不同老化处理方式对混凝土防腐蚀涂层表面状态和拉伸性能的影响北大核心

选择醇酸、丙烯酸、聚氨酯和氟碳4类涂料进行对比试验,研究其耐紫外、耐湿热和耐碱溶液的性能。试验结果表明:醇酸涂层和丙烯酸涂层整体耐老化性能较差,湿热老化处理7 d后,试件的失光率高达90%以上,表面出现严重的开裂和起泡现象。聚氨酯涂层耐碱溶液的性能较好,但是受紫外老化和湿热老化影响较大,其紫外老化28 d后失光率大于75%,拉伸强度和断裂伸长率下降超过40%,湿热老化7 d后的失光率达97%,表面开裂和起泡情况严重。氟碳涂层耐老化性能优异,老化28 d后失光率不到20%,表面无粉化、开裂、起泡、剥落等现象,拉伸性能未受损害。4类涂层耐老化性能的顺序为醇酸涂层<丙烯酸涂层<聚氨酯涂层<氟碳涂层。     

聚氨酯固化道床用聚氨酯材料使用寿命预测

聚氨酯固化道床中聚氨酯主要原材料有异氰酸酯、多元醇和催化剂,固化道床的耐久性要求聚氨酯固化材料经干热老化、湿热老化和紫外线老化后其拉伸强度和断裂伸长率保持率在70%以上。老化试验结果表明:聚氨酯固化道床用聚氨酯泡沫材料在多种严酷环境下均具有优异的耐老化性能,并能长期保持综合性能的稳定。基于人工加速湿热老化试验数据,采用时温叠加方法估算出聚氨酯固化道床用聚氨酯材料的使用寿命可达45.2年。     

接触轨防护系统产品的老化问题研究

分析玻璃钢材质的接触轨防护系统在大气暴晒、库存、潮湿等条件下的老化现象,通过试验数据和引用文献资料说明玻璃钢材质长期使用有可能老化,但经表面胶衣层或经过喷涂后的接触轨防护罩等玻璃钢制品可提高耐老化性能,使表面光泽损失减小,使用寿命可达30年。     

盾构机盾尾密封油脂对橡胶性能影响研究

以三元乙丙橡胶为受试件,研究盾构机盾尾密封油脂对橡胶性能的影响,分别测试常温环境(23±2)℃下盾尾密封油脂浸渍橡胶7、14、21、31 d,老化条件(70℃×96 h)下盾尾密封油脂浸渍橡胶,以硬度、拉伸强度、拉断伸长率三个指标值表征油脂对橡胶性能的影响。结果表明,基于三项力学指标下的油脂对橡胶均具有腐蚀作用,且随浸渍龄期增加,橡胶性能损失愈大,老化条件下橡胶性能损失更为明显。建议以老化条件下油脂浸渍为测试条件,评价油脂对橡胶腐蚀性指标限值为：手涂型硬度损失≤10度、拉伸强度降低率≤30%、拉断伸长率降低率≤25%;泵送型硬度损失≤10度、拉伸强度降低率≤40%、拉断伸长率降低率≤30%。     

腐蚀环境下FRP锚杆耐久性能试验研究

通过纤维和树脂的耐久性分析和GFRP锚杆、CFRP锚杆的抗碱性、抗酸性以及抗盐腐蚀性试验,得到GFRP锚杆和CFRP锚杆在不同腐蚀环境下力学性能随腐蚀时间的变化规律。研究结果表明,GFRP锚杆在碱、酸和盐介质中腐蚀1 500n后,强度分别下降13.76%,11.09%和4.14%,其耐盐腐蚀性能较好,但耐酸、耐碱性能相对较差,当GFRP锚杆应用到实际工程结构时需要考虑酸碱性环境的影响,可以通过控制应力水平低于极限拉伸强度的25%来保证耐久性的要求;酸碱盐腐蚀环境对CFRP锚杆的强度影响很小,强度下降都在4%以内,碳纤维具有较好的耐酸、耐碱和耐盐腐蚀的性质,与GFRP锚杆相比CFRP锚杆的耐久性较好;根据腐蚀环境下FRP锚杆力学性能试验成果,给出力学性能随腐蚀时间的退化规律计算公式,为FRP锚杆在腐蚀环境下的工程应用提供依据。     

无溶剂低黏度聚氨酯灌浆材料的制备研究

基于灌浆材料等体积混合要求,制备了无溶剂的低黏度聚氨酯灌浆材料。灌浆材料性能测试结果显示:固化剂为高活性含活泼氢化合物的灌浆材料黏度低,早期力学强度高;异氰酸酯为液态MDI类单体的灌浆材料力学强度和黏结强度高,并具有一定的柔顺性;随低黏度酯类降黏剂用量提高,灌浆材料的黏度、力学强度和黏结强度下降,断裂伸长率无明显变化。优化后的聚氨酯灌浆材料黏度低于50 m Pa·s,2 h拉伸强度和7 d拉伸强度分别在10 MPa和20 MPa以上,2 h抗压强度和7 d抗压强度分别在15 MPa和30 MPa以上,断裂伸长率在5%以上,湿黏结强度在2 MPa以上。同时,聚氨酯灌浆材料的可灌性好,可采用专用注浆设备长时间持续注浆,满足无砟轨道道床与路基层间离缝快速填充需求。     

氮化硼纳米片/g-C_3N_4复合光催化剂的制备及其对罗丹明B的降解研究

通过煅烧法获得氮化硼纳米片(BNNS)/g-C_3N_4复合光催化剂。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外/可见分光光度计、电化学工作站讨论了BNNS的含量对复合光催化剂的结构、形貌、紫外/可见光学性能、电化学阻抗的影响;评估了样品在可见光下对罗丹明B的降解效率。实验结果表明,BNNS负载于g-C_3N_4表面,形成了有利于提高光生载流子分离效率的类似异质结的结构。另外,随着BNNS含量的增加,BNNS/g-C_3N_4复合光催化剂对罗丹明B溶液的降解性能呈现出先升高后降低的趋势。当BNNS的质量分数为8%时,对罗丹明B的降解效率达到了最大值73.34%,比g-C_3N_4纯样和P25(TiO_2,参照样)分别提高了32.05%和40.47%。本研究初步给出了其协同光催化机理。     

高温对早龄期混凝土力学性能的影响

研究了掺10%粉煤灰和掺10%矿粉的早龄期(标准养护7,14,21,28 d)混凝土经历不同高温作用后质量烧失率和残余抗压强度的变化规律。结果表明:2种混凝土试件不同龄期的质量烧失率均随着温度(300,500,700℃)的升高而增大,并且相同龄期质量烧失率增长趋势相近;500℃高温时,掺粉煤灰混凝土试件14,21,28 d龄期的残余抗压强度分别降至常温时的92%,83%,63%,掺矿粉的混凝土试件分别降至常温时的89%,78%,62%;700℃高温时,2种试件残余抗压强度均降至常温时的30%～40%,基本丧失承载力。基于此给出了经受高温后早龄期混凝土残余抗压强度与温度的关系式,可供实际工程参考。     

运营高速铁路路基无砟轨道抬升注浆材料性能研究

为保证运营线高速铁路路基段沉降无砟轨道抬升用高聚物注浆材料的性能满足工程要求,并确保其不会对环境造成污染,通过系统的疲劳性、耐久性以及浸水后有害离子测试试验对无砟轨道抬升用高聚物注浆材料的抗疲劳性能、耐化学侵蚀、耐老化性等耐久性能和环保性能开展系统研究,并进行工程应用效果验证。研究结果表明:高聚物注浆材料在疲劳荷载作用下残余变形小,具有良好的尺寸稳定性;耐化学侵蚀性和耐老化性优良,强度保持率70%以上,环保性能好,高聚物注浆材料长期埋入地下时不会对环境造成影响;工程实体取样验证表明高聚物注浆材料耐久性能与环保性能均满足设计要求,有效保持了抬升后无砟轨道结构的稳定性。     

沪通长江大桥水下钢管柱自密实混凝土收缩与抗裂性能研究

沪通长江大桥主航道桥钢管柱选用C40自密实混凝土,钢管柱轴向对称等分为4个隔仓,每个隔舱需要一次浇注约770 m3的混凝土。为了满足自密实混凝土的施工和防开裂要求,在优化配合比的基础上,通过自由收缩试验、限制收缩试验、约束圆环收缩试验3种不同的方法,系统地研究了自密实混凝土的收缩性能,并结合绝热温升测定结果与有限元建模,分析了混凝土早期开裂风险。研究结果表明:通过试验优选的自密实混凝土,自由收缩应变和限制收缩应变随龄期的增长逐渐增大,前7 d增长较快,后期逐渐减缓,自由收缩应变、限制收缩应变14 d时分别为407×10-6,137×10-6,60 d时分别为623×10-6,235×10-6,与相似配合比混凝土相比14 d时自由收缩应变和限制收缩应变分别降低了53.2%,45.8%;约束圆环收缩试验开裂龄期为34 d,最大约束收缩应变为115×10-6,而相似配合比混凝土开裂龄期为15 d,且最大收缩应变为194×10-6。有限元分析结果表明:隔仓混凝土径向表面与芯部最大温差只有13℃,远低于内外开裂温差限值25℃;不同龄期混凝土温度变形与体积收缩共同作用引起的拉应力最大值出现在钢管混凝土外表面,最大拉应力均低于容许拉应力,早期开裂风险低。