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设计了三种环氧树脂基体,研究了基体性能对芳纶Ⅲ纤维复合材料力学性能的影响,对比分析了不同韧性的两种复合材料层间剪切破坏过程的声发射特性参数。结果表明:设计的R1、R2、R3三种树脂基体其韧性为R1R2R3;芳纶Ⅲ纤维复合材料层间剪切强度分别为49 MPa、44.8 MPa、40.1 MPa,层间剪切性能随树脂基体韧性的增加而增大;声发射实验表明,基体韧性增加,复合材料急剧损伤得到延迟,声发射事件数明显减少。与传统加固方法相比,FRP加固技术具有轻质高强、操作简便、耐久性好等特点,在木结构加固中具有重要的应用前景。详细叙述了FRP加固木结构受压、受弯和受剪性能的研究方法和得到的结论,介绍了FRP加固木结构技术在建筑和桥梁中的应用概况。在总结已有研究中缺乏FRP对木柱约束效应、考虑木结构实际应力应变模型的加固木梁受弯性能及FRP加固木梁受剪性能三个方面研究的基础上,提出针对这三个方面进一步研究不同加固方式和加固参数对FRP加固木结构受力性能影响的建议,为制定FRP加固木结构标准奠定基础。对4种类型的水泥基材料进行绝热温升试验,提出绝热温升各阶段分界点的确定方法,分析各阶段持续时间和温升速率大小等规律,并对已有的终温升预测方法进行修正.后在分析不同类型水泥基材料绝热温升规律的基础上,提出一种通用的水泥基材料绝热温升速率表达式,用于描述绝热温升速率随龄期的变化.所提出的表达式形式简单,各参数具有较为明确的物理意义,与已有模型的表达式相比,在对早龄期绝热温升和温升速率的描述方面具有更好的效果.

混凝土孔溶液中存在的超临界氯离子含量的氯化物会加速混凝土中钢筋的锈蚀,为此提出了银电极阳极氧化除氯方法.结果表明,经过银电极阳极氧化除氯后,混凝土孔溶液中氯离子含量降低,钢筋极化电阻(Rp)提高,混凝土电阻(Rc)、钢筋钝化膜电阻(Rf)、钢筋钝化膜电容(Cf)及钢筋混凝土扩散阻抗系数(σ)得到改善,有效地提高了混凝土中钢筋的抗锈蚀性能.针对戈壁风沙流环境特点,采用气流挟砂喷射法,对环氧树脂及其复合材料进行冲蚀试验,研究了冲蚀速率、角度、冲蚀方位、纤维类型等对冲蚀的影响.结果表明:环氧树脂及其复合材料的冲蚀行为表现出半塑性材料的冲蚀特征,冲蚀率的冲蚀角为45°~60°,其冲蚀率随冲蚀速率的增加而增大,冲蚀率与冲蚀速率呈指数关系,速率指数为2.1~2.8.冲蚀方位对冲蚀有重要的影响,在相同的冲蚀条件下,垂直冲蚀的冲蚀率比平行冲蚀高.用扫描电子显微镜观察了复合材料冲蚀后的表面形貌,并讨论了可能的冲蚀机制.为了解决不饱和聚酯树脂(UPR)在固化过程中固化速度随凝胶时间延长而变慢的问题,采用过氧化甲乙酮/过氧化环己酮和异辛酸钴/2,4-戊二酮组成的氧化还原固化体系在室温下对UPR进行固化,对苯二酚作为阻聚剂,研究了固化体系中各组分用量对UPR凝胶时间、峰值时间和放热峰温度的影响,得出各个组分的适宜用量。在工程中应用此工艺条件,使UPR在工程应用中有较长的施工期,后期快速固化,且固化程度较高。

为研究石灰石粉细度对水泥浆体流变特性的影响,选用旋转黏度计测定了水泥-石灰石粉浆体流变性能,采用Herschel-Bulkley模型对浆体流变曲线进行拟合得到相关流变参数.结果表明:随石灰石粉细度增加,水泥浆体结构新建能和稠度减小,动态屈服应力增大;增加石灰石粉细度会减小水泥浆体的触变性,延缓水泥浆体触变性的发展,促进水泥浆体瞬时结构恢复能力;随测试时间增加,水泥-石灰石粉浆体结构新建能减小,稠度和动态屈服应力增大.为研究木材的耐火性能,对20个兴安落叶松木材试件进行了燃烧试验,其中一半试件涂刷了阻燃剂,得到了不同燃烧时间下的木材炭化层厚度,并用线性拟合得到了木材炭化速率;将燃烧后的试件加工成小试块,进行了木材顺纹抗压试验.结果表明:燃烧会使残余部分木材顺纹抗压强度降低,且试件顺纹抗压承载力也随燃烧时间的增加而降低,其变化规律可用线性函数描述;采用涂刷处理方法的阻燃剂对木材耐火性能的影响主要表现在木材燃烧的早期,能减小炭化速率,但对木材强度损失的影响不大.研究了粉煤灰和硅灰对玄武岩纤维增强水泥基材料强度发展规律的影响,分析了粉煤灰和硅灰复掺对水泥砂浆中玄武岩纤维耐腐蚀性的影响.结果表明:玄武岩纤维对水泥基材料的早期抗折强度具有增强作用,后期增果下降,甚至会降低基体强度;粉煤灰和硅灰可显著延长玄武岩纤维对水泥砂浆抗折强度增果的时效.XRD图谱和显微结构分析表明,粉煤灰和硅灰复掺后降低了水泥基体中Ca(OH)2晶体的含量和玄武岩纤维的腐蚀程度,改善了玄武岩纤维和水泥基体之间的界面性质.