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通過對自然感潮環境下混凝土的自由氯離子濃度分布的分析,研究了既有混凝土氯離子侵蝕的特征及擴散特性,采用室內自然擴散法進行了模擬擴散試驗,并根據Fick第二定律和MonteCarlo法分析了既有混凝土和試驗混凝土的擴散參數及鋼筋初始銹蝕時間.結果表明:自然環境下混凝土的氯離子侵蝕存在明顯的對流區,自然擴散法的氯離子擴散系數大于自然環境下2個數量級,模擬混凝土中鋼筋表面的自由氯離子濃度是自然環境下實際濃度的2倍,鋼筋初始銹蝕時間是實際的240倍.制備了不同級配的玻璃砂透明土,對其進行了三軸固結不排水剪切試驗和直接剪切試驗,并與同等條件下的標準砂土試驗結果進行了對比分析.結果表明:玻璃砂透明土的抗剪強度隨相對密度的增大而增大;標準級配玻璃砂透明土的抗剪強度比0.5~1.0mm粒徑玻璃砂透明土大;相同級配下,玻璃砂透明土與標準砂土的抗剪強度相近,可用玻璃砂透明土模擬天然砂土.為建立準確纖維纏繞壓力容器結構模型,在前人壁厚預測方法基礎上采用多項式逼近算法來預測壓力容器封頭纖維層厚度。針對封頭部分纖維纏繞角不斷變化和極孔附近紗線堆疊等影響因素,采用多項式逼近算法進行封頭壁厚預測,并與經典算法、算法、平面算法壁厚預測值及實際壁厚測量值對比分析,結果表明運用此方法得到的纖維層壁厚預測值與實際壁厚測量值更接近,從而為分析壓力容器可靠性提供準確壓力容器結構模型。

設計了具有紫外光輻照引發自蔓延固化特性的脂環族環氧樹脂(CEP)與有機硅樹脂(ES)的混合樹脂體系(CEPES),并以它們為基體實現了碳纖維增強復合材料的快速光固化。研究了以光固化碳纖維復合材料為補片粘接修理金屬損傷結構的影響因素。結果表明,有機硅樹脂的引入不僅可以有效提高粘接修理的效果,而且可以改善粘接修理結構的耐濕熱性能,當ES的質量比為20%~30%時,粘接修理結構具有的承載能力;適當增加復合材料補片的長度和層數可以有效提高粘接修理的效果;雙面貼補修理比單面貼補修理具有更好的粘接修理效率。針對C60,C70兩種混凝土進行了受火模擬試驗,采用紅外熱像法與超聲回彈法對混凝土的損傷進行了檢測,驗證了這兩種方法的可行性與特點,并探究了紅外熱像法及超聲回彈法作為相互補充的方法檢測混凝土受火后損傷程度的可行性.試驗發現:混凝土的受火溫度和剩余抗壓強度有著很強的相關性,受火溫度可以作為混凝土損傷程度的判定指標.紅外熱像法測得的混凝土表面的平均溫度升高值與受火溫度,以及超聲回彈法測得的聲波平均速度與受火溫度、回彈值與剩余抗壓強度都有極好的相關性.同時由于受火溫度的不同,兩種檢測方法適用的情況也有所不同.通過試驗研究了聚丙烯纖維(PP纖維)和植物纖維(UFPP纖維)對混凝土抗凍性能的影響.結果表明:在混凝土中摻加PP和UFPP纖維均可提高混凝土的抗凍性能,并且UFPP纖維對混凝土抗凍性能的提高作用明顯高于PP纖維;此外,摻0.9kg/m3纖維混凝土的抗凍性能優于未摻纖維和摻0.6kg/m3纖維混凝土.同時,研究了摻纖維混凝土孔結構對混凝土抗凍融循環能力的影響,并分析其機理.

采用十字攪拌軸剪切儀測定混凝土拌和物的流變參數(屈服應力τ0和塑性黏度η)更具準確性.通過推導給出了自制十字軸流變儀扭矩與轉速關系,得出了流變參數計算公式;試驗所得混凝土拌和物流變參數與已有相關理論和試驗具有良好的一致性,并能量化分析混凝土觸變性能,可滿足施工現場連續測定混凝土工作性需求.為了定量化描述瀝青發泡過程設計參數與瀝青發泡效果之間的動力學關系,提出了瀝青發泡過程參數敏感性的工程化分析方法;根據多場條件下的多相流體動力學理論,建立了瀝青發泡過程設計參數與耦合場分布的動力學模型,并分析了不同瀝青發泡腔結構參數下的耦合場分布情況.結果表明:耦合場分布的統計數值與瀝青發泡試驗數據之間具有確定的相關性,瀝青發泡動力學模型能夠在一定程度上表征實際瀝青發泡效果;利用瀝青發泡動力學模型,從工程化角度對瀝青發泡過程參數進行敏感性分析,得出了不同設計參數對耦合場分布影響的敏感性系數.為探討鋼筋限制條件下不同配合比水泥漿體的開裂敏感性,測試了水泥漿體的抗拉強度;利用水泥漿體試件軸心處放置的鋼筋對漿體所產生的限制收縮作用,連續測試出鋼筋的應變值,并計算得到鋼筋的應力值.在一定應力范圍內,基于鋼筋應力與包裹鋼筋的水泥石受限收縮應力相等假定,比較了水泥漿體中受限收縮應力與抗拉強度的大小.結果發現,在一定水膠比mW/mB范圍內,增加水膠比會降低水泥漿體的開裂敏感性;水膠比相同時,粉煤灰的摻加會顯著降低水泥漿體的開裂敏感性.