金属核心--高聚物膜复合悬浮相电流流变体材料的研究

电流变流体(简称ERF)是一种具有广泛应用前景的功能材料.一般认为电流变流体中的悬浮相对电流变效应起着决定作用,因此悬浮相材料的研究与开发有着重大的理论意义和工程应用价值.本文针对电流变流体悬浮相材料的开发与研究,应用乳液聚合一相分离法制备了金属核心一高聚物膜电流变流体复合悬浮相材料,并对其电流变流体性能进行测定,结果表明乳液聚合一相分离法是实验室条件下制备金属核心一高聚物膜电流变流体复合悬浮相的有效方法,乳液聚合可以有效地控制高聚物的结构,高整其粘度,获得合适的复合悬浮相的颗粒粒径.包覆的效果主要由高聚物膜与金属核心的酸碱性决定,因此"酸碱匹配”是选择包覆材料的的重要依据.如Lewis酸选择金属.Al、Zn、Ni或其氧化物,则Lewis碱应选择高聚物;乳液聚合一相分离法中凝聚剂也影响着包覆效果,强亲水性强电解质NaCl作为乳液聚合一相分离法中凝聚剂能实现最佳包覆.金属核心一高聚物膜复合悬浮相电流变流体的电流变效应的强弱,取决于金属核心和包覆膜的共同作用.金属核心激发产生空间电荷极化,增强电流变效应,金属越活泼,金属核心在复合悬浮相中所占比例越高,电流变效应越强;包覆膜则主要防止漏电,保证极化效果的实现与发挥.聚苯乙烯一丙烯酸丁酯(比例101)与Zn形成的复合悬浮相其电流变流体的电流变效应较强,又无漏电电流,是综合性能较好的悬浮相材料,是今后可以进一步改进与提高的悬浮相材料.     

土水特征曲线试验研究

土水特征曲线是用来描述基质吸力与体积含水量关系的曲线,根据土水特征曲线可以推导出土的抗剪强度、渗透系数等,本文给出了不同初始含水量、不同初始干密度、不同土质及不同深度土体的土水特征曲线,为实际工程地基加固处理提供参考.     

专业小常识

<正>强度(strength):材料能够抵抗荷载外力破坏的能力。因为荷载性质不同,所以同一材料又有静力强度与疲劳强度之分。由于构件受载状态不同,同一材料的抗压、抗拉、抗剪强度也不一样。因为冶炼工艺和配料金属元素不同,所炼钢材的品种和强度亦不同。强度是钢结构承载能力的重要属性,是设计中的安全保证     

PE-粘土轻质混合土三轴压缩试验研究

为了研究掺入PE材料对粘性土抗剪强度的影响，本文对PE-粘土混合土进行了力学性质的研究。通过大量的不固结不排水常规三轴试验得出以下结论：在混合土容重一定的前提下，随着PE含量的增高混合土的压实度逐渐增大，粘聚力c值逐渐增大，内摩擦角φ值呈现出先减小后增大的趋势。     

红粘土的强度机理

从红粘土的水敏性、密实程度与胶结作用这三方面对其抗剪强度的影响进行了试验,研究发现:随着干密度的增大,红粘土的抗剪强度与粘聚力也有了较大的提高,而内摩擦角在干密度较大情况下随含水率变化较为明显。为了探究胶结作用对红粘土抗剪强度的影响,用丙三醇溶液替代水溶液配制土样进行试验,发现胶结物质减少的红粘土试样,其抗剪强度也有了明显的降低,进一步从胶结作用对红粘土的影响方面分析了红粘土的强度变化规律。     

钢筋混凝土框架中节点受剪承载力计算的修正软化拉压杆模型

应用软化拉压杆模型对钢筋混凝土框架节点核心区进行受剪承载力计算时,常常基于经验取柱截面宽度作为节点的有效宽度参与抗剪强度计算。但是,对于实际工程中含有现浇楼板的框架中节点,节点的有效宽度在核心区上下验算截面并不相同且随着作用外力的增加而逐步增大,直至软化拉压杆模型中结点域(nodal zone)混凝土达到其抗压强度后压溃而失效。本文对软化拉压杆模型中节点有效宽度的计算方法进行了改进,应用修正软化拉压杆模型(Modified Softened Strut-and-Tie,简称MSST)对国内外63个框架中节点试件的抗剪强度进行理论计算,并将受剪分析得到的峰值剪应力计算结果与现行规范建议方法及软化拉压杆模型方法的计算结果进行对比。结果表明:修正软化拉压杆模型计算得到的框架节点受剪承载力与软化拉压杆模型计算结果相比和试验结果吻合更好,与现行规范建议设计方法计算结果相当,该建议模型可较为合理地反映含现浇楼板框架节点的受力机理。     

保温时间对Cu/Al钎焊接头界面组织和性能的影响

采用Zn -40Sn钎料通过感应钎焊实现了Cu/Al的可靠连接.研究了钎焊时间对接头界面组织和性能的影响规律.研究结果表明:随着钎焊时间的延长,母材侧反应层厚度增加,Cu,Al元素扩散加剧,金属间化合物增多.当感应电流I=12 A,钎焊时间t=15 s时,接头抗剪强度最高为45.5 MPa.接头断裂于铜侧金属间化合物层处,随着钎焊时间的延长,该处Al4.2 Cu3.2Zn0.7相增多,Cu - Zn相减少,断裂发生在二者混合区.通过合理的优化钎焊时间,在保证充分焊合的情况下尽量减少金属间化合物的含量可以获得强度较高的钎焊接头.     

微生物加固钙质砂环剪试验研究

对取自南海岛礁的钙质砂进行固化处理，通过环剪试验研究微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）胶结钙质砂的抗剪强度特性，并考虑菌液浓度、菌液浸泡时间、加固液浓度、加固时间、竖向应力以及海水环境等因素的影响. 结果表明：MICP方法可以有效提高钙质砂的抗剪强度. 当加固液浓度为0.5 mol/L时，加固后试样的抗剪强度达到最大值，约为未加固试样的3倍，并表现出显著的应变软化现象. 提高菌液浓度、菌液浸泡时间、加固液浓度、加固时间均可改善微生物加固效果，减小残余强度与峰值强度的比值，使试样的应变软化现象越来越明显. 海水环境虽对MICP加固过程有抑制作用，但在此环境下采用MICP方法仍能有效提升钙质砂地基的抗剪强度.     

秸秆纤维型植被混凝土边坡防护基材初期抗剪强度试验研究

针对边坡防护过程中产生的基材局部性张拉、开裂、垮落等问题，以秸秆纤维作为基材改良剂，考虑水泥与秸秆纤维2个因素，考察基材7 h、1 d、3 d、7 d、14 d、28 d抗剪强度特征。试验结果表明：水泥掺量的增加与养生龄期的延长可以提高未掺入秸秆基材的剪应力，秸秆纤维的掺入可以提高基材延性，延缓基材剪切破坏过程，且增加秸秆掺量可有效提高各配比基材的剪应力和黏聚力，但对内摩擦角效果并不明显，其11%水泥基材中4%秸秆掺量7 h剪应力较0%秸秆增大54.68%，黏聚力增大136%，较3 d剪应力增大42.15%，黏聚力增大206%；秸秆纤维对植被混凝土基材剪切强度的增大并非线性，而是随养生龄期的延长与水泥掺量的增加出现一定的弱化，其11%水泥基材中4%秸秆掺量28 d剪应力较0%秸秆降低了18.83%，黏聚力降低32.87%，较14 d剪应力增大11.84%，黏聚力降低15.73%，其弱化程度与水泥掺量和养生环境密切相关。     

ATB柔性基层与半刚性基层的层间抗剪规律

以ATB-25沥青混合料与水泥稳定碎石成型复合试件,控制复合试件层间沥青和碎石用量,采用自主研发的剪切仪进行抗剪强度试验,分析影响层间抗剪强度的因素及变化规律。通过设置试验温度、碎石和沥青用量等参数,制定不同的试验方案进行试验。试验结果表明:对层间抗剪强度影响最大的因素是温度,从5 ℃上升到35 ℃时最大剪应力从1.36 MPa下降到0.16 MPa,其次是沥青用量；碎石用量影响最小,而且不同温度下沥青和碎石的最佳用量也不同。在实际工程中,在考虑沥青和碎石的用量时,应考虑工程所在的地区,高温地区沥青的用量应比低温地区稍低一些,同时严格控制碎石用量,提高层间联结质量,明确层间抗剪强度与层间联接各因素的规律。