寒区钢桥面超高性能混凝土铺装层层间剪切强度研究

为了避免发生寒冷地区沥青面层与超高性能混凝土(UHPC)层结合不良导致的沥青面层滑移或脱落现象,对钢桥面UHPC铺装层层间剪切性能进行研究。考察涂布环氧树脂防水粘结层的成型试件分别在不同涂布厚度、不同温度、不同浸泡溶液条件下,经冻融循环后的抗剪强度变化规律,并依托实际工程对层间剪切强度进行数值模拟分析。结果表明：环氧树脂防水粘结层的最佳涂布量为0.4 kg/m²;其抗剪强度随着温度的增大而减小,在60 ℃时抗剪强度能达到1.8 MPa,高温性能良好;盐溶液环境下的冻融循环对强度的损伤大于清水环境下的损伤;数值模拟得到最不利位置剪切应力峰值远小于试验得到的环氧树脂防水粘结层抗剪强度,环氧树脂防水粘结层性能优异。研究得到的UHPC铺装层层间剪切强度规律可为延长钢桥面使用寿命提供理论依据。     

拉西瓦水电站工程保持混凝土含气量提高混凝土耐久性的试验研究

结合拉西瓦水电站大坝混凝土工程的施工实际,进行了保持混凝土含气量提高混凝土耐久性的试验研究,对其试件力学性能,抗冻、抗渗性等性能进行了实测分析,为工程设计和施工提供了试验依据。     

新型粉磨工艺对水泥颗粒分布的影响探究

近年来,随着辊压机、立式磨等新型设备的使用和推广,出现了多种新型粉磨工艺,研究其对水泥颗粒分布的影响规律,可以为提高水泥性能提供依据。本文首先介绍了四种典型的新型粉磨工艺,利用RRB方程式和激光粒度仪重点分析了水泥的颗粒分布特性,最后分析总结得出结论。     

新型长玻纤增强聚丙烯在美推出

位于美国的旭化成塑料公司最近宣布推出一种新的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。据称此材料与传统的长玻纤增强聚丙烯相比,提高了抗冲击性能,节省了成本20%。此材料的商品名称是Thermylene。据介绍,除了上述抗冲击性能和成本效益外,它还具有优良的高温强度和刚度、各向同性力学性能、尺寸稳定性、耐疲劳和抗蠕变性。     

锦纶 亟需开发高附加值产品

锦纶以其强度、耐磨性、弹性回复率、吸湿性等优良性能,在服用、家饰和产业方面均有重要的用途。东华大学材料科学与工程学院博士肖茹分析说,2009年我国锦纶产量达到137.27万吨,但我国锦纶的产量约占同期化纤产量的5%,低于世界平均水平。在国外,产业用锦纶占有很大的市场份额,然而     

新型道路复合沥青材料改性剂的选择与配比优化

为了优化沥青路面材料的减振降噪性能,延长路面的使用寿命,对现有沥青材料进行改性优化。选用硅藻土和玄武岩纤维作为改性剂对沥青材料进行复合改性,依据孔隙率、阻尼比、矿料间隙率、吸声系数、流值变形量、马歇尔稳定度、沥青饱和度7个参数确定复合改性沥青材料的配比,制备出硅藻土与玄武岩纤维复合改性沥青材料。分别对硅藻土单掺杂沥青材料、玄武岩纤维单掺杂沥青材料和硅藻土与玄武岩纤维复合改性沥青材料进行了力学特性试验,分析其物理性能,并对不同沥青混合料的减振降噪性能进行了对比测试。结果表明,硅藻土和玄武岩纤维复合掺杂最佳配比：油石质量比为5.5%,玄武岩纤维掺杂比为0.3%,硅藻土掺杂比为7.5%。复合材料的减振降噪性能优于普通沥青材料,与其相比,最优配比下的新型复合材料吸声系数峰值高出38.89%,吸声系数均值高出30.30%。复合改性沥青材料具有良好的减振降噪性能并且具有显著的高温稳定性和低温抗裂性,研究结果可为同质路面材料的进一步优化提供参考,对于提高道路的服务能力具有实际应用价值。     

煤粉填充改性SBR高分子复合材料的研究

橡胶材料具有良好的机械强度和黏弹性,已成为国民经济发展中的重要材料,在车船交通、航空航天、基础建设、工业制造等领域被广泛应用。不断改善橡胶材料的使用性能并降低胶料的单位重量与成本一直是橡胶材料发展的重点要求。研究以高分子聚合物丁苯橡胶SBR和天然橡胶NR为基体,将其与添加剂共混,并混入粉煤粉作为功能性填充剂替代部分炭黑以减轻胶料单位重量,提高某些使用性能参数。结果表明,当煤粉替代炭黑含量的60%时,其老化前后的机械性能仍保持良好,且断裂伸长率达到679%,氧化指数达到30%。     

聚吡咯/膨胀石墨复合材料的电磁屏蔽性能研究

为研究聚吡咯(PPy)和膨胀石墨(EG)混合后的电磁屏蔽性能,利用原位插层聚合法制备PPy/EG二元复合材料。通过FTIR、TGA和SEM分析对制备的二元复合材料物相组成、热稳定性和微观形貌进行了表征,利用同轴法测试材料的电磁屏蔽性能。测试结果表明,当膨胀石墨掺杂量为5.12wt%时,总屏蔽效能在2～18GHz范围内由20.3dB增至25.7dB,比纯PPy材料的屏蔽效能提高了41.6%,其中吸收部分占总屏蔽效能的比例为64.3%～86.5%,这表明聚吡咯/膨胀石墨复合材料的电磁屏蔽性质是以吸收电磁波为主。     

离子色谱-电导法测定钻井液用石灰石粉中碳酸钙含量

采用离子色谱-电导法,研究了一种检测钻井液用石灰石粉中碳酸钙含量的新方法。采用甲基磺酸溶液为淋洗液,CS12A（250 mm×4 mm）分离柱,电导检测器检测,进样量为20μL,流速为1.0 mL/min,峰面积定量。钙离子的检出限可达0.01mg/L,在5.00-50.00 mg/L范围内具有良好的线性关系（r=0.9993）,加标回收率均在98%以上,相对标准偏差（R SD）为1.0-1.2%（n=6）。经实验表明,此方法避免了传统滴定法的操作繁琐和终点判定要求高等的缺点,且较准确地评价了钻井液用石灰石粉性能。     

6，7-二甲氧基香豆素的合成工艺改进

利用蒙脱土(MMT)的阳离子交换特性,将十二烷基三甲基氯化铵(BS-12)引入蒙脱土层间,对蒙脱土进行有机化预处理,使蒙脱土在甲基丙烯酸甲酯(MMA)中的分散性提高。借助普通乳液聚合的方法,制备出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土嵌入混杂材料。对混杂材料进行XRD分析,结果表明PMMA嵌入了蒙脱土层间,使层间距明显扩大。采用熔融共混的方法制备了PVC/蒙脱土复合材料,并对其强度和韧性进行了研究。结果表明,聚甲基丙烯酸甲酯/蒙脱土嵌入混杂材料可使PVC的强度和韧性分别提高17%和489.2%。     

严寒地区居住建筑节能改造优化模型探究

为推进严寒地区建筑节能进程,通过更经济的节能改造策略适应不断提高的建筑节能要求,针对哈尔滨市某9层住宅楼,以提高围护结构保温性能和改设双向通风窗两种策略建立两类节能模型,利用能耗软件模拟分析两类模型较基本模型的节能性和经济性。对比改用双向通风窗前后的能耗变化情况可知:基本模型节能率提高约15%,每年每平方米节约费用1.87元;第一类模型节能率平均提高约13%,每年每平方米平均节约费用1.42元。与提高围护结构保温性能来达到节能效果的方式相比,采用双向通风窗即可在保证空气品质的同时,获得较好的节能效果。研究结果可为严寒地区的居住建筑节能改造提供参考。     

新型形状记忆合金—摩擦复合阻尼器及其减震性能分析

在“多种耗能机制共同耗能”理论的基础上,使用形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)材料对摩擦阻尼器进行改良设计,研发出一种新型SMA—摩擦复合阻尼器(SMA-Friction Compound Damper,SFCD)。阐述了SFCD的构造及工作原理,制作了试验试件,通过单轴拉压循环试验研究了其在循环荷载作用下不同位移幅值、加载速率下阻尼器的力学性能,对未安装和安装有SFCD的八层钢框架结构进行了时程分析。研究发现：1)SFCD在单轴拉压循环荷载作用下有很强的位移相关性,单位循环耗能可由位移幅值为3 mm时的41 159.0 N·mm增大至12 mm时的217 241.2 N·mm;2)SFCD能够将SMA的高耗能特性与传统摩擦耗能形式相结合,在不同加载速率下,阻尼器的耗能变化幅度仅为4.0%,受加载速率干扰较小,具有稳定的滞回性能和良好的耗能性能;3)SFCD对结构整体位移及残余位移起到的控制要好于速度及加速度,在所选地震波下对钢框架结构首层、顶层的位移控制均达到55%以上,减震率最大值达到70.26%。总体而言,大震作用下,SFCD的应用可实现显著的减震效果...     

二次纤维水泥土力学特性研究

为弥补水泥土材料受压破坏后承载能力迅速衰减的缺陷,借鉴纤维改善水泥基材料性能的方法,以废纸降解获得二次纤维制成的二次纤维水泥土为研究对象,通过无侧限抗压试验分析其抗压强度、变形特征和破坏形态,提出考虑纤维掺量的应力-应变关系,探索水泥土改良新措施及废纸资源利用新途径。结果表明,1)养护28 d时,同样产生1.42%应变时,水泥土强度下降39%,而掺量为2%的二次纤维水泥土强度下降仅为27%,掺入2%二次纤维不仅可以提高水泥土强度0.42%,也可使水泥土达到峰值应力时产生的应变延后1.82%;2)纤维掺量存在一个阈值,当掺量高于阈值时纤维水泥土强度随养护时间的增加而降低,当掺量低于阈值时变化规律则相反;3)掺入2%和4%的二次纤维使水泥土由中部劈裂破坏转变为土体典型的剪切破坏,破坏时保留了水泥土产生裂纹较少,无明显挤压变形等优点。添加二次纤维可以在保持强度的同时减少水泥土工程缺陷,研究结果丰富了纤维水泥土理论,可为水泥土工程应用及基础研究提供参考。     

碱减量、树酯整理在涤棉织物上的应用

随着人民生活水平的日益提高,人们着衣观念也发生了巨大变化,不仅要穿着舒适经济适用,而且要美观,不易变形不易起皱。目前,导湿、快干面料成为研究的热点。涤纶虽然具有高强度、弹性和耐磨性好等优点,但是吸湿性低,回潮率只有0.4%,手感和穿着舒适性较差。为此,对于要求较高的涤纶织物都要进行功能整理,来改善其服用性能。棉织物吸水性好,但是在人体大量出汗时,吸湿后容易贴身且不易干,大大影响了棉织物的舒适性,并且棉针织物易缩水、起皱,且强度不如涤纶,结合两者的优点,可以按一定的配比将两者进行混纺,使织物穿着舒适,容易打理,经久耐用,再加以特殊整理使其具有特殊的功能性,使针织物具有良好的服用性能。     

交变载荷作用下固井水泥石抗拉强度实验方法研究及应用

抗拉强度是评价固井水泥石力学性能的关键指标,对保障固井质量和井筒长期密封完整性具有重要意义。为了克服目前固井水泥石抗拉强度测试方法普遍存在应力集中、结果误差大、重复性差、不能研究交变载荷作用工况等方面的不足,创新研发了固井水泥石拉头,优选了高强度结构胶,形成了一种固井水泥石抗拉强度直接测试方法,弥补了现有测试手段的不足。通过对纯水泥和韧性水泥浆体系开展评价实验发现,形成的固井水泥石抗拉强度测试方法消除了应力集中的影响,提高了实验结果的准确性和可重复性,具有安全可靠、成功率高、可研究交变载荷作用工况等优点。其中纯水泥比韧性水泥浆体系具有更高的抗拉强度,约高出近40%;但因其弹性较差,导致在10～30轮次循环加载的工况下,其强度衰减比韧性水泥浆体系快,最高降幅达47.73%。该方法在川渝地区页岩气固井中现场应用效果良好,具有广阔的应用前景。     

含Cr合金化钢组织及性能分析

为了研究超高硬度及强度的高速重轨钢,在U75V钢成分基础上进行了调整和优化,向其中添加一定量的Cr合金元素,并与原钢种进行了力学性能对比分析,以便得到成本与性能配合最佳的含Cr合金化重轨钢,使其力学性能优于现有的U75V重轨钢的性能指标,并且在内、外部质量方面能够满足高速铁路重轨钢的使用要求。同时利用Thermocalc热力学软件分析了Cr元素的加入对试验钢夹杂析出物的影响,利用金相显微镜和扫描电镜对试验钢微观组织、晶粒度进行观察分析,探究Cr合金元素对试验钢组织性能影响因素。结果表明：当合金化元素Cr的含量为0.45%时,重轨试验钢的强度、硬度性能达到最大值;珠光体片层间距最小,晶粒度等级提高,晶粒变得细小。研究结果对于开发超高强度和硬度级别重轨钢的应用具有一定的参考价值。     

基于材料性能劣化的RC框架结构抗震性能评估及易损性分析

为了提高钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架结构的使用寿命,明晰长期服役后的材料劣化对结构抗震性能和易损性的影响程度,建立了考虑材料性能劣化的RC框架结构的有限元分析模型。选取材料性能未劣化(100%)以及分别劣化至90%,80%和70%时的4种工况(依次表示为flsc-100,flsc-90,flsc-80和flsc-70)进行抗震性能评估,同时绘制地震易损性曲线,并分析其在不同地震强度作用下的易损性。结果表明：1)随着材料劣化程度的加剧,RC框架结构在不同地震波下的抗震性能明显降低。罕遇地震作用下,flsc-70的层间位移角比flsc-100增大了80%;2)随着结构刚度及承载力的降低,RC框架结构在不同破坏状态下的超越概率均有显著提升。罕遇地震作用下,flsc-90,flsc-80和flsc-70发生严重破坏的超越概率比flsc-100分别增大了75%,300%和975%。因此,在既有结构抗震性能评估中考虑材料性能劣化的影响十分必要。研究结果可以帮助预测材料性能劣化的RC框架结构在地震发生时的损伤程度,为结构的加固及修复提供参考依据。     

内蒙锡-14区块稠油热采乳化降黏技术研究

针对内蒙锡-14区块稠油热采工艺效率低、经济性差的问题,分析了该区块稠油组成、物性和水质特点,研制了一种耐高温复合乳化降黏剂,并考察了乳液体系的微观形态、流变性质和黏温性质。研究结果表明,锡-14区块稠油中胶质含量超过50%,是造成其高黏度的主要原因,由HLB值在12~14范围内的非离子表面活性剂组成的复合降黏剂对该区块稠油具有良好的乳化效果,在加剂质量浓度为2000 mg/L时即可形成均匀的水包油乳液,该剂耐温性能超过280℃;采用该乳化剂所配制的稠油乳液体系液滴粒径约2~8μm,分布均匀、稳定,乳液体系黏度约20~30 m Pa·s,且基本不受剪切速率和温度变化的影响,呈现牛顿流体特性,满足蒸汽热采工艺要求。     

甜橙香精微胶囊的制备及缓释性能研究

为了改善香精微胶囊的缓释性能、提高香精利用率,以甜橙香精为芯材、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体为合成壁材的单体、聚乙二醇（PEG）和石墨烯（GR）作为温控材料,利用界面聚合法制备温控香精微胶囊（egHDI-O）,考察芯壁比、剪切乳化机的转速、温控组分对甜橙香精微胶囊形貌、组成、芯材含量和缓释性能的影响。结果表明：在甜橙香精微胶囊芯壁比为1∶2,转速为8 000 r/min,乳化剂为吐温80,PEG和GR用量分别为200 g/L和5 g/L工艺条件下制备的egHDI-O具有良好的形貌和均匀的粒径,其芯材含量(质量分数)可达74%;相比于未添加PEG和GR的微胶囊,egHDI-O具有优良的温控性能。研究为开发新型温控缓释赋香材料提供了新思路。