紫外线对树脂-水泥界面特性的影响

为探究紫外线对树脂-水泥复合材料界面腐蚀特性的影响,本文以高压汞灯为光源,对树脂导光水泥基材料进行加速老化,采用斜剪粘结强度、表面外观特征变化的宏观测试手段探明树脂-水泥界面在紫外线辐射环境下的变化规律,通过ESEM-EDS的微观测试手段分析树脂-水泥界面在紫外线辐射环境下的劣化机理。结果表明:试件发生斜剪破坏时,均从树脂与水泥基体的界面处开始破坏;在紫外线作用下,界面斜剪粘结强度呈先升后降的趋势,并在24h左右达到最大值11.62MPa;树脂部分黄变随照射时间的延长不断加深,84h时色差值达到9.283;早期树脂部分发生后固化反应使结构强度增加,界面结合更为紧密,随着照射时间的延长,紫外线作用使树脂分子链断裂,羰基和酯基基团发生降解,削弱了树脂与水泥界面的粘结性能。     

树脂导光水泥基材料的设计与制备表征

利用透光树脂作导光组分,进行树脂导光水泥基材料(resin light conductive cementitious materials,RLCCM)的设计,采用先预制透光树脂单元再将其植入水泥基体的方法来制备树脂导光水泥基材料,采用强度试验、耐老化性能试验、透明度测量仪分别研究了树脂导光水泥基材料的力学性能、耐老化性能、透明度。结果表明:树脂导光水泥基材料具有良好的力学性能和耐老化性能,同时也具有良好的透光性能,透明度≥22%,足以满足采光要求,可以起到透光显影、采光节能的作用。     

二元环/线高分子在纳米棒界面区域的吸附行为

通过粗粒化分子动力学模拟,在高分子链与纳米棒间的不同相互作用强度、不同高分子链刚性,且在同时考虑单分散和双分散共混高分子链条件下,研究了高分子链在纳米棒界面区域的吸附行为。对于柔性环形高分子链,增强高分子链与纳米棒间的相互作用有利于提高纳米棒对高分子链的吸附。当高分子链与纳米棒间的相互作用强度较弱时,增强高分子链刚性会诱导高分子链套在纳米棒上形成规则的自组装结构。对环/线高分子链共混情况,当高分子链与纳米棒间的相互作用较弱时,随着链刚性的增强,环形高分子链优先占据纳米棒界面区域;当高分子链与纳米棒间的相互作用较强时,随着链刚性的增强,纳米棒界面区域由优先吸附环形高分子链转为优先吸附线形高分子链。研究结果有助于进一步了解高分子链与纳米棒的复合材料,为改善纳米复合材料的性能提供理论支持。     

纤维陶粒混凝土与普通混凝土粘结性能实验研究

通过对聚丙烯腈纤维陶粒混凝土与普通混凝土Z型试件和立方体抗拉试件的加载实验,研究结合面的处理方式、混凝土强度、浇筑时间间隔对2种混凝土粘结性能的影响规律.结果表明:用露骨料水洗剂处理结合面可省时省力地提高结合面的粗糙度、Z型试件的抗剪强度;对结合面的抗拉强度而言,露骨料水洗剂界面虽然对陶粒混凝土与C40混凝土结合面的抗拉强度有提高作用,却降低了与C30混凝土结合面的抗拉强度;在先浇混凝土终凝结束后,缩短2种混凝土先后浇筑时间间隔、提高后浇混凝土强度对结合面粘结强度有提高作用.     

陶粒-普通混凝土双层组合路面层间应力及弯沉分析

为研究陶粒-普通混凝土双层组合路面的层间应力及弯沉, 首先进行Z型组合试件的粘结性能试验, 并利用ANSYS软件建立陶粒-普通混凝土双层组合路面模型, 分析车辆在匀速和制动工况下组合路面的层间应力及弯沉分布; 还进一步研究了增设Z型钢筋网对组合路面层间粘结性能的加强作用. 结果表明: 陶粒-普通混凝土双层组合路面具有较理想的层间粘结性能和较小的变形; 增设Z型钢筋网可进一步减小层间应力和变形, 加强整体粘结性能.     

改性硫氧镁胶凝材料的配制及性能研究

为确定工业级轻烧氧化镁粉与七水硫酸镁溶液配制改性硫氧镁胶凝材料的最优参数,分别研究了不同氧化镁/七水硫酸镁摩尔比,硫酸镁溶液浓度及水稳剂水玻璃对硫氧镁胶凝材料工作和力学性能的影响.结果表明:随着氧化镁/硫酸镁摩尔比的提高,硫氧镁水泥的初凝时间逐渐缩短,流动性逐渐降低,抗压和抗折强度逐渐提高;随着七水硫酸镁浓度的提高,硫氧镁水泥的抗压抗折强度也呈现增长趋势,MgO:MgSO4·7H2O:H2O摩尔比为14:1:12时,硫氧镁胶凝材浆体的28d抗压和抗折强度分别达到38.3MPa和7.0MPa.耐水性研究表明,加入氧化镁质量2%的水玻璃可以很好地改善硫氧镁水泥的耐水性.     

高抗折硫氧镁基无机复合胶凝材料的制备及其机理

为了制备具有高抗折性能的硫氧镁基胶凝材料, 分别研究了不同掺量硅灰取代轻烧氧化镁粉对柠檬酸改性硫氧镁(CMOS)胶凝材料性能的影响及机理. 结果表明: 掺加硅灰之后, 制备的柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料抗折抗压强度均得到了提高. 当硅灰取代掺量在5%~10%质量分数时, 柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料各个龄期的力学性能最优, 其中, 28d抗折强度达到了22~23 MPa左右, 这比相同水灰比条件下普通硅酸盐水泥P.O42.5的抗折强度提高了238%. 研究还发现, 硅灰取代掺量在5%~10%质量分数范围时, 所制备的硫氧镁基胶凝材料的耐水系数达到了0.85以上, 表明该高抗折硫氧镁基胶凝材料具有较高的耐水性, 完全适用于受水浸泡或处于潮湿环境的重要结构中.     

复杂条件下FRP-混凝土界面剥离机理研究分析

从理论模型、试验研究和数值模拟讨论了影响FRP-混凝土界面粘结性能的关键因素, 分析了环境因素和加载速率对FRP-混凝土界面粘结性能以及极限承载力的影响, 指出了复杂条件下FRP-混凝土界面分析亟待解决的关键问题.     

固硫渣胶凝材料安定性改性实验研究

为了使固硫渣得到更好的循环利用,采用化学激发和机械磨细等物理化学方法对固硫渣胶凝材料进行改性,并测定雷氏值和无侧限抗压强度来研究沸石灰渣激发剂(HAZ)掺量对安定性的影响.结果表明,促安剂HAZ可以改善固硫渣胶凝材料的安定性和提高其强度.最后通过扫描电镜和X-射线衍射分析实验对安定性和强度实验结果进行了验证.     

新老混凝土粘结的抗压强度塑性极限分析

对新老混凝土粘结试块进行了抗压强度研究,发现新老混凝土粘结在竖向受压情况下,其抗压强度远低于整浇混凝土的抗压强度.因此,对新老混凝土粘结试块的竖向抗压强度进行相关理论分析,并根据试验,提出了新老混凝土粘结的受压破坏机构;又利用塑性极限分析中的上限定理,得到了新老混凝土粘结抗压强度的理论解.对比理论解与试验值,发现理论解高于试验值,在详细分析原因后,对理论解进行了相应修正.     

机械法联络通道壁后注浆材料优化配比研究及应用

机械法联络通道施工时将同步注浆和二次注浆结合为壁后注浆技术, 对注浆材料的初凝时间、抗压强度、收缩性能提出了更高的要求, 为此本文制备了由超细水泥、水玻璃、增黏剂、减水剂和絮凝剂等配制成的新型注浆材料, 通过试验获得其凝结时间、收缩、抗压(折)强度等性能指标, 并与相同组分普通硅酸盐水泥浆液的性能指标进行对比, 推荐了优化配合比. 结果表明: 相对于普通硅酸盐水泥双液浆, 新型双液注浆材料的初凝时间短, 固结收缩率小, 抗压强度高, 可以较好地应用于机械法联络通道施工注浆.     

钢筋增强钢管混凝土短柱的轴心受压性能

为了探究混凝土强度对钢筋增强钢管混凝土短柱(R-CFST)轴压性能的影响规律,进行了试验研究.试验中,将混凝土的强度等级作为主要参数,制备了6种混凝土强度的R-CFST、钢管混凝土和普通钢筋混凝土等54根圆形截面短柱试件.根据试验结果,分析了混凝土强度对受力性能、破坏模式、延性、套箍效应和峰值荷载的影响.结果表明:由于钢筋的贡献,R-CFST轴压性能的退化不随混凝土强度的提高而增加,具有较好的塑性性能;钢筋对R-CFST延性、套箍效应和强度的改善随混凝土强度的提高而变得更加明显;混凝土强度的提高不造成破坏模式的改变;高强度混凝土填充时配置适量钢筋可以有效增强R-CFST的受力性能;给出的计算公式能合理计算R-CFST承载力.     

柔韧性羧端基不饱和聚酯粉末涂料的研制

本文研制了粉末涂料用柔韧性羧端基不饱和聚酯树脂及其相应的环氧树脂固化的柔韧性不饱和聚酯粉末涂料，讨论了树脂合成，涂料制备及涂层性能，涂层的装饰性能特别是柔韧性能有了较大改善。     

橡胶粒子改性水泥混凝土的变形性能及其受力分析

研究橡胶粒子改性水泥混凝土的变形性能和受力情况,并对橡胶粒子的影响机理作了初步探讨。结果表明,掺加橡胶粒子可明显改善混凝土的干缩变形性能、韧性及极限变形能力,同时会降低混凝土的抗折、抗压强度。橡胶粒子对混凝土早期(3 d)抗折、抗压强度影响较小,但对混凝土28 d抗折     

环氧/氟碳复合涂层的制备及其耐磨、防腐性能

为提高氟碳树脂涂层在金属基体上的疏水性和耐磨、防腐性能,采用简单共混方法制备了环氧树脂(EP)改性氟碳树脂(FEVE)复合涂层EP/FEVE.采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)确定复合涂层的组成和结构,并基于干摩擦和模拟海水(3.5％NaCl溶液)摩擦测试与电化学阻抗谱(EIS)测试研究了复合涂层的耐磨、防腐性能及机...     

原料摩尔比和矿物掺合料对柠檬酸改性硫氧镁砂浆性能的影响

为了提高硫氧镁基结构材料的各项性能,研究了Mg O/Mg SO4摩尔比参数、不同矿物掺合料对柠檬酸改性硫氧镁砂浆力学性能、耐水性能及保温隔热性能的影响.结果表明:同水灰比普通硅酸盐水泥(P·O42.5)砂浆相比,Mg O/Mg SO4摩尔比在12:1~14:1时柠檬酸改性硫氧镁砂浆的早期抗折强度增加了69%~75%,早期抗压强度提高了55%~78%,导热系数降低了18%~30%;以Mg O/Mg SO4摩尔比12:1为基准,矿粉和粉煤灰分别以10%~15%质量分数等量取代氧化镁粉时,对柠檬酸改性硫氧镁砂浆的力学性能、耐水性能以及保温隔热性能的影响效果最佳,其28 d抗折强度为11 MPa,抗压强度达到50 MPa,而导热系数为0.360 6 W·(m·K)-1.     

矿物掺合料对脱硫二水石膏粉煤灰复合胶凝材料强度的影响

通过单因素试验,考察矿物掺合料（水泥、生石灰、矿渣）对脱硫二水石膏粉煤灰复合胶结材（以下简称DGF）强度的影响规律,并确定适宜掺量范围.并在此基础上,通过正交设计试验研究了矿物掺合料对脱硫石膏粉煤灰复合胶凝材料强度的影响.分析了3种矿物掺合料的影响规律以及主次顺序,确定了矿物掺合料的最佳掺量,并测定其基本性能.结果表明：掺入适量的矿物激发剂能有效地提高脱硫石膏粉煤灰复合胶凝材料的强度.     

掺偏高岭土对蒸养混凝土性能的影响研究

为改善蒸养混凝土性能,研究了掺偏高岭土对蒸养混凝土抗压强度、抗氯离子渗透和抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并通过热分析和界面区显微硬度测试,探讨了偏高岭土对蒸养混凝土的作用机理.结果表明,掺偏高岭土显著提高了蒸养混凝土脱模强度和抗氯离子渗透性,掺量15%时效果最佳;掺偏高岭土大幅提高了蒸养混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,其抗折抗蚀系数远高于空白混凝土;偏高岭土对蒸养混凝土性能的改善机理与其水化时消耗大量Ca(OH)2,从而提高了界面区显微硬度有关.     

水泥基透水混凝土的配合比优化设计研究

为了优化通用硅酸盐水泥基透水混凝土的配合比设计,研究了水灰比、浆骨比、矿物掺合料、外加剂对普通硅酸盐水泥基透水混凝土性能的影响规律.结果表明:水灰比在0.20～0.25,浆骨比为0.43～0.45时,透水混凝土的各项性能最优.研究结果还表明, Ⅱ级粉煤灰和S95矿粉单掺掺量分别为胶凝材料总量的30%～40%和10%～20%时,可以有效提高透水混凝土的后期强度,并且单掺粉煤灰的效果好于单掺矿粉,而单掺矿粉的透水混凝土透水性能好于单掺粉煤灰;透水混凝土胶结剂对透水混凝土性能提高的效果优于聚羧酸外加剂,并存在适宜掺量范围.     

陶粒混凝土复合叠浇试件黏结滑移性能研究

装配式混凝土结构中,使用陶粒混凝土与普通混凝土复合叠浇试件能有效减轻结构自重.影响叠浇构件整体工作性能的关键因素是陶粒混凝土与普通混凝土叠浇结合面的黏结性能.考虑叠合试件叠浇面的处理方式和叠浇间隔时间,对陶粒混凝土与普通混凝土在叠浇面处的黏结滑移进行试验分析,结合混凝土黏结机理,拟合出陶粒混凝土与普通混凝土短龄期复合叠浇试件的黏结抗剪强度与叠浇间隔时间和黏结面处理方式的关系式.建立有限元模型,采用接触单元及库伦摩擦模型,对叠浇试件的黏结滑移进行模拟验证.结果表明:随着叠浇间隔时间的增加,叠合面处黏结强度逐渐降低,当叠浇间隔时间超过2 d后,黏结强度逐渐趋于稳定;使用露骨料水洗剂对界面进行处理比凿毛法更能有效提升黏结强度;有限元模拟分析与试验结果相吻合.