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脱硫石膏是燃煤电厂烟气脱硫处置过程中产生的固体副产物.每年排放脱硫石膏逾2000万t,脱硫石膏资源化安全利用的任务迫在眉睫,课题组在"十二五"家科技支撑计划项目和上海市建委攻关项目的支持下,成功研制了脱硫石膏水硬性复合胶凝材料,并开发出相应的衍生产品,投产后受到市场欢迎.发现与创新将脱硫石膏与富硫、富硅材料相结合,成功研制了脱硫石膏水硬性复合胶凝材料,并开发
为研究矿料表面能参数对沥青混合料劈裂强度的影响,先基于表面能理论对沥青-矿料黏附原理进行阐释;然后测定不同岩性矿料(石灰岩、玄武岩、花岗岩、安山岩和片麻岩)与已知表面能参数滴定液体的接触角,由接触角求得不同矿料的表面能、极性分量和色散分量,分析矿料各参数与沥青混合料劈裂强度的关系.结果表明:表面能理论可较好解释沥青混合料劈裂强度的形成;不同岩性矿料的沥青混合料劈裂强度与矿料表面能、色散分量呈正相关关系,与矿料极性分量呈负相关关系;矿料表面能参数与其化学组成存在一定关系.

机翼翼梁是飞机的主承力结构,西方发达家在成熟的碳纤维复合材料制造技术的基础上,已在多种先进飞机上采用全部由碳纤维复合材料制造的翼梁;而内在这一方面的研究才起步不久,尚未形成完善实用的制造技术。本文简述了外几种先进飞机的复合材料机翼翼梁的制造方法,并指出了这一领域的发展趋势,以作为未来复合材料机翼翼梁研制的参考。
本文简要阐述了FRP(Fiber Reinforced Polymer)复合材料在砌体结构加固领域中应用的重要意义,详细介绍了FRP加固砌体结构抗剪、抗震以及FRP与砌体粘结性能等方面的研究进展,期望为FRP材料的应用以及砌体结构加固的设计、施工和实际加固改造提供应用参考。
采用新研发的数字化冲刷试验仪(动水压力、速度和入射角度等可调),开展了水泥稳定土和水泥稳定碎石这2种基层材料的室内冲刷试验,得到了水泥稳定类基层材料冲刷深度与冲刷次数、动水压力以及材料无侧限抗压强度之间的相互关系,其中,冲刷动水压力与材料无侧限抗压强度之比对其抗冲刷能力影响.研究成果可作为制定基层材料抗冲刷性能试验方法的依据.
采用总有机碳分析仪TOCMultiN/C3100,通过调整石膏含量和形态,考察可溶性SO42-对聚羧酸系超塑化剂在水泥颗粒表面附行为的影响.结果表明:随着石膏含量的增加,可溶性SO42-增加,超塑化剂在水泥上的附量和附率则逐渐减少;不仅不同形态的石膏对超塑化剂的附行为有一定影响,而且形态相同、种类不同的石膏对超塑化剂的附行为也有一定影响.提出了可以通过增减SO42-的量来改变水泥和聚羧酸系超塑化剂之间附量的建议.
本文针对航天用复合材料气瓶,从材料选择、结构设计和成型工艺等方面对其进行了系统的研究,可为超高压复合材料气瓶的研制提供借鉴和经验。
为研究锈蚀钢筋沿长度方向的锈蚀率变化规律及其对锈蚀钢筋力学性能的影响,对混凝土板中钢筋进行了电化学加速锈蚀试验.结果表明:通过控制混凝土密实度及浸泡方式,采用电化学加速锈蚀试验,可以得到沿截面及长度方向不均匀锈蚀的钢筋.锈蚀钢筋屈服荷载、极限荷载与微段锈蚀率有较大的相关性,且沿长度方向不均匀锈蚀参数随其平均质量损失率增加而增大.用微段锈蚀率计算得到的锈蚀钢筋屈服荷载预测值与试验值较为接近,可为相关研究提供参考.

树脂复合材料在航天等各领域中有着重要的应用,随着材料性能和需求的不断升级,提高复合材料的阻燃性能成为新的要求。向树脂(EP)中添加ZB阻燃剂,利用极限氧指数法(GB/T 8924)及TG测试手段,发现在树脂中添加ZB阻燃剂后,树脂热分解温度提高,且阻燃剂含量越高,分解温度越高;分别以未添加和添加ZB阻燃剂的树脂基体制备复合材料面板,进行力学性能测试和倾斜烧蚀实验,发现随着ZB阻燃剂加入量的增加,复合材料阻燃性能提高,拉伸强度与压缩强度下降。
基于冻融与疲劳耦合作用下混凝土性模量衰减模型、冻融损伤的混凝土疲劳本构模型以及钢筋的疲劳本构方程,通过ANSYS综合各模型的材料参数,模拟预应力混凝土受弯构件在冻融与疲劳交替作用下的疲劳性能,并与试验结果进行对比.结果表明:数值模拟的预应力混凝土构件弯曲挠度和上边缘的应变与试验结果吻合较好,所得结果可为实际工程中冻融环境下预应力混凝土疲劳性能的数值模拟提供有效方法.
利用X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电镜(SEM)、红外分析(IR)等微观测试手段,对3种有机大分子(萘系、脂肪族系、聚羧酸系)作用下的3CaO.SiO2(C3S)单矿水化过程进行了研究,分析了有机大分子对C3S单矿水化的影响,探讨了有机大分子与水泥浆体的化学反应作用.结果表明:有机大分子的掺入改变了C3S单矿的水化历程,促进了C3S的后期水化,同时使得纤维状的C-S-H凝胶生长更完整,水泥颗粒间的空隙变小,但并未发现新的水化产物生成.
通过硫酸盐腐蚀与疲劳荷载叠加试验,测试了腐蚀疲劳破坏过程中道路混凝土的抗弯拉强度、相对动性模量以及饱和面干水率,分析了不同腐蚀阶段水化产物的微观结构,同时引入叠加效应系数K对硫酸盐腐蚀与疲劳荷载损伤叠加效应进行表征.结果表明:由于受到疲劳荷载的作用,硫酸盐溶液中的道路混凝土无强度增长,且腐蚀疲劳因子随着时间的增加而迅速降低;硫酸盐腐蚀膨胀产物引起的微裂纹与疲劳荷载产生的裂缝是道路混凝土腐蚀疲劳损伤的主要原因;通过K值的计算,表明了腐蚀损伤和疲劳损伤之间存在相互促进效应.
根据数值模拟结果,对Gebart公式进行了修正,研究了NCF单胞渗透率与结构参数的关系,得到了NCF单胞渗透率预测公式。对于纤维束,平行方向的数值结果及修正公式在较高孔隙率下比Gebart公式更接近于实验结果;对NCF单胞模型渗透率计算,与实验结果误差为5%;对5种纤维束孔隙率的NCF单胞分别进行正交试验,得到渗透率的数值结果,拟合出了预测公式;NCF渗透率预测公式结果与数值结果对四方和六方排列的平均误差为4.60%和4.57%,说明了预测公式的准确性。
以天津港北疆港区的废弃碱渣为研究对象,提出了利用高炉矿渣微粉(GGBS)、水泥对高含水率碱渣进行固化处理的方法,并对基于模糊评价法得到的优选配合比固化碱渣土的压缩特性进行了研究.结果表明:同等固化剂掺量下,混掺固化剂的固化碱渣土的强度要高于单掺固化剂的固化碱渣土;基于优选配合比(3%水泥+8%GGBS)的固化碱渣土压缩系数及压缩指数随龄期的延长不断降低,而结构屈服应力不断增大.固化碱渣土的压缩性能在屈服前后变化很大,建议工程中应确保上部荷载不能超出其结构屈服应力,以免发生突然破坏.
研究了RTM用改性基酯树脂体系的化学流变行为。采用DTA热分析技术和黏度测量手段,研究了该树脂体系固化反应特性以及固化过程中温度-黏度的关系,根据树脂的化学反应流变特性,建立了树脂体系恒温条件下的双阿伦尼乌斯黏度模型。研究表明,模型对树脂恒温条件下其黏度的模拟结果与实验结果具有良好的一致性。可揭示树脂体系在不同温度条件下的黏度变化规律,为合理制定RTM工艺参数、保证产品质量提供必要的科学依据。

从表面张力、附性能、孔结构和毛细管附加压力的角度系统研究了多功能型梳形共聚物超塑化剂(SRPCA)对混凝土的减缩机理.结果表明:SRPCA在水泥颗粒表面产生强附,有效降低了混凝土孔隙溶液的表面张力,降低了毛细管附加压力,从而降低了硬化水泥净浆的收缩;掺加SRPCA后,硬化水泥净浆孔结构发生了较大变化,其孔隙率降低,孔隙分布变宽,内部相对湿度降低,进而减少了其干燥收缩;掺加SRPCA后,毛细管附加压力快速增长时段和终凝时间较接近,从而有效降低了混凝土的凝缩.
以牌号为F-613的非酸固化型拉挤酚醛树脂为研究对象,通过FTIR、GPC、流变仪、DSC等表征方法分析了该树脂的结构、分子量、粘度特性、固化特性、凝胶时间等。结果表明,该树脂的DSC曲线显示具有单一的固化峰,且固化峰温度较低,此外,高温下的凝胶时间较短,固化度较高,能够很好地满足低粘度、高活性、快速固化等拉挤工艺要求,并且工艺配方与成型工艺简单,由其所制备的复合材料与9450酚醛树脂的复合材料性能基本相当。

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