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通过抗压强度、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、压汞(MIP)和扫描电镜(SEM)测试,分析了砒砂岩地聚物材料的力学性能、反应产物及微观结构,讨论了粉煤灰掺量、养护龄期对砒砂岩地聚物材料力学性能及微观结构的影响.结果表明:粉煤灰掺量和养护龄期对砒砂岩地聚物材料的抗压强度、孔隙结构有较为显著的影响,粉煤灰掺量为13%(质量分数)时,砒砂岩地聚物材料的90d抗压强度可达20.3MPa,其孔隙率减小,孔隙结构得到明显改善.砒砂岩地聚物材料的反应产物主要为无定型水化硅铝酸钙类凝胶.
为了研究钢纤维对高强轻骨料混凝土弯曲韧性和抗冲击性能的影响规律,对钢纤维掺量(体积分数)分别为0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%的钢纤维高强轻骨料混凝土(SFHLWC)进行了抗弯性能和自由落锤抗冲击性能试验,实测了其荷载-挠度曲线和初裂冲击次数、破坏冲击次数,并计算了韧性指数和冲击能量.结果表明:掺入钢纤维能显著提高高强轻骨料混凝土的弯曲韧性和抗冲击性能,钢纤维高强轻骨料混凝土的韧性指数与冲击能量呈对数关系.针对由风致振动引起的输电塔复合材料横担疲劳问题,对6个新型足尺带钢套管的玻璃钢纤维(GFRP)复合材料横担试件进行了高周(50万次)疲劳性能试验研究,监测了试件的受力状态,分析了其荷载-位移-时间曲线和耗能能力的变化.对未发生明显疲劳破坏的试件进行极限承载力试验,得到其剩余极限承载力.基于剩余强度理论评价了试件的累积损伤并对其疲劳寿命进行预测.结果表明:GFRP复合材料横担试件具备良好的抗疲劳性能,不利荷载工况下的平均疲劳寿命可达550万次,安全裕度较高.对于各向异性复合材料结构设计,需要得到必要的弹性常数和强度常数以实现结构设计和准确校核。本文给出了获得弹性常数和强度常数的试验标准,对每个标准的特点和局限性进行了分析,提出了选用标准进行试验的建议。X树脂基复合材料被广泛应用于航空航天X域。热压罐成型工艺是复合材料结构件成型工艺之一,但存在效率低、成本高等问题,并且在成型过程中产生的固化应变会影响制件成型质量,通过光纤光栅传感器在线监测应变/应力参数对于制定合理工艺规程、提高制件品质具有重要作用。本文详细介绍了热压罐成型中光纤光栅传感器应变和温度交叉敏感解决方案,综述了近年来基于光纤光栅传感器在线监测的复合材料固化成型研究进展。并结合国内外研究现状,对光纤光栅在线监测的应用前景及亟待解决的问题提出了几点思考。对埋置钢筋的砂浆试样施加不同大小的拉应力和压应力,通过测量承载钢筋的开路电位、腐蚀电流密度和交流阻抗等,对比了拉应力和压应力对砂浆中钢筋腐蚀的影响.结果表明:钢筋腐蚀随着应力增加而明显加剧;相同荷载作用下,承受压应力钢筋的开路电位和交流阻抗值更低、腐蚀电流密度更高,表明压应力对砂浆中钢筋的腐蚀影响更为明显.通过交流阻抗解析表明,应力破坏钢筋/混凝土界面、降低钢筋极化电阻是其加剧钢筋腐蚀的主要原因,而压应力降低钢筋/混凝土界面的极化电阻较拉应力更为明显,因而它能更为显著地加剧钢筋腐蚀.运用图像分析软件(IPP软件)测定了石灰石和铁尾矿废石粗骨料的三轴特征、圆度和球度,采用统计产品与服务解决方案软件(SPSS软件)对不同粒X石灰石和铁尾矿废石粗骨料的等轴率、圆度和球度进行了统计分析,并建立了三者之间的相互关系.结果表明:不同粒X石灰石和铁尾矿废石粗骨料的等轴率、圆度、球度分布均近似符合正态分布;等轴率、圆度、球度这3个指标用于评价不同品种、不同粒X粗骨料的粒形特征具有良好的一致性;粗骨料球度与等轴率、圆度之间能够建立显著性极高的二元线性回归方程.为研究受酸腐蚀混凝土在受压过程中的损伤演变规律,用pH值为2.5的硫酸和混合溶液对混凝土棱柱体试件进行侵蚀,采用单调加载和循环加载两种方式对腐蚀前后的混凝土试件进行单轴抗压试验.通过对试件受力变形、凯塞效应和声发射速率过程参数进行对比分析,研究了酸性腐蚀对混凝土性能的影响;在损伤力学和声发射速率过程理论的基础上建立了考虑初始损伤的混凝土损伤因子及本构关系计算方法,实现了利用声发射事件数对腐蚀混凝土的损伤大小进行定量评估.
