混凝土碱环境中GFRP筋耐久性能试验研究

针对玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋在混凝土环境中的抗拉性能进行了试验研究,通过分析侵蚀前后试件的极限抗拉强度和弹性模量等力学性能参数,研究了两种温度下碱溶液和自来水浸泡混凝土环境中GFRP筋的抗拉强度退化规律。试验结果表明,在20℃、40℃自来水环境下浸泡90d后,GFRP筋抗拉强度与对照试件相比分别下降了8.8%和12.2%,而在相同温度的碱溶液中其抗拉强度衰减量可分别达到17.5%和22.1%;随着龄期的增加,抗拉强度减小的趋势逐渐减缓;通过将GFRP筋在混凝土环境下浸泡和直接浸泡在碱溶液中抗拉强度的试验数据对比分析发现,GFRP筋在模拟碱环境中的抗拉强度退化速率约为实际混凝土环境中的2.5~3倍。     

连续玻璃纤维增强聚丙烯拉挤棒材的性能稳定性

本文利用自行开发设计的热塑性拉挤装置成功制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯拉挤棒材。针对该棒材预期的使用环境,考察了拉挤棒材在不同环境条件下的性能变化,探讨了高低温、热处理及冻融循环对拉挤棒材性能的影响规律。高低温试验表明,随着温度升高,材料弯曲性能逐渐下降,在100℃时仍有40%左右的弯曲性能保留率,而在低温下,材料弯曲性能则呈上升趋势;材料经过热处理后,弯曲性能也获得了一定的提高;通过热处理后的冻融循环试验后,材料的弯曲性能和剪切强度有所下降,但是幅度不大。上述结果表明材料在不同环境下具有较好的性能稳定性。     

基于微观分析的GFRP浸水老化弯曲性能研究

本文开展了玻璃纤维增强复合材料(GFRP)在去离子水和Na Cl溶液中常温浸泡前后的质量、弯曲强度、弯曲模量、腐蚀深度变化的研究,并基于微观分析研究了GFRP片材在去离子水和Na Cl溶液中浸泡后的弯曲性能。研究结果表明,GFRP置于不同的溶液中,吸水率均呈现先上升后趋于平稳的趋势;GFRP在去离子水环境中的吸水率约为在Na Cl溶液中的2倍;GFRP置于去离子水和Na Cl溶液中120d后,片材的弯曲强度和模量均发生先上升后下降的变化;相同浸泡时间下,片材在去离子水中的腐蚀深度大于在Na Cl溶液中的腐蚀深度。     

基于热带雨林环境的GFRP自然老化性能

对玻璃纤维增强塑料(GFRP)在西双版纳热带雨林地区的大气暴露3年和库内暴露10年样品分别进行研究,考察了其拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲弹性模量、压缩强度5种力学性能及变化趋势;采用扫描电子显微镜对样品形貌进行了微观分析;同时对热带雨林地区的GFRP进行了寿命预测,计算出弯曲性能保留率下降到初始值的75%所需要的时间。     

玻璃纤维增强筋在低温环境中的拉伸性能研究

分别将直径为16、22mm的玻璃纤维增强(GFRP)筋在不同温度下进行拉伸试验,研究了温度、筋体直径、恒温时间等因素对GFRP筋拉伸性能的影响,揭示了其拉伸性能的变化规律。结果表明,在低温环境下,GFRP筋体破坏表观特征无明显变化;在-20~0℃时,筋体极限拉伸强度随温度的降低而增加,直径为16mm的GFRP筋的拉伸模量随温度的降低变化明显,而直径为22mm的GFRP筋则呈现较稳定的状态;在0~20℃时,2种筋体的极限拉伸强度和拉伸模量均变化较小;低温状态下恒温1h后,筋体的拉伸性能趋于稳定,低温持续时间对筋体的影响较小。     

盐-碱环境下GFRP管力学性能演化规律

纤维增强复合材料(FRP)管-混凝土组合柱因其能充分发挥FRP管和混凝土材料的性能优势,具有广泛的应用前景,然而,当结构处于极其恶劣腐蚀环境下时,其耐久性仍是值得关注的问题,在我国北方盐-碱地区,建筑桥墩易受到盐-碱侵蚀。为研究盐-碱环境下GFRP管的力学性能演化规律,制备了GFRP管和环,两种试样内径均为100 mm,厚均为3 mm,高分别为100 mm、10 mm,浸泡在盐(NaCl)-碱(NaOH)溶液中,以温度、周期为变量,通过试件浸泡前后干质量变化以及轴压和环拉试验测试,获得相应的力学性能,并基于Arrhenius公式开展了GFRP管环向拉伸强度寿命预测。结果表明：温度对GFRP管强度影响显著,随着浸泡周期的增加,GFRP管轴压强度和环拉强度呈现下降趋势;温度越高,强度下降速率越快;40℃和60℃温度条件下,在浸泡30 d后环拉强度退化速率减缓。轴压弹性模量受温度和浸泡周期影响较小,环拉弹性模量随温度升高而显著降低,浸泡周期对其影响较小;通过寿命预测,7.5℃全表面积浸泡半年时,环拉强度保留率低于40%,盐-碱环境对GFRP管材的腐蚀作用显著,环氧树脂GFRP管并不适用于盐-...     

温度对GFRP筋拉伸力学性能的影响研究

通过对直径16、22、25 mm玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋在20~180℃及22 mm GFRP筋在200~320℃的拉伸试验,分析了三种直径筋体在高温环境下拉伸力学性能的变化规律。结果表明,GFRP筋极限拉伸强度、极限延伸率、弹性模量随温度升高而下降;直径越大,极限拉伸强度、极限延伸率降幅越大,弹性模量降幅差别不大。180℃时,三种直径筋体的极限拉伸强度相比20℃分别下降了33.64%、36.30%、51.84%;极限延伸率下降了41.97%、49.32%、60.67%。20~40℃内应力-应变曲线近似双折线,60~100℃近似直线。100℃时,三种直径筋体的弹性模量与常温比下降了24.46%、21.57%、21.28%。模拟出三种直径在高温环境下极限拉伸强度与常温比较的折减系数与温度的函数关系,100℃以内弹性模量与温度呈双折线关系。     

长期腐蚀环境影响下GFRP筋混凝土构件的老化机理及抗弯性能研究

为了研究长期腐蚀环境影响下GFRP筋混凝土构件的老化机理以及抗弯性能,分别分析了水分、温度、碱性环境等因素对GFRP筋抗拉强度、有效受拉面积和粘结强度等性能方面的影响。基于GFRP筋材料老化后与混凝土协同工作关系的变化,通过构造新的几何条件,推导了老化GFRP筋正截面抗弯承载力计算公式,利用推导的公式分析了不同GFRP筋老化率对构件承载力的影响。研究表明:GFRP筋混凝土构件在腐蚀环境长期作用下,GFRP筋不断老化,其抗拉强度、有效受拉面积以及粘结性能都有不同程度的降低;随着GFRP筋材料老化率的不断增加,构件抗弯承载力损失率也不断增加,当老化率达到27%时,构件抗弯承载力也相应损失了25.97%。     

预氧化处理对反应烧结碳化硅微观结构和弯曲强度的影响

本文提出了一种简单有效的预氧化处理方法,用来强化反应烧结碳化硅(RBSC),研究了800~1 300 ℃预氧化处理对其微观结构和力学性能的影响,探究了含不同尺寸压痕裂纹的材料在氧化前后残余弯曲强度的变化规律。结果表明,随着氧化温度的升高,RBSC的室温强度和Weibull模数均存在先下降后上升,然后再下降的趋势,主要原因是不同温度氧化后的RBSC表面形貌不同。在1 200 ℃下预氧化2 h,RBSC的弯曲强度和Weibull模数都明显变大,强度提升了19.9%,Weibull模数由7.3提升到11.8。然而,800 ℃低温氧化不完全和1 300 ℃高温氧化反应过于强烈均会导致弯曲强度和Weibull模数下降。在最优氧化条件(1 200 ℃氧化2 h)下,含压痕裂纹(载荷20 N)的RBSC试样的残余弯曲强度在氧化后由201.1 MPa提高到324.2 MPa,强化机理是高温氧化生成的SiO₂能够消除材料表面缺陷和微裂纹。     

热老化对聚砜改性酚醛树脂力学性能的影响

研究了聚砜改性酚醛树脂玻纤维强模塑料在200℃、230℃，时间为500h的热老化过程中所发生的力学性能变化情况。结果表明，在200℃老化时，经过500h后，材料的力学性能仍很高，其弯曲强度可达1058．35MPa，冲击强度为242．73kJ/m^2，拉伸强度为389．9MPa,压缩强度（平行于纤维方向）为160．33MPa。老化后，虽然力学性能（除弯曲强度外）会有所下降，但仍能满足材料的使用要求。说明此种模塑料能在200℃以下长期使用，是一种有发展前途的耐热塑料。     

Strength distribution of particles under compression

From time immemorial people dealt with size reduction processes (mill, mineral liberation, etc.). As time has passed industrial units for comminution processes have become larger and more sophisticated, but still they perform with low efficiencies [1], [2] and [3]. The strength of a particle is one of its most crucial characteristics due to the mechanical stresses experienced by each particle within an industrial unit. This is because the final size of particles is mostly dependant on the strength distribution of the raw material [4]. In this present study, the ability of a number of statistical formulations to accurately describe the strength distribution of particles was examined. Additionally, selected equations were analyzed and a general expression including the effect of the material and particle size was developed. A number of approaches to define particle strength were considered, and strength in terms of crushing force was chosen. Particle strength in terms of force and in terms of energy was also compared and found to be size independent. Finally, particle strength in terms of stress was examined and compared to the particle strength in terms of force.The ability to describe the compression strength distribution will significantly improve the accuracy of the comminution processes simulation, design and optimization.     

纳米秸秆灰对多孔混凝土路面力学性能的影响

本文主要研究了掺加纳米秸秆灰后对多孔混凝土路面性能的影响。根据抗压强度，弯曲强度和抗拉强度来测试多孔混凝土。结果表明，使用纳米秸秆灰材料极大提高了多孔混凝土路面的力学性能，其中纳米秸秆灰以10％质量分数替代水泥制备的多孔混凝土与其它比例制备的样品相比，表现出更加优异的强度；并且测试发现纳米秸秆灰多孔混凝土路面的抗压强度，弯曲强度和抗拉强度随着养护时间的增加而增加。     

Relationship Between Some Mechanical Strengths of CFRP and Interfacial Properties

The relationships between microscopic properties such as interfacial shear strength (IFSS) and macroscopic properties such as flexural strength were investigated for CFRP prepared from carbon fiber and epoxy resin. Flexural, tensile and impact strengths all went through maximum values when plotted against the surface treatment time of the carbon fiber. The flexural strength of CFRP as a function of the treatment time of the carbon fiber behaved similarly to the adhesive strength of the resin and carbon fiber. Also, the results indicated that the bahavior of tensile and impact strengths varied with the treatment time in much the same way as the interfacial shear strength did. The occurrence of these two types of macroscopic and microscopic property effects can be understood by taking into account the chemical activity and roughness of the carbon fiber surface.     

聚丙烯产品断裂强度的影响因素

通过对1999年和2000年聚丙烯（PP）产品的质量分析，探讨了影响PP产品的加工性能特别是断裂强度和屈服强度的因素。评价了丙烯，催化剂，抗氧剂等原料的质量。分析结果表明，丙烯中微量杂质（除一氧化碳，二氧化碳，羰基硫，水，氧，丙二烯，甲基乙炔，乙炔外，乙烯，丙炔，丁烯）对PP产品后加工的影响较大。丙烯中烷烃含量小于1%时，对PP产品质量的影响不显著，在催化剂方面，TK型催化剂质量较好：CS型催化剂在催化剂预聚合活性为600-800kg/g时，其质量性能与TK型催化剂质量相媲美。抗氧剂对PP产品后加工质量的影响不大。但通常能使PP产品灰分含量增加近1.2倍。     

高强水基环氧砂浆的研制

研制开发了一种高强水性环氧乳液砂浆,确定了水性环氧乳液砂浆的基本组成:水性环氧乳液掺量为5%,促进剂掺量1.25%(相水性环氧乳液的质量百分比),消泡剂掺量为0.3%(水性环氧乳液的质量百分比),并在此基础上加入适量的高效减水剂和保水增稠剂,最终得到了一种性能优良的水性环氧乳液砂浆.     

单组分土工膜复合胶的研制及应用

以聚醚型热塑性聚氨酯为基料,配以改性树脂、混合溶剂和防老剂,制成了一种单组分土工膜复合胶粘剂。该胶主要用于PVC土工膜的粘接,剪切强度为0.78MPa,剥离强度为5.84kN·m~(-1),不仅粘接工艺简单,而且还具有优异的耐低温、耐水等性能。     

碱式硫酸镁水泥混凝土力学性能试验研究

为了研究碱式硫酸镁水泥混凝土的基本力学性能,通过实验系统测定了强度等级C20 ～ C60的碱式硫酸镁水泥混凝土的基本力学性能,建立了其轴心抗压强度(fc,m)、劈裂抗拉强度(fsp,m)、抗折强度(ft,m)与立方体抗压强度(fcu,m)之间的线性关系,弹性模量(Ec)与立方体抗压强度(fcu,m)之间的双曲线关系及其回归计算公式,比较其与普通混凝土的差异.结果表明:在强度等级C20 ～ C60的范围内,碱式硫酸镁水泥混凝土的fc,m和fsp,m值分别比普通混凝土相应强度高出22％ ～ 27％和27％ ～ 66％;在较低强度等级C20与C30,碱式硫酸镁水泥混凝土的Ec值比普通混凝土分别降低了17％和3％,当强度等级为C40～ C60时其Ec值反而比普通混凝土高出9％ ～27％,而且随着强度等级的提高,两种混凝土之间的差距在扩大;碱式硫酸镁水泥混凝土与普通混凝土的ft,m值之间的差异规律与强度等级有关,在强度等级C20～C50的范围内其ft,m值比普通混凝土高出38％～1％,且随着强度等级的提高,提高的幅度在减小,对于高强度等级C60的碱式硫酸镁水泥混凝土,其ft,m值比普通混凝土反而降低了5％.     

-3℃养护条件下引气混凝土胶结强度与冻结强度增长规律研究

主要研究负温(-3℃)养护条件下,引气混凝土随龄期增长各自的强度变化规律及相互关系,阐明了引气剂含量对强度增长的不同影响.在已有的冻结强度高于结构强度研究基础上,本文系统阐述了不同龄期胶结强度高于冻结强度的内在原因,并通过胶结强度与冻结强度对比,凸显胶结强度这种改进的负温养护措施对强度增长的贡献作用.同时与标准养护条件下,相应龄的期强度作对比,分别得出胶结强度与冻结强度的强度损失率.胶结强度与冻结强度概念的引入可为冬季多雨地区混凝土的施工养护技术及负温混凝土的强度理论提供参考依据.     

三种腐蚀管道剩余强度评定准则解析

为了分析对比三种腐蚀管道剩余强度计算准则,通过对ASME B31G-1984准则、ASME B31G-2009准则以及RSTRENG准则进行介绍,对比其计算管道剩余强度的异同点,并对一组腐蚀管道数据进行计算,对比计算结果。得出ASME B31G-2009准则一级评价最为保守,ASME B31G-1984准则保守性次之,RSTRENG准则保守性最低。     

炼焦型煤粘结剂的研究

用粒经小于0.2mm的长焰煤、焦粉与焦油按一定比例混合,制得生产冶金焦的型煤粘结剂。配入1^#煤浆粘结剂10%和3^#煤浆粘结剂8%生产型煤,均可得到较高冷强度的型煤。该粘结剂配煤制得的型煤成型率为60%～75%,抗压强度大于100N/个,落下强度大于90%,满足了炼焦型煤生产、运输和装炉过程中的强度要求。