综合物探方法和检测技术在大坝渗漏检测中的应用

伪随机流场法在大坝渗漏检测中应用广泛,也取得了极为突出的效果,但单一使用该方法往往无法精准找到大坝渗漏点和渗漏通道。本文在使用伪随机流场法的基础上,结合水下机器人、钻孔全景图像、地震波CT等多种物探方法和检测技术,以实现对大坝渗漏点和渗漏通道的全面、精准检测。首先,使用伪随机流场法,圈定大坝渗漏的隐患区;其次,对已检测得的大坝水下渗漏区,使用水下机器人搭载设备进行摄影拍照、二维声纳成像、喷墨示踪剂追踪检测,确定水下大坝渗漏点;最后,在地面钻孔开展地震波CT成像和钻孔全景图像,找出大坝发育的结构面、渗漏点。本文方法应用在川西某大坝渗漏检测中,精准找到了大坝渗漏点,确定了大坝存在的多条渗漏通道,在实际应用中取得了良好的效果。该应用成果对同类大坝渗漏检测具有借鉴意义。

超支化聚氨酯阻尼涂层的制备及性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙醇胺(DEOA)为原料,采用一步法合成了超支化聚氨酯,并对其改性制备了光固化超支化聚氨酯(UV-HPU)和超支化杂化聚氨酯(HHPU)两种树脂.用傅里叶红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征了预期产物.以其为预聚物制备阻尼涂层,动态力学分析(DMA)研究表明,这两种涂层都具有高阻尼因子(tanδ≥1.0)、宽阻尼温度范围(tanδ≥0.5,大于50℃)和宽阻尼频率范围(20～160Hz);通过基本性能测试和热重分析(TGA)发现杂化涂层聚氨酯较光固化聚氨酯具有更好的机械性能和热稳定性能;杂化涂层聚氨酯的FTIR分析可知杂化涂层中硅氧烷水解缩合,提高了交联密度;杂化材料的断面扫描电镜(SEM)分析表明,硅氧烷的水解缩合并未形成大颗粒纳米粒子而是形成均相体系.

纤维种类对炭/炭复合材料微观结构和力学性能的影响(英文)

采用6 K的预氧丝和炭纤维制备预制体,通过化学气相渗积制备炭/炭复合材料。通过偏光显微镜、拉曼光谱、纳米硬度和三点弯曲等手段研究其微观结构和力学性能。结果表明,预氧丝复合材料的基体为暗层和粗糙层炭,厚度分别为1.4-2.6μm和10.2-11.6μm;而炭纤维复合材料的基体为光滑层和粗糙层炭,厚度分别为8μm和4.4μm;预氧丝纤维的模量和硬度明显小于炭纤维,同时基体的模量和硬度随消光角的增加而降低;低模量的基体和纤维导致预氧丝复合材料的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和模量分别降低了14.5%-24.2%、9.7%-19.8%、7.3%-15.4%和15.1%-18.6%;但其韧性指数却提高了224%-235%,这是高含量的粗糙层炭和纤维的石墨化收缩所致;同时提出了一个三单元复合模型用来模拟复合材料的拉伸模量,模拟误差小于9.9%。

紫外光/潮气双重固化聚氨酯杂化树脂的制备及其性能研究

以TDI、PEG400、KH550、HEA和环氧氯丙烷为原料,合成了紫外光/潮气双重固化聚氨酯杂化树脂,红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)结果证明成功合成了预期产物。以其为预聚物,配制光/潮气双重固化涂料,对涂层的固化工艺和基本性能进行研究,结果表明涂层在30 s内光固化完全,经过100 h潮气固化后,涂层的硬度、附着力有明显提高,同时热稳定性能也有明显提高。

纳米TiO_2/白氟聚氨酯复合涂层的制备及抗老化性能研究

为了改善纳米TiO2的分散性以及增强聚氨酯涂层的抗老化性能,在硅烷偶联剂改性纳米TiO2的基础上,接枝上甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物,制得微胶囊纳米TiO2粉体,并借助于FT-IR、SEM表征复合粒子结构和形貌。用改性后的金红石型纳米TiO2制备TiO2/白氟聚氨酯复合涂层,利用人工加速老化的方法,在老化前后不同阶段测试纳米复合涂层的基本性能。试验结果表明:TiO2的添加能提高复合涂层的抗老化性能,且当TiO2添加量为3%时,其基本性能最佳,抗老化性能最好。

炭基体种类对炭/炭复合材料内耗行为的影响（英文）

通过化学气相沉积(CVI)和化学气相沉积与先驱体转化结合(CVI+PIP)的方法,制备了三种不同炭基组织结构的炭/炭复合材料。三种基体分别是光滑层基体(SLC)、粗糙层基体(RLC)和混合双基体(DMC)(过度生长锥基体+呋喃树脂炭基体)。对这三种复合材料样品进行微观组织结构和动态力学性能表征。结果表明,内耗主要来源于炭基体缺陷的运动、纤维/基体界面的滑移和炭平面的滑移。复合材料的内耗对于温度和振幅变化非常敏感,但频率的变化对复合材料的的内耗影响不大。混合双基体具有最高的缺陷密度和最高的内耗,粗糙层基体具备较完美的炭平面和最低的内耗。炭基体的微观组织结构是影响内耗的关键因素,由于光滑层基体、粗糙层基体和混合双基体的微观结构的区别,导致在不同基体中出现了不同的内耗行为。在室温状态下,基体中缺陷和纤维/基体的界面的运动可能是影响内耗的主要因素,随着温度的升高,内耗的贡献可能主要来源于炭平面的滑移,而且我们还发现动态模量与缺陷密度存在一定关联。

载气对炭/炭复合材料沉积速率、体密度和微观结构的影响（英文）

分别采用H2和CO2作为载气,CH4为前躯体,通过等温化学气相渗积制备炭/炭复合材料,通过偏光显微镜、拉曼光谱、X射线衍射和透射电镜对材料微观结构表征以及渗积过程密度变化,研究载气对沉积速率、体密度和微观结构的影响规律。结果表明:在渗积前50 h,CH4-H2体系的沉积速率明显大于CH4-CO2体系,但在其余渗积时间里,CH4-H2体系的沉积速率小于CH4-CO2体系。当载气从H2变成CO2时,复合材料的体密度从1.626 g/cm3增加到1.723 g/cm3,最大径向密度梯度从0.074 g/cm3减小到0.056 g/cm3。同时,基体炭从纯的粗糙体炭转变为杂化粗糙体炭含有过度生长锥,且平均石墨化度从62.7%下降到50.8%。这些显著的变化是由于CO2的氧化作用降低了表面沉积速率,却没有降低孔内沉积速率,同时大量的缺陷形成于层状石墨烯结构中导致形成过度生长锥,降低了热解炭织构。

三种型号核子密度仪及检测方法对比试验

国内常用的核子密度仪为MC-3C浅层核子密度湿度仪、MC-S-24双杆分层核子密度湿度仪、501DR深层核子密度湿度仪,在进行生产试验检测前需对三种型号仪器的本身的稳定性、偏差率、方位角等进行检查试验,用以评价仪器在使用过程中的稳定性、测量值与实际值之间总体偏差。通过对仪器的优缺点进行初步对比,为以后的生产试验检测选择合适的仪器和检测方法提供依据。

锦屏电站微地震监测仪故障分析与探讨

锦屏电站为监测预报左岸高陡边坡及隧洞围岩稳定性,在施工中采用微地震技术监测。在监测过程中,微地震仪器出现了频繁停止工作的现象。从锦屏电站微地震监测系统的布置情况入手,介绍并分析导致仪器故障的可能原因。通过现场监测和实验,证实了微地震仪器故障是由于外界强烈干扰信号造成。根据情况采取对应措施,从而解决了仪器故障问题。最后对微地震监测作了总结与建议。

几种常用工程物探方法在水利水电工程中的应用

工程物探在水利水电工程中已得到普遍的应用，基本涵盖了水利水电工程勘测设计、施工、运行等几个阶段，在水利水电工程建设过程中发挥着越来越重要的作用。本文主要从技术方法的特点及适用性介绍常用物探方法在水利水电工程中的应用现状，并从更好的为水利水电工程建设服务的角度，对物探技术进一步发展提升的方向进行了论述。

树脂基体对玻纤单向复合材料力学性能的影响

采用玻璃纤维增强聚氨酯(PU)树脂与环氧树脂(EP)分别制备了两种单向复合材料,通过动态接触角与纤维拔出法表征了玻纤与树脂的润湿性和界面强度,并研究了单向复合材料静态与动态力学性能。结果表明,与环氧树脂相比,聚氨酯树脂黏度低和表面张力小,与玻纤之间具有更低的动态接触角和更高的界面强度,使得PU/玻纤复合材料具有更优异的静态力学性能;但在动态测试下,与EP/玻纤复合材料相比,PU/玻纤复合材料具有较低的储能模量、较高的损耗模量和玻璃化转变温度。

表面处理剂对玻璃纤维表面形貌和拉伸性能的影响

采用环氧乳液和聚氨酯乳液分别配置两种不同的表面处理剂,并对玻璃纤维进行表面处理,制备出两种玻璃纤维分别为环氧玻纤(GF-EP)和聚氨酯玻纤(GF-PU),并采用扫描电镜、原子力显微镜和动态力学分析仪分别对玻璃纤维表面形貌和单丝力学性能进行表征。结果表明,GF-EP表面形貌显颗粒状的凸起、片状凸起等形态,表面粗糙度为148.5 nm,而GP-PU表面相貌主要为光洁表面和片状凸起等形态,表面粗糙度为13.2 pm;与GF-PU相比,GF-EP单丝强度提高了约20.5%,其纤维的断裂伸长率也提高了约22.2%,但两者的模量基本一样。与聚氨酯乳液相比,环氧的乳液粒径仅是其1/4,在玻纤表面形成颗粒状的凸起,明显提高玻纤表面粗糙度,同时对玻纤快速冷却过程中形成的裂纹有修复作用,使得纤维存在一定的韧性,提高了玻纤拉伸强度。

除湿时间对聚氨酯复合材料垂直纤维方向拉伸性能及断面形貌影响

采用不同的除湿时间制备聚氨酯复合材料,研究除湿时间对聚氨酯灌注工艺以及单向织物垂直纤维方向拉伸性能和断面形貌的影响。结果表明:随着除湿时间的延长,灌注时间逐渐缩短,除湿3 h以上发泡现象消失;随着除湿时间的延长,复合材料的性能明显提高,孔隙率明显下降。断面形貌结果表明:未除湿得到的复合材料纤维间存在较多的孔隙,树脂基体呈颗粒状填充,断口出现树脂基体脱落现象;随着除湿时间的延长,复合材料树脂基体填充严实,树脂与纤维的结合明显改善,断口出现纤维界面的脱离。

界面强度对玻璃纤维增强不饱和聚酯复合材料静态和动态力学性能影响

采用3种高强高模玻璃纤维与不饱和树脂,分别制备了3种单向板复合材料和3种织物复合材料,通过纤维束拔出法和韦布分析法表征了3种玻璃纤维与不饱和树脂间的界面结合强度,并研究了界面强度与复合材料静态和动态力学性能。结果表明:3种纤维的本征界面强度分别为27.12,34.91,35.60MPa;界面强度对复合材料静态力学与疲劳性能有着重要的影响,但对模量的影响较小。随着界面强度的增加,90°方向的拉伸强度逐渐增加,但是0°方向上的拉伸强度反而下降。当疲劳应变较低时,界面强度的增加有助于疲劳性能的提高;但当疲劳应变提高时,界面强度对疲劳性能的影响降低,与材料初始强度反而有着明显的相关性。

不同经纱对单向经编复合材料力学性能及断面形貌的影响

采用TM^+467W、TM^+469LB、TM^+468GE3种不同的玻璃纤维为经纱,制备单向经编织物,并采用真空灌注工艺制备织物增强聚氨酯复合材料,研究不同经纱对聚氨酯单向经编复合材料力学性能与断口形貌的影响。结果表明:TM^+467W复合材料的力学性能明显高于TM^+468GE和TM^+469LB。与TM^+468GE相比,TM^+467W复合材料的0°拉伸强度提高了21.1%,模量提高了7.5%,层间剪切强度提高了约6%。断口形貌结果表明:TM^+468GE复合材料断面处纤维间存在较多的孔隙,树脂基体显颗粒状填充,界面结合较弱;而TM^+467W复合材料树脂基体填充更密实,纤维和树脂的界面结合更强。

玻纤表面处理用水性聚氨酯乳液合成与性能研究

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇A、聚酯二醇B、亲水单体聚乙二醇PEG1000和二羟甲基丙酸(DMPA)等制备了阴/非离子型水性聚氨酯(WPU)。讨论了亲水单体(PEG+DMPA)用量、异氰酸酯指数(R值)、聚醚/聚酯二醇配比等对乳液及胶膜性能的影响,并比较了使用不同表面处理剂的玻纤增强尼龙复合材料的性能。结果表明:亲水单体用量增加时,乳液粒径减小,稳定存储时间增长;预聚体R值增大时,聚氨酯膜拉伸强度增大,断裂伸长率下降;聚酯二醇B增加时,聚氨酯膜的拉伸强度增大,耐热黄变能力增强;在亲水单体质量分数为6%、R值为1.6、聚醚二醇A与聚酯二醇B质量比为1/3条件下合成了WPU乳液,将其用于玻璃纤维表面处理并制备尼龙复合材料,复合材料的弯曲强度和无缺口冲击强度较使用普通处理剂的复合材料分别提高10.6%和15.2%。

光/潮气双重固化聚氨酯涂层的制备及性能研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙醇胺(DEOA)为原料一步法合成了超支化聚氨酯,对其改性制备了光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)和一系列双重固化(UV/潮气)超支化聚氨酯丙烯酸酯(DHPUA),使用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)以及凝胶色谱(GPC)对其分子结构进行了表征.并以其为预聚物制备光固化涂层,通过对双重固化涂层的表面形貌、热性能和物理性能的研究,结果表明,超支化双重固化涂层经过潮气固化后,涂层表面的粗糙度随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加先下降后上升;超支化双重固化涂层的物理性能和热稳定性都随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加而提升.

超高相对分子质量聚乙烯纤维树脂基复合材料性能研究

风电行业进入平价上网时代,风电叶片需要一种介于玻璃纤维和碳纤维之间性价比高的新型纤维。超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维具有比强度高和比模量高的优势,相同性能下其价格为碳纤维的30%,因此超高相对分子质量聚乙烯纤维具有极大的性价比优势。对超高相对分子质量聚乙烯纤维的拉伸性能、疲劳性能、纤维与树脂的结合能力和抗蠕变能力进行了系统的研究,研究结果表明,超高相对分子质量聚乙烯纤维浸胶纱拉伸模量100 GPa,上浆剂0.5%的含量性能最佳。并对超高相对分子质量聚乙烯纤维基复合材料在抗蠕变型、高表面粘合型方面提出了改进方向。