內(nèi)摩擦力按粘性定律變化的流體。非牛頓流體牛頓流體內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力不按粘性定律變化的流體。按粘性定律變化的流體。動力粘性系數(shù)動力粘性系數(shù)Μ又稱絕對粘度、動力粘度、粘度，是反映流體粘滯性大小的系數(shù)。又稱絕對粘度、動力粘度、粘度，是反映流體粘滯性大小的系數(shù)。單位國際單位牛秒單位國際單位牛秒米2，NSMNSM2或或帕秒，帕秒，PAPAS物理單位克物理單位克秒厘米，秒厘米，泊，GSCMGSCM；達(dá)因秒達(dá)因秒厘米厘米2DYNSCMDYNSCM2工程單位公斤力秒工程單位公斤力秒米2，KGFSMKGFSM2DYYUDU