干湿循环作用对混凝土抗氯离子渗透侵蚀性能的影响

为了加速模拟海洋潮差区环境对混凝土耐久性能的影响,掺入矿粉和纳米改性矿物掺合料,研究了氯盐干湿循环作用对混凝土抗氯离子侵蚀性能及微观结构的影响,并将干湿循环试验与常规浸泡试验进行了对比。结果发现,干湿循环作用粗化了混凝土试件表层孔结构,增大了孔径>50 nm的孔隙含量,显著提高了自由及总氯离子浓度;掺入纳米改性矿物掺合料能降低混凝土内部孔隙率,减少有害孔含量,提高混凝土内部氯离子结合能力;干湿循环60天后混凝土表层Ca（OH）₂逐渐被消耗,生成了Friedel盐和CaCO₃。      

纳米SiO2改性轻骨料混凝土性能

纳米SiO₂（NS）具有极强火山灰活性、晶核作用和填充效应,因此用NS改善水泥基材料性能成为众多学者研究的热点。本课题对不同掺量的NS对轻骨料混凝土强度及耐久性的改性效果进行了研究。通过测试轻骨料混凝土的力学性能（抗压和抗折）和氯离子渗透性能及利用SEM和EDS测试分析了NS对混凝土宏观和微观结构的影响。研究结果表明:在适当的掺量下,NS能够有效地提高轻骨料混凝土的力学性能,其中28 d的抗压强度和抗折强度比空白组混凝土分别提高了21.6%和46.2%。氯离子渗透的结果表明,轻骨料混凝土的抗氯离子渗透性能随着掺量的增加而呈线性增强。混凝土界面过渡区（ITZ）也发生了显著变化,其厚度减小,形貌也更加致密。ITZ的钙硅比随着NS掺量增加而减小,说明该区域内水化产物C-S-H凝胶增多,Ca（OH）₂被消耗,从而形成致密的过渡区,有利于强度提高。      

混凝土路面盐冻破坏原因及防治

针对混凝土路面的耐盐冻破坏问题,本文提出：一、研制并应用高渗透性改性有机硅防水剂对新旧混凝土路面进行内掺或喷淋处理,降低冰雪融水及除冰盐溶液在路面中的渗透性,从而改善新旧混凝土路面的耐盐冻性。二、研制新型的、环保的、含无机和有机多组分的复合除冰雪剂。三、研究耐盐冻破坏混凝土路面的设计与施工工艺。三项措施提高我国混凝土路面的耐盐冻性,达到节约资源、保护环境的目的。     

季冻区沥青路面裂缝、坑槽成因分析及维修对策

季冻区公路由于温度等因素造成路面结构出现裂缝、坑槽等破坏,直接影响到了公路的使用质量,如何处理季冻区路面裂缝、坑槽,本文根据大广高速公路连接线对破损形成的原因进行了分析,并提出了解决的措施。     

季冻区春融期间融雪水对沥青路面的影响

季冻区春融期间,融雪水的作用,致使路面结构出现各种破坏,称为水损坏,本文根据吉林省典型季冻区公路特点,针对春融期间出现的问题,进行了阐述,并提出了解决意见。     

高速钢刃具低温处理改性机理的研究

讨论了高速钢刃具低温处理改性的机理。从宏观机械性能的测定和微观组织结构和变化来观察分析，得知低温处理工件使用寿命成倍提高的主要原因在于其组织细化，从而获得韧性和耐磨性增强的结果，据此，在实用上，对新材料以微观组织是否细化来判定低温改性的可能性；以耐磨性（或韧性）的变化来预测改性程度。     

盐冻循环条件下SBS改性沥青砂浆的力学性能分析?

在寒冷地区,冬季路面极易出现积雪结冰现象,常使用融雪盐对路面进行融雪除冰,融雪盐的使用会对沥青混合料产生侵蚀。沥青砂浆作为沥青混凝土材料的重要组成部分,在力学性能方面发挥了极其重要的作用。对 SBS 改性沥青盐冻循环前后的三大指标(针入度、软化点和延度)进行了测试,对经历不同盐冻循环的沥青砂浆试件进行单轴压缩蠕变实验,并通过扫描电镜(SEM)研究其微观结构的变化。结果表明,冻融循环和荷载应力会造成沥青砂浆力学性能的下降,因此在昼夜温差较大的北方寒冷地区的冬季应尽量限制重载车辆的通行量以及融雪盐的用量,以减少对路面结构的损坏。     

硅灰粒径分布对混凝土微观结构及其低温抗压强度的影响

在不改变混凝土配合比的前提下,将研磨制备的不同粒径分布的硅灰掺入到混凝土中;在低温环境下对硅灰混凝土进行不同龄期的养护后研究其抗压强度以及孔隙特征、孔径分布等微观结构的变化。结果表明:在温度为-10℃、养护龄期为28 d的条件下,掺入比表面积为18. 2 m~2/g硅灰的混凝土的抗压强度提高了35. 89%,总孔隙率降低了3. 1%,多害孔和有害孔占比分别降低了19. 4%、44. 1%,少害孔和无害孔占比分别提高了31. 6%、46. 4%,优化硅灰的粒径分布可以改善混凝土的微观结构的致密性,从而提高混凝土在低温环境下的抗压强度。     

混凝土及其制品耐磨性试验方法

混凝土及其制品耐磨性试验方法杨斌（国家建材局标准化研究所）ＧＢ／Ｔ１６９２５－１９９７《混凝土及其制品耐磨性试验方法（滚珠轴承法）》国家标准经国家技术监督局批准已于１９９８年２月１日正式实施。耐磨性是路面与地面材料的一个主要的耐久性指标，直接关系到...     

江延高速公路桥面铺装技术研究

本文结合吉延高速公路工程实践,介绍一种适合东北季冻区的沥青混凝土桥面铺装结构及施工方法,并对关键材料进行了试验研究,为类似工程提供工程实践参考。     

磁控溅射TiAlNO薄膜的结构与力学性能

采用独立的Ti靶和Al靶,用射频反应磁控溅射方法,逐步控制氧流量在高速钢（W18Cr4V）基体上沉积了一系列具有不同氧含量的TiAlNO薄膜。研究了氧流量对薄膜组织结构、硬度和摩擦性能的影响。结果表明,在（Ti,Al）N中加入氧形成由（Ti,Al）（N,O）纳米晶和（TiO2,Al2O3）非晶组成的复合结构。随着氧流量的增加,薄膜中晶体相晶格常数逐步减小,其取向则逐步从（111）为主转变为（111）和（200）混合。同时薄膜硬度缓慢地下降,摩擦系数和磨损量先减少后增大,在氧流量为0．9sccm时达到最小值。研究同时表明,当氧流量为0．9sccm时薄膜具有最小摩擦系数和高耐磨性,同时保持了高硬度,综合性能最好。     

灰铸铁激光熔覆纳米Al2O3的性能研究

用纳米氧化铝和铁粉混合作为灰铸铁的表面改性材料，通过激光熔覆试验对灰铸铁进行表面改性，制备了灰铸铁表面改性试样。对试样进行了以磨损试验为主的性能测试，显微硬度测量结果表明表面改性层硬度明显提高，结合区由于成分及微观组织的改变，硬度提高异常显著。运用MM-200摩擦磨损试验机进行了的摩擦磨损试验，结果表明表面改性层耐磨性显著提高，且纳米氧化铝含量越多，耐磨性提高越显著。载荷越大，摩擦系数越小。灰铸铁激光熔覆纳米Al2O3后，其磨损机制为犁削磨损。     

涂层类型对混凝土抗盐冻性能的影响

通过开展混凝土盐冻试验,研究了盐冻环境下不同类型涂层的附着力变化,分析了涂层结构、底漆类型和涂层性质对混凝土单位面积剥落量的影响,结合涂层微观形貌和孔结构变化,分析了混凝土抗盐冻性能提升机理。结果表明,盐冻环境下硅烷涂料和溶剂型环氧涂料(底漆)+溶剂型氟碳涂料(面漆)的界面粘结性能较为优异,前者附着力较盐冻前增大了12.1%,而后者附着力则仅降低了21.6%。溶剂型环氧涂料(底漆)+溶剂型氟碳涂料(面漆)对混凝土抗剥蚀性能的改善效果最为显著,相应混凝土单位面积剥落量较未防护时降幅高达81.8%。盐冻环境下不同类型涂层表面均生成了不同数量的微裂缝,其孔结构粗化,溶剂型环氧涂料(底漆)+溶剂型氟碳涂料(面漆)的微观结构劣化最为轻微。本工作为寒冷地区盐冻环境下混凝土防护涂层设计提供了试验和理论依据。     

纳米碳纤维改性混凝土的力学性能及抗冻性能研究

纳米碳纤维凭借着高的抗拉强度和弹性模量，被广泛应用于水泥混凝土的增韧剂。通过在混凝土材料中掺入不同含量(0,0.3%,0.6%和0.9%(质量分数))的纳米碳纤维，研究了纳米碳纤维掺杂量对混凝土力学性能和抗冻性能的影响。结果表明，纳米碳纤维的掺杂未生成新的产物，但加速了水化反应的进行，增加了改性混凝土的结构致密性，减小了孔隙和缺陷的数量。当纳米碳纤维的掺杂量为0.6%(质量分数)时，改性混凝土的形貌结构最佳。随着纳米碳纤维掺杂量的增加，改性混凝土的抗压强度、抗折强度和磨损量降低比率先增大后减小，单位面积的磨损量和80次冻融循环时刻的质量损失率先减小后增大。当纳米碳纤维的掺杂量为0.6%(质量分数)时，改性混凝土28 d的抗压强度和抗折强度达到最大值，分别为47.83和5.92 MPa,单位面积的磨损量最小为1.12%,磨损量降低比率最大为55.56%,80次冻融循环时刻的质量损失率最小为1.23%。综合各分析可知，纳米碳纤维的最佳掺杂量为0.6%(质量分数)。     

无机矿物氟碳复合涂料对混凝土抗盐冻性能的影响

通过表面疏水性能试验、力学性能试验、界面粘结性能试验和混凝土盐冻试验，研究了无机矿物对水性氟碳涂料性能的影响，研究了盐冻环境下无机矿物氟碳复合涂料附着力变化，分析了其对混凝土单位面积剥落量的影响，结合微观形貌变化和孔结构变化，分析了混凝土抗盐冻性能提升机制。结果表明：单掺硅溶胶时，氟碳复合涂料水接触角较氟碳涂料增大了10.2%，其铅笔硬度高达3 H；三掺硅溶胶、海泡石粉和铁尾矿粉时，氟碳复合涂料铅笔硬度高达3 H，其附着力增大了44.2%；复掺硅溶胶和海泡石粉时，氟碳复合涂料性能介于两者之间。盐冻环境下单掺硅溶胶氟碳复合涂料残余附着力最大。无机矿物氟碳复合涂料能显著改善混凝土抗剥蚀性能，但改善效果较氟碳涂料不显著。盐冻环境下水性氟碳涂料产生部分微孔，孔结构粗化，而单掺硅溶胶氟碳复合涂料微观结构仍较致密，其最可几孔径略有增大，涂料仅略有损伤。单掺硅溶胶氟碳复合涂料防护下混凝土微观结构更致密，其单位面积剥落量较未防护时降低幅度高达81.2%。为寒冷地区盐冻环境下混凝土防护涂料的设计提供了试验和理论依据。     

水泥混凝土路面耐磨损技术的分析与改善措施

本文了分析水泥路面的磨损机理，通过室内试验比选道路混凝土耐磨损性能的改善技术，并采用微观分析其改性机理。     

具有“荷叶效应”的硅基仿生表面的制备及其微摩擦性能

用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观测了荷叶表面的双微观结构,即特征尺度在10μm左右的微米乳突和直径为50～100 nm的纳米蜡质晶体.提出了制备具有"荷叶效应"的硅基仿生表面的两种方法,一是将表面制有特征尺度为100 nm左右纳米结构的硅片进行硅烷化疏水处理,仅制作了纳米结构,部分模拟了"荷叶效应;"另一种方法是将表面制有特征尺度为10μm左右微米结构的硅片进行烷基烯酮二聚体(AKD)化处理,该方法获得了具有双微观结构的仿生表面,比较完整地模拟了"荷叶效应."微摩擦性能测试结果表明光滑硅片微观摩擦系数为0.08～0.10,而具有120 nm～25μm微结构的硅片微观摩擦系数为0.04～0.07;具有特征尺度为200 nm线条阵列的粗糙区平均黏附力与光滑区平均黏附力之比为0.59.硅基仿生表面有利于降低摩擦系数和减小黏附,"荷叶效应"对于微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)防黏减摩具有一定的潜在应用价值.     

铝合金基电沉积Ni-SiC复合镀层的结构及耐磨性研究

利用X射线衍射技术，分析了Ni-SiC复合镀层的微观结构，同时对镀层的耐磨性能进行了研究，结果表明，（1）Ni-SiC复合镀层的结构为晶态，SiC微粒的嵌入不改变其组织结构，经过500摄氏度，2h热处理后，产生新相Ni3Si，使镀层性能下降；（2）在300摄氏度，2h热处理条件下，Ni-SiC复合镀层体积比磨损量分别是硬Cr镀层和纯Ni镀层的31％和11．6％。     

喷射混凝土抗冻性及冻融损伤力学行为实验研究

为系统研究喷射混凝土抗冻性能,采用快冻法,对普通喷射混凝土及钢纤维喷射混凝土进行快速冻融实验,并与同配合比模筑混凝土进行对比,研究模筑混凝土与喷射混凝土抗冻性能差异;而后对冻融循环后试件进行微观结构观察,分析其性能劣化机理。结果表明,随着冻融循环次数增加,试件相对动弹性模量、质量损失率、立方体抗压强度及劈裂抗拉强度呈下降趋势,且模筑混凝土性能衰减程度远大于喷射混凝土。而此时试件内部微气孔相互连通继而发展成为微裂缝,凝胶体在冻胀压力及过冷水渗透压作用下结构酥松且部分流失,进一步加剧试件性能劣化速度;钢纤维的加入可显著改善喷射混凝土内部微观孔结构,提高其抗冻性能。同时,对冻融循环50,100,150及200次后试件进行轴心抗压强度实验,分析冻融损伤对试件应力-应变曲线的影响。随着冻融损伤的加剧,试件弹性模量及峰值应力减小,峰值应变和极限应变增大,应力-应变曲线趋于扁平。经相同冻融循环次数作用时,钢纤维喷射混凝土峰值应变和极限应变增大,说明钢纤维的掺入可显著提高喷射混凝土延性及韧性。     

改性纳米金刚石-铬（Ⅲ）复合镀中金刚石含量对镀层性能的影响

为研究纳米金刚石（UFD）含量对金刚石-铬（Ⅲ）复合镀层性能的影响,将UFD在水介质中分散改性后添加到三价铬镀液中进行复合电镀。采用扫描电镜、微磨损试验机和显微硬度计对三价铬电镀和UFD复合电镀所得镀层的微观形貌、耐磨性和硬度等性能进行了测试与表征。结果表明：加入少量十二烷基苯磺酸钠（SDBS）改性的UFD就能有效改善...