短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响

为了提高混凝土的力学性能,研究短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响规律。把不同体积掺量(0.25%、0.5%、0.75%、1.0%、1.25%)、不同长度(6 mm、12 mm)的短切玄武岩纤维掺入以C40混凝土为主的不同基体强度等级的混凝土中,进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度试验,分析短切玄武岩纤维对混凝土力学性能产生的影响,并拟合出C40混凝土抗弯强度与短切玄武岩纤维体积掺量的数量关系。结果表明:同一掺量下,12 mm短切玄武岩纤维比6 mm短切玄武岩纤维提升混凝土力学性能效果更佳;C40混凝土在12 mm短切玄武岩纤维掺量为1%时,其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比和抗弯强度对比未掺入玄武岩纤维的混凝土分别提高7.11%、30.00%、21.34%和24.89%,此时混凝土力学性能提升效果最佳。

高强页岩轻骨料混凝土制备及微观结构研究

基于最紧密堆积理论和最小需水量法进行高强页岩轻骨料混凝土配合比设计与制备,研究了水胶比对抗压及劈裂抗拉强度影响,并借助SEM/EDS进行微观测试分析。结果表明:当粗细骨料体积分数比为5.5:4.5时,粗细骨料达到最紧密堆积状态;当硅灰、粉煤灰和水泥质量比为0.8:3.2:6时,需水量最少,粉体材料密实度最佳;依据优化配比所配混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均随龄期增加而增加;随着水胶比增加,抗压强度和劈裂抗拉强度呈先增后减的趋势,且当水胶比为0.24时达到最大,分别为70.9、5.83MPa;硅灰和粉煤灰特有的形态效应和火山灰效应有效改善了浆体与骨料间界面的密实程度,微观结果显示浆体与骨料界面区域结构致密,陶粒区域为富Si、Al相,浆体一侧为富Ca相。

掺硅粉对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合胶凝体系混凝土耐久性的影响研究

通过在m(普通硅酸盐水泥)∶m(硫铝酸盐水泥)=3∶7的复合胶凝体系(P·O-SAC)中掺入不同比例的硅粉,对复合胶凝体系的水化过程和混凝土的抗压强度、抗劈裂强度以及抗氯离子侵蚀进行试验,改善多元复合胶凝体系混凝土的耐久性能。研究表明:硅粉的掺入量越多,复合水泥的初凝和终凝时间越长;掺入适量的硅粉能有效提高P·O-SAC混凝土的抗压强度,改善P·O-SAC混凝土后期强度的发展;硅粉能提升P·O-SAC混凝土抗氯盐侵蚀的能力。

聚丙烯腈纤维对废陶瓷粗骨料混凝土力学性能影响研究

通过掺加聚丙烯腈纤维改善废陶瓷粗骨料混凝土(RCAC)的力学性能,研究了废陶瓷粗骨料的最优掺量,以及聚丙烯腈纤维掺量对RCAC力学性能的影响。结果表明:废陶瓷粗骨料的最优掺量为58%,在废陶瓷粗骨料最优掺量基础上,掺入0.8 kg/m~3聚丙烯腈纤维可以使RCAC抗压强度达到C30强度等级要求,掺入1.2 kg/m~3聚丙烯腈纤维可以明显提高RCAC的劈裂抗拉强度,使其高于C30等级水平。通过拟合得出反映聚丙烯腈纤维掺量与RCAC抗压强度和劈裂抗拉强度之间变化关系的经验公式。

基于离散元的沥青砂浆拉压细观特性对比

文中基于沥青胶砂单轴拉伸强度试验,构建并校准了离散元模型,对拉压荷载下的接触、概率密度、力链分布及线粘性比例等进行了细观对比分析.结果表明:拉伸和压缩荷载方向的改变,沥青砂浆体系接触力及数量分布规律、应力概率密度分布规律及力链分布规律无显著差异,沥青砂浆材料组成相同,抵抗外部荷载的空间细观结构不变;沥青砂浆单轴拉伸和压缩强度差异显著的根本原因在于抵抗荷载的主体的差异,压缩荷载下由沥青砂浆中集料嵌挤和沥青胶结作用共同抵抗,拉伸荷载下由沥青砂浆中沥青胶结作用抵抗.

玻璃纤维增强再生混凝土力学和抗氯离子渗透性能研究

为研究玻璃纤维对再生混凝土基本力学性能和耐久性能的影响,采用3种纤维长度和3种体积掺量的玻璃纤维进行配合比设计,通过抗压强度、抗拉强度及抗氯离子渗透试验结果,分析不同纤维掺量和长度的混凝土性能。结果表明,玻璃纤维的最佳掺量和长度分别为0.2%、6 mm,此时力学性能最佳,而当长度为12 mm时抗氯离子渗透性最好;再生混凝土的抗压和抗拉强度随玻璃纤维掺量增加而增大,纤维长度对力学强度影响较大;而再生混凝土的电通量随纤维掺量的增加而减少,受长度的影响不显著。

Effect of carbon fibre on properties of TiB_2/C composite cathode coating for aluminum electrolysis

The tensile strength,compressive strength and electrical resistivity of TiB2/C composite cathode coating were measured with a hydraulic pressure universal test machine and an electrical resistivity test device,and the effects of carbon fibre content and carbon fibre length on tensile strength,compressive strength and electrical resistivity were investigated.The results show that the tensile strength of coating increases at the beginning and then reduces with the increase of carbon fibre content when the carbon fibre(length of 3 mm)content ranges from 0 to 4.0%;at the carbon fibre content of 1.5%,the tensile strength of coating reaches the maximum,25.6 MPa.For the coating with carbon fibre content of 1.5%,the carbon fibre length has a great influence on tensile strength and compressive strength of coating;when the carbon fibre length is 6 mm,the tensile strength and compressive strength of coating reach the maximum,27.6 MPa and 39.2 MPa,respectively.The electrical resistivity of coating reduces with the rise of temperature and the length of carbon fibre,and the influence of carbon fibre length on electrical resistivity of coating at low temperature(30-200℃)is more obvious than that at high temperature(960℃).

低温固结阻水砂的研制及在春光油田的应用

春光油田稀油油藏成岩强度低,隔层厚度薄、破坏压差小。油田目前综合含水超过80%,出细粉砂严重,机械防砂有效期短,挤压充填防砂诱发隔层破坏导致底水锥进,水淹油层,而化学固砂施工风险大,国内覆膜砂固结温度相对较高(不小于50℃),不能完全满足地层温度下固结防砂的需要。根据疏水材料接触界面憎水、聚合物分子膜溶胀等机理,研发了一种固结阻水砂,室内实验显示,阻水砂能在20~60℃的条件下48 h内固化,40~50℃的固结抗压强度超过6 MPa,50℃初始固结时间83 min,48 h达到8.25 MPa,固化强度和初始固结时间满足现场固结防砂需要。测试阻水砂固结体表面水相接触角为90.9°~105.2°,具有疏水性。岩心流动实验表明,阻水砂人工岩心驱水阻力大于驱油阻力,水油阻力比值大于1,表现出良好的阻水透油性能。现场试验施工2井次,油井恢复产状后,综合含水下降7%~12%,取得了明显的增油降水效果。

基于数字钻技术的岩石强度特性预测方法研究

【目的】快速准确地超前预报岩体力学参数。【方法】通过分析取芯钻头的受力特点,根据力学极限平衡原理建立钻进过程中机-岩相互作用的数学模型,提出一种基于数字钻技术的岩石主要强度参数(内摩擦角、单轴抗压强度和抗拉强度)的解析方法。利用自主研发的高精度数字钻系统预测4种岩石的内摩擦角并与室内试验测定值进行对比,验证该方法的可靠性。通过对岩石强度与内摩擦角、切削强度比(岩石无侧限抗压强度与切削强度之比)进行相关性分析,预测岩石强度并对预测结果进行验证。【结果】通过数字钻技术获得的岩石的内摩擦角与标准室内试验测定值之间的误差为1.0%~3.5%。岩石单轴抗压强度、抗拉强度均与切削强度比呈线性正相关,岩石强度的预测值与室内标准试验测定值之间的误差略超过20.0%。【结论】利用数字钻技术预测的岩石力学参数经过验证具有可靠性,该方法在实际工程中具有一定的应用价值。

基于水泥石拉伸试验的储气库水泥浆体系优选

目前国内外常用巴西劈裂抗拉强度作为评价储气库水泥环封隔完整性的关键指标之一,但其测试过程中受加载点应力集中的影响导致测值偏低,进而无法设计、优选出满足储气库封隔完整性要求的水泥浆体系。文章根据储气库注气过程中水泥环受周向拉伸应力的特点,研制了水泥石拉伸抗拉强度测试装置并提出了相应的测试方法,测试并分析了不同体系水泥石拉伸抗拉强度、巴西劈裂抗拉强度和抗压强度三者之间的关系,优选了满足XX储气库生产运行要求的水泥浆体系。研究结果表明:评价水泥环封隔完整性、优选水泥浆体系应采用拉伸抗拉强度作为关键指标之一,拉伸法解决了巴西劈裂法应力集中导致抗拉强度测值偏低的问题,其测得的抗拉强度比巴西劈裂法测得的要大40%,拉伸法拉压比为0.054~0.076,巴西劈裂法拉压比为0.038~0.055。该成果应用于XX储气库水泥浆体系优选研究,优选出10%胶乳水泥浆体系更能保证水泥环的封隔完整性,对储气库水泥浆体系优选研究和油气田“降本增效”具有重要借鉴意义。

不同煤矸石粗骨料替代率下混凝土的低温力学性能研究

为研究煤矸石粗骨料对C40混凝土低温力学性能的影响,制作4种替代率下煤矸石粗骨料试件,以全替代率为基础,对比设计强度为C30,C50煤矸石粗骨料混凝土,在低温下恒温4 h,分别测试在20,-10,-20,-30℃下的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和相对动弹性模量.结果表明,在低温条件下,煤矸石骨料混凝土的强度和动弹性模量均提高,且温度越低,其抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度以及动弹性模量提升幅度越大.

钢结构用界面处理砂浆的制备及影响因素研究

研究了水胶比、胶砂比、胶粉及憎水剂掺量对界面处理砂浆性能的影响,以拉伸粘结强度、压折比作为衡量指标,制备了与钢结构表面粘结性能优异的界面处理砂浆。试验结果表明:界面处理砂浆水胶比为0.5、胶砂比为1∶2.5、胶粉掺量为10%,憎水剂掺量为1.5%时,界面处理砂浆与钢构件的标准、耐水、耐热、热湿循环、耐冻融拉伸粘结强度分别为1.35、0.78、1.09、0.65、0.70 MPa,压折比为2.5。

温度因素对心墙沥青混凝土三轴力学性能的影响

为研究高寒地区温度因素对沥青混凝土心墙力学性能的影响,在不同温度(5、10、15、20℃)、不同围压(0.3、0.5、0.7、0.9 MPa)下进行了圆柱体常规三轴压缩试验。结果表明,温度对沥青混凝土心墙的应力-应变全曲线、破坏偏应力、抗剪强度、弹性模量、吸能能力以及破坏形式有显著的影响。在试验温度范围内,沥青混凝土心墙的破坏偏应力、抗剪强度以及弹性模量随着温度升高逐渐减小。其中,在5~15℃下降较快,15~20℃下降较缓,沥青混凝土的力学性能趋于稳定;内摩擦角以及拉压强度比(α)变化不明显;模强比呈现先下降后上升的趋势。此外,随着温度的升高沥青混凝土呈现塑性破坏特性越明显。

玻璃纤维混凝土力学性能及预测模型研究

为了研究玻璃纤维混凝土力学性能发展变化规律,将0、2、4、6、8、10和12 kg/m^(3)的普通玻璃纤维和耐碱玻璃纤维分别按掺入混凝土中。结果表明,立方体抗压强度和抗折强度随玻璃纤维掺量的增加先增大后减小,劈拉强度随玻璃纤维掺量的增加而增大。玻璃纤维对劈拉强度的改善效果最好,其次是抗折强度,对立方体抗压强度的改善效果最小。随着玻璃纤维掺量的增加,混凝土拉压比增大,折压比先增大后减小。试验结果表明,掺加8 kg/m^(3)普通玻璃纤维或6 kg/m^(3)耐碱玻璃纤维对混凝土的力学性能、脆性和抗裂性能的改善效果最好,耐碱玻璃纤维的改善效果比普通玻璃纤维好。根据试验数据,提出了混凝土力学性能随玻璃纤维掺量变化的计算模型,可供工程实践参考。

玄武岩纤维改性沥青及其混合料力学性能研究

文中分析了冻融循环作用下玄武岩纤维对沥青抗裂性能和水稳定性能的改善效果、沥青混合料力学性能的衰减规律;研究了冻融循环作用下玄武岩改性沥青与基质沥青极限张力的变化规律以及力学性能;同时采用浸水马歇尔、冻融劈裂等方法,对其水稳定性进行了研究。研究发现,沥青中加入玄武岩纤维后,其抗拉张力得到了显著提高,抗压、低温抗裂、水稳性能均得到了明显改善。

拉拔后钢丝抗拉强度随回火时间变化的影响分析

胎圈钢丝生产过程中部分产品回火后抗拉强度存在先升高后下降的现象。通过对比胎圈钢丝工艺和热镀锌中镀工艺回火不同之处,针对胎圈钢丝回火时间开展试验,结果表明,拉拔回火时ε-碳化物在铁素体基体表面析出形成强度强化效应和位错密度减少形成强度削弱机制共同作用下,70钢拉拔后抗拉强度随回火时间的变化呈现两种变化趋势。总压缩率低于某一值时,回火时抗拉强度会先升高后降低;当总压缩率超过某一值时,回火时抗拉强度会一直降低,不会出现升高。

LW10/550滑轮式拉丝机设计计算

对原有滑轮式拉丝机进行拼装组合,改造为LW10/550拉丝机,主要用于拉拔6.50 mm盘条生产2.40 mm的钢丝。根据要求成品钢丝收线速度为500 m/min,通过工艺计算可得出各道次钢丝抗拉强度、线速度、拉拔力和拉拔功率,选用各卷筒电机功率为45 kW,各卷筒传动方式为三角带+减速箱。经生产试用,该拉丝机满足半成品钢丝生产,设备运行平稳,达到了设计要求。

阀控铅酸蓄电池典型AGM隔板与HV隔板性质的研究

介绍了阀控式铅酸蓄电池中使用的典型超细玻璃纤维隔板与HV公司的添加有机纤维隔板的特性,分析了在充电前、充电后隔板的厚度变化、隔板中纤维的性状、拉伸强度的变化,探讨了在组装成电池后分别采用这两种隔板的电池在性能方面的优劣,特别是电池的大电流放电、恒功率放电性能。

聚灰比对聚合物砂浆性能影响研究

EVA乳液本身具有成膜效应与黏结作用,但添加EVA乳液易造成砂浆抗压强度降低。EVA乳液延缓水泥水化,降低水泥砂浆抗压强度。选择EVA乳液与高强水泥砂浆配制聚合物砂浆,以高强水泥砂浆为空白样品,对4种不同聚灰比(1%、2%、5%、10%)的砂浆进行试验研究。结果发现:随聚灰比增加,EVA乳液对水泥砂浆性能影响越显著。当聚合物砂浆黏结抗拉强度及抗渗性能满足要求时,应尽量降低EVA乳液用量。

粉煤灰掺量及纤维体积率对ECC基本力学性能及断裂性能的影响

为研究粉煤灰掺量及纤维体积分数对ECC基本力学性能及断裂性能的影响,对不同粉煤灰掺入量和纤维体积分数的ECC进行了抗压强度和拉伸性能试验,并基于DIC进行了抗折和断裂性能试验。结果表明:大量粉煤灰的掺入提高了ECC的断裂韧性,但其各项强度及断裂能均有所下降;当掺入的纤维体积分数在1%~2%时,可以有效提高ECC的强度和断裂性能,增加拉伸应变的同时保证试件的完整性。当水泥与粉煤灰比例为1.2,纤维体积分数为2%时,在使ECC保持较高强度的同时还可以较大幅度改善一般混凝土所具有的“脆性”,使其具备较好的抗变形能力。