养护制度对高掺花岗岩石粉UHPC性能的影响

研究了三种养护制度条件下,高掺(22％)花岗岩石粉UHPC力学性能(3 d、28 d和180 d抗压/抗折强度)和胶凝浆体C-S-H凝胶微结构(水化程度、平均分子链长(MCL)和直链中的[SiO4](Q2))的变化规律.结果表明:同一龄期抗压/抗折强度、胶凝浆体水化程度、C-S-H凝胶MCL和Q2相对含量变化规律由高到低依次为压蒸养护、蒸汽养护和标准养护;随着养护温度和压力增加,其后期强度和胶凝材料水化程度增幅逐渐降低,且不利于后期C-S-H凝胶MCL发展.高掺花岗岩石粉的UHPC胶凝浆体中常温下的水化产物主要包括C-S-H凝胶、AFt和Ca(OH)2,随着养护温度和压力的升高,AFt和Ca(OH)2相对含量降低;至210℃2 MPa时,XRD图谱中两相消失且出现Tobermorite衍射峰,即高温高压环境促进了C-S-H凝胶向Tobermorite晶体转化.     

采用密实骨架堆积法设计高掺量Ⅱ级粉煤灰高性能混凝土

针对细砂的实际工程,采用矿粉和粉煤灰超量取代部分细砂进行密实骨架堆积,实现混凝土最密实结构.试验结果表明,细度模数为2.2的砂和需水量比为105%的Ⅱ级粉煤灰,利用140、350 kg/m3的P·O42.5级水泥,可分别配制出C30、C50高性能泵送抗裂大体积混凝土,大幅度减小混凝土水化热,提高混凝土耐久性,降低混凝土生产成本.     

多组分协同改性聚酰亚胺复合材料的高温摩擦学性能

通过提高聚酰亚胺(PI)的耐热性和导热性,从而提高其高温摩擦学性能。首先选择笼形聚倍半硅氧烷(POSS)和SiO₂提升其耐高温性能,碳纳米管(CNTs)和Cu粉提升热导率。然后选择分子模拟和实验相结合的方法研究各组分对其性能的影响。结果表明,POSS和SiO₂能够提升PI的耐高温性能和杨氏模量,但降低了热导率和冲击强度。Cu提高了PI的耐高温性能和热导率,但降低了力学性能。低含量的CNTs改性效果良好,但高含量时表现不佳。随后根据单组分改性实验的结果设计了多组分复合改性PI复合材料。结果表明,改性配比为3wt%POSS、3wt%SiO₂、0.5wt%CNTs和3wt%Cu的复合材料综合性能最优,在高温下的摩擦性能表现最佳,200℃时的摩擦系数为0.65,比纯PI降低了27.8%;磨损率为5.11×10^-5 mm³/(N·m),降低了19.3%。     

超声电机定子和转子接触微观表面分析和形貌模拟

研究了行波超声电机定、转子接触表面的摩擦特性,测试了摩擦副表面的粗糙度、功率谱函数和分形维,利用分形几何模拟了摩擦层表面的表面形貌.研究表明,摩擦材料层表面特性对电机的运行特性的影响不能忽视;相对于摩擦材料铜表面是光滑的.研究有助于分析超声电机定、转子接触表面的微观力学特性,建立超声电机的接触模型.     

新拌混凝土泵送性能研究进展

随着国内外超高层建筑的不断兴起,混凝土的泵送高程不断增加,需要进一步深入研究新拌混凝土的泵送性能及其评价方法。混凝土流变性能是泵送性能的本质体现,要准确评价混凝土的泵送性能,应以混凝土流变学为基础,结合新拌混凝土的流变性能与润滑层性能进行评估。总结了新拌混凝土泵送前后流变性能的已有研究成果,介绍了新拌混凝土泵送性能的评价方法及数值模拟方法,提出了现有研究成果的不足和今后的研究方向。     

C50高抛自密实微膨胀钢管混凝土的研究与应用

系统研究了胶凝材料组成和用量、砂率、膨胀剂以及含气量对混凝土工作性能、力学性能、体积变形性能的影响,制备出了C50自密实微膨胀钢管混凝土,在此基础上研究了增黏剂组分对C50自密实微膨胀钢管混凝土高位抛落后匀质性能的影响,设计制备出满足干海子特大桥钢管格构桥墩高抛施工要求的C50高抛自密实微膨胀钢管混凝土,工程应用表明,钢管内混凝土均匀密实,钢管与混凝土没有脱空,混凝土力性能满足设计要求。     

高钛重矿渣钢筋混凝土柱性能研究

将混凝土粗细集料全部取代为高钛重矿渣材料,分析高钛重矿渣钢筋混凝土的结构性能。试验设计出高钛重矿渣钢筋混凝土柱,分析其轴压性能,并和普通钢筋混凝土柱进行对比。研究表明:高钛重矿渣混凝土的力学性能指标高于普通混凝土,具有较高的界面能;高钛重矿渣钢筋混凝土柱和普通钢筋混凝土柱的结构性能相似,但极限受压承载力比普通钢筋混凝土柱提高了29.68%。认为高钛重矿渣钢筋混凝土结构满足结构设计的要求。     

铜表面纳尺度沟槽织构的摩擦学性能

目的 通过分子动力学（MD）模拟,揭示了纳尺度沟槽织构对单晶铜摩擦磨损的影响机理,为设计高耐磨超声电机（USM）定子材料提供理论指导方法 建立了金刚石-铜摩擦配副模型,首先研究了金刚石下压深度对铜基体摩擦学性能的影响,随后重点研究了铜表面沟槽织构的角度、深度、宽度对摩擦学性能的影响。通过提取摩擦过程中的摩擦因数、磨损原子数目、摩擦界面温度、体系能量、界面间相互作用力以及观察摩擦前后界面形貌变化,从原子尺度揭示沟槽织构对铜的减摩机理。结果 对于无织构铜表面,摩擦因数和磨损率等性能参数随着下压深度的增加而增加;有沟槽织构的铜表面,摩擦因数和磨损率相较于无沟槽织构有显著下降。在沟槽织构与摩擦方向成90°时,效果最佳,摩擦因数下降25%左右,磨损率下降50%。同时,摩擦因数和磨损率还随沟槽深度和宽度的增大而减小。其主要原因是：沟槽织构的引入,使得在金刚石和铜基体的摩擦过程中相互作用的原子数量明显减少,相互犁削和接触原子的数量也减少,从而导致摩擦因数、磨损率下降。结论 在铜表面进行沟槽织构化处理能够减少摩擦过程中的磨损,提高铜基体的耐磨性能。     

工业废渣注浆材料的抗溶蚀性能

针对水玻璃-水泥(soluble glass-cement,SC)注浆材料在地层加固过程中抗水溶蚀性能差和工业废渣得不到有效利用等问题,用工业废渣完全取代SC注浆材料中的水泥制备出水玻璃-工业废渣(矿渣、钢渣、粉煤灰)(soluble glass-activated industrial residue slag,SAS)注浆材料.模拟淡水侵蚀环境,对SAS和SC两体系注浆材料进行了水溶蚀试验研究,结果表明SAS系列抗水溶蚀性能优于SC系列的.在水溶蚀作用180d条件下,SAS注浆材料的强度无损失,而SC系列结石体强度损失率达50%;SAS系列的Si溶出量、溶出物质总量和电导率等都低于SC系列的.压汞法、X射线衍射、扫描电镜测试结果也表明:SAS具有致密的微观结构和低溶解度的水化产物,从微观层次证明了SAS系列注浆材料的高抗水溶蚀性能.     

高强轻集料混凝土工作性能优化的试验研究

以分层度、坍落度、扩展度为新拌混凝土工作性能的评价指标,研究了矿物掺合料、砂率、增粘剂和减水剂对高强轻集料混凝土(LWAC)工作性能的影响.结果表明:增粘剂、减水剂是影响LWAC工作性能的主要因素,矿物掺合料、砂率对LWAC工作性能的影响则较小;在相同条件下,复掺减水剂和增粘剂比单掺减水剂更能改善轻集料混凝土的匀质性,同时对抗压强度也有所提高.最后提出了高强轻集料混凝土工作性能优化的试验配合比.