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反應粉末混凝土的當前應用。 | SciDraw Gallery

反應粉末混凝土的當前應用。

材料科學

提示詞描述

反應粉末混凝土的當前應用。

相關插圖

1. 配合比設計（或實驗材料）
配合比設計是決定活性粉末混凝土（RPC）高性能的核心組成部分。實驗配合比的合理性直接影響最終材料性能是否符合標準。RPC的配合比設計需要考慮膠凝體系的水化反應效率、骨材的密實堆積效應以及纖維的增強增韌效果。同時，還需保證材料在製備和養護過程中的和易性。因此，需要結合膠凝材料（水泥、矽灰、礦物粉等）的活性特徵和纖維（鋼纖維、聚丙烯纖維等）的物理力學性能，圍繞核心配合比參數（膠凝材料比例、水膠比、纖維種類及摻量）進行系統的配合比設計。這將明確各組分比例的合理範圍，為後續製備工藝優化和性能控制奠定基礎。
2. 製備工藝（詳細描述製備過程）
(1) 原材料預處理：選用符合標準的水泥、矽灰、礦物粉等膠凝材料，並進行乾燥處理備用；纖維材料需進行分散預處理，避免團聚；骨材篩分後，經球磨機研磨至規定粒徑，並通過200目標準篩備用。
(2) 配料與攪拌：按照設計的配合比，精確稱量各原材料（膠凝材料、骨材、纖維、外加劑、水）。首先將固體組分投入強制式攪拌機中乾拌2-3分鐘至混合均勻，然後加入規定比例的水和外加劑，濕拌5-8分鐘，確保混合物均勻細膩，無明顯顆粒團聚。
(3) 成型：根據試驗要求選擇相應的標準模具（如抗壓強度試驗採用100mm×100mm×100mm立方體模具），將攪拌均勻的混合物緩慢倒入模具中，並使用振動台進行振動成型（振動時間30-60秒），以去除混合物內部的氣泡，保證試件密實；成型後，刮平試件表面，並覆蓋保鮮膜，防止水分蒸發。
(4) 養護：將成型後的試件首先在室溫（20±2℃）和相對濕度≥90%的環境下靜置24小時，然後脫模；脫模後的試件在不同的養護制度下進行養護，如標準養護（20±2℃恆溫水養護）和蒸汽養護（不同溫度和恆溫時間組合），直至達到規定的養護齡期。
3. 材料性能測試
結合研究目標，利用萬能試驗機、彎曲試驗機、耐久性試驗裝置等設備，系統地進行RPC的核心性能測試，以明確配合比參數和製備工藝對性能的影響。具體測試內容如下：
(1) 抗壓強度試驗：採用萬能試驗機進行試驗。參考國家標準《活性粉末混凝土》（GB/T 31387-2015）中的相關規定，選用標準尺寸的試件，在規定的養護齡期後進行抗壓加載試驗；試驗目的是探究各影響因素對RPC抗壓承載力的調控作用，明確材料強度是否達標。
(2) 抗彎強度試驗：藉助彎曲試驗機完成試驗，依據《活性粉末混凝土》（GB/T 31387-2015）標準。

1. 配合比設計（或實驗材料）配合比設計是決定活性粉末混凝土（RPC）高性能的核心組成部分。實驗配合比的合理性直接影響...

主要標題二的圖示計畫
副標題 1 的圖示：物理規則化損失函數的多目標協同設計

視覺概念：損失函數平衡的示意圖。

核心組成：

圖像中心是一個平衡器或混合器。

平衡器的左側托盤是「數據損失」（圖示：圖表和數據點），右側托盤是「物理損失」（圖示：物理公式和勾選符號）。

平衡器上方是一個可調節的權重係數 λ（類似於滑動變阻器或旋鈕），動態調整兩側的貢獻。最終，平衡的輸出指向「總損失函數：L_total = L_data + λ*L_physics」。

背景可以顯示總損失隨訓練迭代次數減少的曲線。

副標題 2 的圖示：嵌入先驗知識的網路結構引導機制

視覺概念：物理引導的網路架構圖。

核心組成：

一種特殊的網路結構圖，不同於傳統的全連接網路。

網路有多個分支，每個分支的入口都標記有來自不同物理機制的引導（例如「塑性主導分支」、「脆性斷裂分支」）。

在網路的某些層中，使用符合物理意義的自定義激活函數（標記函數圖），或者存在反映因果關係的跳躍連接（信息流用箭頭指示，例如從「應力」層到「去除」層）。

圖說強調「由物理結構引導的設計」。

副標題 3 的圖示：融合模型的訓練策略和優化算法

視覺概念：交替優化路徑圖。

核心組成：

以訓練循環（Epoch）為橫軸，顯示兩個損失的下降軌跡。

使用雙線圖或分階段的背景顏色來表示不同的訓練階段：例如，第一階段側重於優化數據損失（L_data 快速下降），第二階段共同優化物理損失（L_physics 開始下降），第三階段精細調整（兩者協同下降）。

該圖可以嵌入算法偽代碼框，突出顯示諸如「交替最小化」或「自適應權重更新」等關鍵步驟。

主要標題三的圖示計畫
副標題 1 的圖示：多尺度預測性能的協同驗證方法

視覺概念：多尺度對齊比較圖。

核心組成：

垂直並列三組預測與測量比較圖。

頂部（微觀）：預測的單個划痕形態輪廓與 SEM 照片輪廓的疊加比較。

中部（介觀）：預測的表面粗糙度 3D 形態雲圖與白光干涉儀測量雲圖的比較。

底部（宏觀）：預測的材料去除深度剖面曲線與測量的剖面曲線的比較。

每組比較都標記有定量誤差指標（例如 RMSE），整體顯示跨尺度的連貫性。

副標題 2 的圖示：小樣本和泛化條件下的模型魯棒性測試

視覺概念：泛化性能雷達圖或氣泡圖。

核心組成：

一個雷達圖，具有多個軸，代表不同的挑戰性條件：例如「少量訓練樣本」、「新磨料」、「新材料」、「新工藝參數」。

在雷達圖上繪製兩條曲線：一條是純數字

主要標題二的圖示計畫副標題 1 的圖示：物理規則化損失函數的多目標協同設計視覺概念：損失函數平衡的示意圖。核心...

鈉離子電池中，硬碳電極封閉孔洞內鈉儲存機制的示意圖。

鈉離子電池中，硬碳電極封閉孔洞內鈉儲存機制的示意圖。...

標題 2：微觀材料去除演化特性與行為轉變機制實驗研究
子標題 1 圖像：精密刮擦試驗機示意圖，顯示鑽石壓頭（代表單個磨粒）沿著黏合劑、密封劑和鋁層組成的樣品表面進行擺線運動。該圖突出了對應於不同材料區域的三個微觀形貌區域，並用虛線勾勒。關鍵組件標記為：力感測器、運動控制器和樣品夾持器。

子標題 2 圖像：顯示多材料去除模式的微觀形貌圖像。並排放置三個偽彩色（或高對比度灰度）微觀形貌圖像。
左（黏合劑層）：顯示粗糙的斷裂表面、放射狀微裂紋和剝落坑，標記為「微斷裂剝落」。
中（密封劑層）：顯示光滑的塑性溝槽、凸起的邊緣和片狀捲曲，標記為「塑性變形和捲曲」。
右（鋁層）：顯示清晰的切削溝槽、連續的帶狀切屑和犁溝脊，標記為「塑性流動和切屑形成」。

子標題 3 圖像：二維或三維狀態轉變圖，顯示磨粒行為模式轉變的定量臨界條件。Y 軸代表瞬時法向壓力，X 軸代表切向速度或磨粒攻擊角。坐標系分為三個不同的區域，並用圖示和文字標記：「滑動區」（圖示：加熱的摩擦點）、「犁耕區」（圖示：凸起和變形的溝槽）和「切削區」（圖示：飛濺的切屑）。一條穿過這三個區域的曲線代表磨粒行為隨著參數變化（例如，壓力增加）的動態轉變。可以在曲線上標記特定的臨界閾值。

標題 3：跨尺度隨機研磨過程預測模型構建與整合
子標題 1 圖像：流程圖和動態模擬快照的組合，說明蒙地卡羅隨機研磨切削時域模擬模型的構建。
左：流程圖：「隨機生成磨粒位置和屬性」→「計算瞬時運動軌跡和載荷」→「確定微觀行為（滑動/犁耕/切削）」→「累積材料去除」→「更新表面形貌」，形成一個迴圈。
右：模擬快照顯示一個旋轉的砂輪，其工作表面上有大量隨機分佈的小點（磨粒），每個點都有不同的顏色（代表不同的行為狀態），以及下方工件表面演變的 3D 形貌。

子標題 2 圖像：系統架構或知識圖譜圖，說明「製程參數-壓力-材料-機制」規則庫的整合。
一個中央資料庫圖示標記為「規則庫」。四個輸入箭頭從規則庫延伸出來，指向：「製程參數集」（壓力、速度）。

標題 2：微觀材料去除演化特性與行為轉變機制實驗研究子標題 1 圖像：精密刮擦試驗機示意圖，顯示鑽石壓頭（代表單個磨粒...