含粗骨料超高性能混凝土静态稳定性研究

为改善含粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)整体静态稳定性,采用图像技术分别研究了拌合物(未加纤维)流变参数、粗骨料掺量和粗骨料级配对不含纤维和含纤维CA-UHPC静态稳定性的影响规律。结果表明:粗骨料整体均匀性随粗骨料平均初始净距的减小而升高;当拌合物的屈服应力和塑性粘度较小时,纤维分布的均匀性会因纤维沉降而降低;纤维的加入降低了粗骨料的整体均匀性,同时粗骨料也会影响纤维的整体均匀性;对CA-UHPC体系而言,粗骨料平均初始净距的减小可以增加粗骨料分布稳定性,但过小的粗骨料平均初始净距会影响纤维的分布。因此,在粗骨料掺量一定时,可以通过适当调整粗骨料级配或砂率,在不影响粗骨料分布稳定性的前提下,提高纤维分布系数。

CFRP板及其浸渍胶性能的纳米增韧剂影响研究

为研究纳米增韧剂对碳纤维增强复合材料(CFRP)板及其浸渍胶的改善效果,制备不同纳米增韧剂的浸渍胶和CFRP板,测试浸渍胶的黏度与力学性能及CFRP板的拉伸强度。研究结果表明:随着纳米增韧剂的掺入,浸渍胶黏度上升,CFRP板及浸渍胶的力学性能得到显著改善,其改善效果与纳米增韧剂的种类和掺量相关,其中,掺入质量分数为0.4%的纳米SiO_(2)增韧剂的CFRP板的拉伸性能最好。

自研高性能胶胶粘CFRP-钢界面性能的温度影响机制

粘结界面是碳纤维增强复合材料(CFRP)加固钢结构的薄弱环节,受胶粘剂和温度影响显著。为深入了解自研高性能胶胶粘CFRP-钢界面性能的温度影响机制,制作了28个CFRP-钢双搭接试件,开展了自研高性能胶粘剂G3和典型商品胶粘剂Sika30分别在7种环境温度下(-20℃、-5℃、10℃、25℃、40℃、55℃和70℃)的拉伸剪切试验。分析了试件的破坏模式、极限承载力、荷载-位移曲线、界面剪应力及粘结-滑移曲线等。结果表明:随温度升高,胶粘剂强度降低,韧性增加;当温度接近或超过胶粘剂玻璃转化温度,胶体性能急剧下降,搭接试件的破坏模式由CFRP层离破坏变为钢-胶界面破坏,界面性能显著降低;G3试件的低温性能与Sika30试件相当,但G3胶粘剂试件的高温性能显著优于Sika30胶粘剂试件;试件在低温环境下的界面性能较25℃显著降低,胶粘CFRP加固钢结构需考虑低温下加固系统脆化产生的不利影响。

高低温下高性能环氧胶黏剂的制备

基于团队已研发的胶黏剂配比,制备了一种适用于钢桥加固用的高性能结构胶黏剂,研究了纳米SiO_(2)掺量、缩胺105固化剂与聚醚胺D230固化剂的混掺比例及固化时间对胶黏剂室温性能的影响,并探讨了胶黏剂在不同工作温度下的力学性能.结果表明:当纳米SiO_(2)掺量为0.75%,缩胺105固化剂与聚醚胺D230固化剂的质量比为1∶2,固化制度为90℃下固化2.5 h时,胶黏剂的室温力学性能最佳,并且在低温(-20℃)和高温(70℃)下均能保持良好的力学性能.