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对遭受30,40,50,60℃碱溶液作用后的碳纤维增强聚合物(CFRP)和玻璃纤维增强聚合物(GFRP)片材进行了静力拉伸试验.结果表明:随着老化时间的增加,CFRP和GFRP片材的抗拉强度、性模量和延伸率逐渐降低,且温度越高,降低速度越快.采用修正阿伦尼乌斯模型对试验结果进行分析,给出了纤维增强聚合物在温度与碱溶液共同作用下的设计强度参考意见.
论述了二维编织复合材料力学性能研究进展,主要包括结构几何模型的研究、力学性能的实验研究和理论研究三部分。在细观结构研究中,选择代表性体积单元建立合理的简化几何模型是应用为广泛的。在力学性能的研究中,主要分析性性能,分析方法以有限元方法为主。后,总结研究存在的问题,并对未来的研究趋势进行展望。
试验研究了加速碳化和氯离子诱导交互作用下混凝土中钢筋的锈蚀行为.利用电化学工作站测试了混凝土中预埋钢筋加速腐蚀过程中的腐蚀电位和腐蚀电流密度.结合钢筋周围氯离子浓度及pH值的变化,分析了碳化和氯离子对钢筋锈蚀的影响规律.结果表明:氯离子的渗入可快速导致钢筋锈蚀;在碳化和氯离子交互作用下,碳化对钢筋锈蚀过程具有延缓作用.
天然纤维复合材料以其高比性能、低成本、可回收再生等一系列优点被广泛应用于建筑、交通运输等领域。天然纤维渗透率的测量对于优化LCM工艺参数、模具设计、提高天然纤维复合材料产品质量有着重要的指导作用。本文介绍了天然纤维渗透率的测试原理以及测量装置,讨论了天然纤维渗透率在测量过程中存在的各种影响因素,重点分析了天然纤维渗透率测量与玻璃纤维等合成纤维渗透率测量的不同点,并提出了今后天然纤维渗透率研究的主要方向。
利用电液伺服试验机对5种不同直径的GFRP筋进行了拉伸性能试验,研究了尺寸效应对GFRP筋拉伸性能指标的影响规律。试验结果表明,尺寸效应对极限强度和极限拉应变的影响比较明显,随直径的增大而减小,而对性模量的影响不明显;试样的拉伸破坏模式为劈裂破坏;应力-应变曲线呈现出线性关系;性模量的平均值为48.06GPa;相同直径下不同长径比试样对极限强度的影响需要进一步深入研究。

采用电迁移试验(RCM法)测定了不同龄期和冻融循环后混凝土中的氯离子扩散系数.结果表明:因冻融循环导致的混凝土性能劣化及龄期对于混凝土损伤的修复对混凝土的氯离子渗透性能具有双重影响,从而使所测得的氯离子扩散系数与标养28 d的氯离子扩散系数产生较大差别.模拟渤海地区海洋环境,利用Fick定律计算了100 a的混凝土保护层厚度,发现采用标养28 d的氯离子扩散系数所得的计算结果明显偏大.
从沥青老化机理出发,提出了预测机场道面沥青抗老化性能的预估模型.在标准大气压下针对1种基质沥青和2种改性沥青进行4种温度下不同时间段的老化处理,同时采用动态流变剪切仪(DSR)对沥青试样的PG上限温度值进行测试,研究其在老化作用下的变化规律.结果表明:3种沥青的PG上限温度值随老化条件的变化均存在一定的规律,但在相同老化条件下,沥青种类不同,其老化速率不同;无论是基质沥青还是改性沥青,其实测数据与预估模型吻合良好,PG上限温度值可作为评价机场沥青道面抗老化性能的指标.

对建筑用PTFE(聚四氟)膜材进行单轴应力松弛和徐变试验,得到松弛模量和蠕变柔量随时间的变化曲线,然后采用广义线性黏性模型、分数阶模型和分指数模型分别进行数值模拟,再比较各模型预测精度.结果表明:各类模型模拟短期的松弛模量和蠕变柔量有较好的精度;随时间增长,广义线性黏性模型模拟的松弛模量和蠕变柔量偏离试验值,长期预测精度较差;分数阶模型对长期松弛模量和蠕变柔量预测精度较好;分指数模型可预测长期的经向蠕变柔量,但对长期松弛模量和纬向蠕变柔量的预测精度不高.
本文利用DSC研究了改性咪唑/树脂的固化反应动力学方程,借助DSC和DMA研究了不同改性咪唑含量对固化反应和树脂玻璃化转变温度的影响,同时利用红外分析对其反应机理进行了探究。结果表明,改性咪唑/树脂固化体系的表观活化能Ea为60.21k J/mol,频率因子A为2.459×107s-1;改性咪唑/固化物的Tg随改性咪唑用量先增加后降低,当用量为4%时达到值163.3℃;改性咪唑在固化过程中存在解封反应及异酸酯和基的氨酯化反应。

根据PVC-FRP管混凝土应力-应变模型,分析PVC-FRP管钢筋混凝土柱的力学性能。根据大小偏压界限破坏时的平衡条件,提出PVC-FRP管钢筋混凝土柱轴压比限值计算的基本定,推导PVC-FRP管钢筋混凝土柱轴压比限值的计算方法。结果表明:PVC-FRP管钢筋混凝土柱的轴压比限值随着CFRP条带环箍间距的增加而减小;与钢筋混凝土构件相比,PVC-FRP管钢筋混凝土构件轴压比限值提高明显。
以双排管涵洞室内足尺试验与有限元理论为基础,建立三排管涵洞模型进行数值模拟。通过对不同工况下的多排管涵洞进行分析,探究多排管的受力状态与变形特征,同时探讨管涵间距对邻管变形产生的影响。由此得知多排管涵洞在加载条件下的不利管涵及其不利管涵的不利部位,土体压实度与管涵间距会对多排管涵洞变形产生积极影响。为实际公路工程中选用多排玻璃钢夹砂管涵洞提供了设计依据与应用价值。
以铁水脱硫渣作为橡胶填料,取代部分炭黑与丁苯橡胶复合制备铁水脱硫渣/丁苯橡胶材料,研究铁水脱硫渣/炭黑比(质量比)、铁水脱硫渣粒度、硫化体系和硫化时间等因素对铁水脱硫渣/丁苯橡胶的力学性能影响.结果表明:当铁水脱硫渣/炭黑比为20/30,铁水脱硫渣粒度为16μm(1 000目),硫化体系为促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)与硫磺(NS/硫磺质量比为1.00/1.75),硫化时间约为1 500s时,铁水脱硫渣/丁苯橡胶的力学性能与经济效益.
针对玄武岩纤维(BF)在的研究现状,为提升其在沥青混合料中的加筋和增果,采用偶联剂(KH550)对BF进行表面处治,并研发了一套适用于KH550表面处治BF的装置;通过红外光谱、电镜扫描和X射线能谱等试验,研究了KH550表面改性BF的机理,并通过耐热性、持沥青能力和离析分散性等试验,对改性BF的路用性能进行了研究.研究表明:KH550溶液可显著改善BF表面特性,形成具有稳定化学键的凸起,显著提升其与沥青的黏聚力;改性BF的路用性能得到了提升,有利于其在沥青混合料中性能的发挥.

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