湿热-疲劳作用下水性环氧树脂桥梁混凝土裂缝演化

为探索湿热地区桥面板混凝土裂缝结构的演化规律,设计了湿热-疲劳耦合加载试验,借助扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)和Image-Pro Plus软件,分析了荷载单因素及湿热-疲劳耦合作用下桥面板混凝土裂缝结构参数的变化规律,揭示了混凝土细观裂缝的演化过程和水性环氧树脂混凝土的改性机理。结果表明：在荷载单场作用下,裂缝面积密度随作用次数单调增加,裂缝沿长度方向延伸和闭合交替变化,裂缝宽度则呈压缩和扩张交替变化;在湿热-疲劳耦合下,混凝土细观裂缝结构演化过程为压缩变形、扩展和贯通3个阶段。水性环氧树脂混凝土组裂缝面积密度、最大长度和宽度相比基准组分别降低了23.44%、33.19%和26%,分形维数减小了0.017。水性环氧树脂在混凝土内部形成的柔性聚合物膜桥联于微裂缝之间,能有效抑制混凝土细观裂缝的延伸与扩展,提高桥面混凝土耐久性。     

超高性能混凝土铺层提升钢桥面板疲劳性能试验研究

为明确超高性能混凝土(UHPC)铺层对钢桥面板疲劳性能的定量提升效果,考虑单轮和双轮两种加载模式,对正交异性钢桥面板典型的U肋-盖板-横隔板焊接节点在UHPC铺装前后的疲劳性能开展试验研究.首先基于静载试验得到焊接节点关键区域的热点应力分布,随后开展高周常幅疲劳试验,得到节点试件的疲劳裂纹萌生及扩展过程、疲劳破坏模式、...     

新型正交异性桥面板疲劳性能分析

为了减少传统正交异性板的疲劳损伤以及提高其抗疲劳特性,邓文中院士提出了一种新型的正交异性板截面型式．文章主要以这种新型的桥面板为研究对象,通过有限元软件分析计算,可知其疲劳性能优于传统正交异性板．     

钢桥面板纵肋现场对焊接头的疲劳性能

对8个具有正交异性钢桥面板角钢纵肋现场对焊接头的试件进行了静力和疲劳试验研究,纵肋接头采用手工仰焊,考虑了纵肋对中偏差．试验结果表明纵肋对中偏差对接头的静力和疲劳性能有重要影响,经回归分析得到了疲劳强度曲线,为钢桥面板这类接头的疲劳设计提供了依据．     

环氧树脂用量对水性聚氨酯胶膜结晶性能的影响

以异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、聚己二酸1,4-丁二醇酯为主要原料,1,4-丁二醇为小分子扩链剂,乙二胺基乙磺酸钠为亲水性扩链剂,环氧树脂E-51为改性剂,合成了固含量为50%的环氧树脂改性磺酸盐型水性聚氨酯乳液,并采用FT-IR、XRD、SEM、AFM、DSC和DMA方法考察环氧树脂用量对乳胶膜结晶性能的影响.结果表明:随着环氧树脂用量的增多,XRD谱图中21.2°和24.3°处的两个尖锐的谱峰高度明显变小,SEM和AFM图中乳胶膜硬段和软段的相分离程度显著减弱,DSC曲线上可以观察到清晰的胶膜熔融峰和结晶峰,胶膜的结晶度减小,DMA曲线上改性树脂软段的玻璃化温度有朝低温方向移动的趋势,说明环氧树脂的加入降低了聚氨酯胶膜的结晶性能.     

水性环氧树脂与水性胺加聚过程流变行为及性能研究

以R/S PLUS黏度计研究了水性环氧树脂/水性胺加聚过程的流变性能,讨论了水性胺(HF或HG)、温度和时间对流变行为的影响.结果表明,HF和HG能有效地与水性环氧树脂产生加聚反应.升高温度,初期30 min的黏度是先降而后快速上升;延长时间黏度先升而后趋于一平衡值.水性环氧树脂、水性胺及加聚产物都是非牛顿流体,其流变行为随温度、时间和剪切速率的变化而变化,且符合Herschel Bulkley和Casson流变模型.并用动态力学热分析和热重分析研究了固化膜的热稳定性.     

腐蚀环境下混凝土结构疲劳性能研究综述

混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，反复荷载作用下混凝土结构的疲劳问题正越来越受到人们的重视．当结构处于腐蚀环境中时，由于腐蚀介质的侵蚀，结构疲劳性能的降低要比静态性能的明显．本文针对混凝土结构腐蚀疲劳尚待深入研究的问题进行了分析与探讨．     

环氧树脂混凝土路用性能研究

着重介绍环氧树脂结合料的性能及ERC的路用性能,针对钢桥的受力和变形特性,进行了环氧树脂结合料性能试验研究(包括强度测试、弯曲变形能力测试和抗紫外线老化性能测试)和ERC的路用性能研究(包括强度试验、高温车辙试验、低温弯曲试验和温缩试验).结果表明:新环氧树脂胶黏剂不仅在常温和中温下有足够的强度,低温下也具有良好的韧性,使铺装材料具有良好的热稳定性和低温变形能力,抗老化能力优良;ERC具有抗压强度高、低温变形能力强、高温抗车辙能力好等优点,是一种强度高、路用性能好的材料,可作为桥面的铺装层或路面表面层.     

重庆两江大桥正交异性钢桥面板疲劳性能试验研究

为评估重庆两江大桥正交异性钢桥面板双向荷载下的疲劳性能,对由盖板、板肋和横隔板组成的箱形正交异性钢桥面板模型进行疲劳试验研究和有限元分析.采用应力等效方法,板肋与横隔板交叉细节部分采用1∶1足尺模型,横隔板开孔分别采用苹果形和钥匙形,面内和面外双向疲劳加载完成正交异性板结构设计寿命期及超长服役期的等效实桥疲劳应力幅作用下2 000万次疲劳试验.有限元值和实测值较吻合.在疲劳试验基础上,讨论横隔板开孔边缘、纵肋与横隔板焊接以及纵肋与盖板焊接3个关键部位的疲劳性能.研究结果表明:双向荷载作用下横隔板产生面外弯曲变形,易导致面外疲劳;正交异性钢桥面板构造未发现裂纹,疲劳寿命远超过设计寿命期.根据欧洲规范的疲劳等级分类检算,其疲劳强度满足使用要求.     

水性环氧树脂改性水泥基材料应用于彩色路面的研究

通过水性环氧树脂改性水泥基彩色砂浆,制备一种力学性能优异且经济的彩色路面铺装材料,并通过抗折强度试验、抗压强度试验、粘结强度试验、抗滑性能试验、色彩耐久性试验研究了复合材料的最佳配合比和路用性能,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)试验分析了水性环氧树脂和粉煤灰对水泥水化产物的影响。结果表明：粉煤灰掺量10%,水性环氧树脂掺量10%,改性砂浆力学性能最优;改性砂浆的摆式摩擦系数BPN基本保持在55～80,抗滑性能良好;水性环氧树脂的掺入增加了水泥砂浆的粘结性、耐酸腐蚀性和后期抗折强度,但降低了其抗压强度;适量粉煤灰可以增加水泥砂浆的后期抗折和抗压强度。     

FRP-混凝土复合桥面板弯曲性能有限元分析

提出了一种新型的FRP-混凝土复合桥面板.新型桥面板下部由3个GFRP箱型构件共同组成,并构成桥面板的受拉层,上部浇筑混凝土作为桥面板的受压层,这种形式的截面设计可以充分发挥两种不同材料各自的优势,并可大大增加GFRP材料构件的刚度.采用有限元技术研究了新型桥面板在荷载作用下的受弯性能,结果表明有限元分析是进行新型桥面板在荷载作用下弯曲性能研究的有效途径.     

FRP加固混凝土结构的疲劳性能研究进展

纤维增强材料(FRP)具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,运用于土木工程加固领域。总结了FRP预应力与非预应力加固钢筋混凝土结构在疲劳荷载作用下的力学特性和加固效果;界面在疲劳荷载作用下性能变化的研究方法和有关结论和分析,指出了疲劳性能研究的关键在界面,因此需要做更精细的研究。     

矿物掺合料对混凝土疲劳性能的影响

文章先对矿物参合料对混凝土疲劳性能影响的作用机制进行分析,进而在此基础上展开试验,以研究矿物掺舍料对混凝土材料的疲劳性能产生的影响,从而为采取相应的措施以有效提高混凝土的性能提供一定的依据。     

水泥混凝土路面加铺层的疲劳性能

水泥混凝土路面加铺层受到车辆荷载和温度的反复作用，结构设计时需考虑其疲劳性能。采用老混凝土表面凿毛并涂刷粘结剂的方法增强界面粘结，进行新老混凝土复合结构的疲劳试验，分析了影响加铺层疲劳性能的主要因素。结果表明：复合试件整体强度越高，上层钢纤维混凝土加铺层厚度越大，其疲劳寿命越长。最后，运用双参数Wemull分布，回归出不同失效概率下新老混凝土粘结复合结构的疲劳方程，从而为加铺层结构设计提供参数。     

水性环氧树脂改性水泥砂浆性能的研究

合成了高沸醇木质素环氧树脂亲水衍生物和水性环氧树脂乳液，并用红外光谱对高沸醇木质素环氧树脂亲水衍生物进行了表征．研究了乳化剂用量对水性环氧树脂稳定性的影响，并用环境扫描电镜对试样形貌进行了表征．结果表明，当乳化剂用量大于环氧树脂质量份的13％时，水性环氧树脂稳定；水性环氧树脂乳液对水泥砂浆韧性的改善要好于高沸醇木质素环氧树脂亲水衍生物；环境扫描电镜结果表明，聚合物在水泥水化产物表面形成了三维结构．     

环氧树脂改性水性聚氨酯的合成工艺与性能研究

探讨了环氧树脂E-44对水性聚氨酯进行改性，当DMPA含量为5wt％-7wt％，环氧树脂添加量为5wt％-8wt％，采用相反转分散方法时，可得到较稳定的环氧树脂改性水性聚氨酯分散液，且分散液综合性能较好；用环氧树脂改性的水性聚氨酯制备的涂膜具有硬度高，耐水性和耐溶剂性好等特点．     

水性环氧树脂/丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备及性能

采用先乳化后改性的方式制备水性环氧树脂(waterborne epoxy resin,WER)/丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber,SBR)复合改性乳化沥青,通过室内试验分析筛上剩余量、储存稳定性、蒸发残留物三大指标、布氏黏度研究不同水性环氧树脂掺量对复合改性乳化沥青性能的影响,并采用荧光显微镜...     

水性环氧树脂乳液修补水泥混凝土路面微小裂缝技术的探讨及应用

在水泥混凝土路面施工过程中,由于切缝不及时或养护不到位的原因,水泥混凝土路面常常会出现大小不一的裂缝,其中以微小裂缝居多。本文通过对水性环氧树脂乳液修补水泥混凝土路面微小裂缝技术的探讨,研究探讨了水性环氧树脂乳液修补水泥混凝土路面微小裂缝技术的施工工艺。     

湿热耦合环境下碳纤维布加固混凝土界面耐久性能

为研究碳纤维补强聚合物加固混凝土结构在湿热环境下的耐久性能,通过对不同湿热耦合作用下36个CFRP-混凝土试件进行试验研究,分别进行5 d、10 d、15 d的加速湿热老化,并对其进行双剪试验,分析了不同温度、湿度的耦合作用下CFRP-混凝土界面的破坏形态、极限承载力、应变分布及相对位移等力学参数,进而分析湿热耦合环境对界面力学性能及黏结耐久性能的影响。结果表明:湿热老化作用后,CFRP-混凝土界面的界面力学性能有所退化;高温高湿耦合作用对界面的力学性能影响较大,15 d湿热腐蚀后,极限荷载、极限位移、CFRP应变较室温组试件分别下降26. 11%、25. 77%、40. 33%;湿热腐蚀介质渗入黏结界面,引起应变传递及位移发展更为迅速,对加固结构耐久性造成了损伤。     

聚氨酯-环氧树脂嵌段共聚水性树脂合成研究

以聚己内酯二元醇(PCL-2000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成聚氨酯预聚体,将其与哌嗪及环氧树脂E-44进行扩链聚合反应,通过控制共聚物的物料配比来调节合成树脂的分子质量和柔韧性,制备系列线型多嵌段大分子树脂,将其中和水化,获得新型阳离子型水性树脂;详细阐述了实验的设计思路;探究了物料配比对树脂结构参数、水性树脂以及固化物性能的影响.结果表明,调控物料配比,可控制合成树脂分子质量、胺值、活泼氢值及水性树脂粒径的大小,固化物的拉伸强度、断裂伸长率、T_g分别在10.46～22.14 MPa、628%～190%、24.1～44.7℃区间内可调.