缓黏结预应力钢绞线用胶黏剂固化指标试验研究

近年来缓黏结预应力技术因其优异特性在预应力结构领域深受欢迎。缓黏结预应力技术的关键材料是缓黏结预应力钢绞线,技术原理是通过胶黏剂固化后将钢绞线与周围的混凝土融为一体,从而增加结构的黏结锚固性能。当前学术界和工程界对胶黏剂固化指标的研究较少,本文主要对胶黏剂常见的4种固化检测指标进行试验研究,包括邵氏硬度、拉伸剪切强度、抗压强度和弯曲强度试验。结果表明:胶黏剂的4种固化指标达到最大值时对应的固化时间接近相同,所以4种固化指标具有一致性;胶黏剂固化后邵氏硬度最大值的离散系数最小(0.013),邵氏硬度特征值(80 D)是胶黏剂固化完成的最佳固化评定指标。

两种粘接剂对二矽硅酸锂类瓷嵌体剪切强度、压缩强度的影响研究

目的探究Vario-link N全酸蚀树脂粘接剂和RelyX^(TM) Unicem自粘结树脂水门汀粘固剂粘结二矽硅酸锂类玻璃陶瓷嵌体的剪切强度、压缩强度性能和临床修复效果。方法2018年6月-2019年12月,新疆医科大学第一附属医院、上海宝山区罗店医院口腔科收治的牙体缺损患者为研究对象,选用二矽硅酸锂玻璃陶瓷嵌体修复术治疗,根据口腔粘接材料不同分为Vario-link N粘接剂组和RelyX^(TM) Unicem树脂水门汀组。分别在瓷嵌体修复术后1、3、6个月,行万能力学拉伸仪、扫描电镜,以及临床修复效果检测。结果①Vario-link和RelyX^(TM) Unicem粘接材料剪切和压缩强度优异,均适用于二矽硅酸锂瓷嵌体粘接。②瓷嵌体的破坏性应力多集中在粘接界面、嵌体底壁和瓷嵌体内部等部位。结论经扫描电镜、剪切强度、压缩强度和临床修复结果,证实RelyX^(TM) Unicem和Vario-link是玻璃陶瓷嵌体的适宜粘接剂,RelyX^(TM) Unicem自粘结树脂水门汀粘接材料临床操作简便,可获得良好的临床修复效果,在嵌体修复术临床应用领域前景广阔。

车用环氧树脂型结构胶施胶厚度对粘接性能的影响研究

通过对汽车用结构胶接头影响因素的研究,对胶接接头胶层厚度与强度进行优化。试验结果表明,在胶层厚度为0.1~1 mm时,接头强度随胶层厚度增加而逐渐下降,且在0.1~0.5 mm时,接头强度与胶层厚度表现出线性关系。对比仅清洗、打磨、喷砂3种表面处理方法,经过喷砂处理的对结构胶的浸润和机械自锁产生积极的影响,因此胶接接头剪切强度较高。在适当的提高固化温度对于增加结构胶的固化效率产生积极的影响,但温度过高会使胶层出现炭化导致接头质量下降。在胶层厚度为0.1 mm,表面处理方式为喷砂,固化温度为180℃,固化时间为30 min时,胶接接头剪切强度最高约为35 MPa。

高温作用对墙体薄灰缝粘结剂性能的影响研究

对水泥基墙体薄灰缝粘结剂的高温性能进行研究,分别测试了粘结剂在经受不同高温后的质量损失、抗压强度、抗折强度和拉伸粘结强度,并对其微观结构变化进行了分析。结果表明:M20水泥基墙体薄灰缝粘结剂的28 d抗压、抗折强度分别为23.9、4.4 MPa;200℃高温处理后试块完整性良好;随着温度从0℃升高至800℃,粘结剂的质量损失增大,抗压、抗折强度先提高后降低,800℃高温处理后粘结剂仍具有一定的抗压、抗折强度;但拉伸粘结强度随温度的升高而降低并趋于零;SEM分析表明,随着温度的升高,粘结剂内部结构由密实逐渐变成松散,内部缺陷持续增多。

加锚节理岩体裂纹扩展失稳的突变模型研究

为弄清裂纹扩展性态与岩体稳定性的关系及锚杆的增韧止裂作用,建立了压剪应力状态下加锚节理面抗剪强度与锚固参数之间的关系,并用突变理论建立了加锚节理面压剪应力状态下分支裂纹扩展的突变模型,对于全面了解裂纹扩展过程及评价岩体稳定和提前合理采取加固措施具有重要意义。

不同压剪应力比作用下节理类岩石材料破坏模式的试验研究

通过对含充填节理类岩石材料试件进行变角度压剪试验,探究不同压剪应力比作用下节理倾角对岩体破坏模式的影响。定义削弱度,分析节理倾角对岩体抗剪强度的影响。研究结果表明:不同压剪应力比影响试件的初始破坏模式,最终破坏由过大剪切位移所致,并且节理倾角决定试件破坏后的形态;压剪应力比越大,同角度节理试件的抗剪强度越大;在相同压剪应力比下,与无节理试件抗剪强度相比,节理会削弱试件的抗剪强度,倾角不同,削弱度不同。

一种新的软-硬节理峰值剪切强度模型

岩体中常存在强度不同的界面,其剪切强度影响岩体稳定,剪切强度的评估较为重要。利用3D技术打印的树脂节理板,浇注含不同粗糙度软-硬节理的不同强度水泥砂浆试样,在常法向应力下进行直剪试验和数值模拟研究,得到的剪切应力-位移的试验曲线与模拟曲线相一致。基于试验结果,引入比例系数T表征软-硬节理的组合壁面强度CCS,引入影响因子μ描述节理粗糙系数JRC、节理壁面强度JCS和法向应力σ_(n)对软-硬节理峰值剪切强度τ_(p)的综合影响效果,利用数值分析方法推导出一种估算软-硬节理峰值剪切强度的模型。试验发现:软-硬节理的残余剪切强度τr主要由JCS较低侧控制,且这种控制作用随JRC增大而增强;CCS值小的剪切应力-位移曲线率先达到峰值和进入残余阶段。研究表明:软-硬节理峰值剪切强度模型综合了JRC、JCS和σ_(n)对节理τ_(p)的影响机制,可用来评估粗糙软-硬节理的峰值剪切强度。

利用傅里叶变换红外光谱分析高温对木材-胶粘剂界面性能的影响

胶合木层板间界面起传递应力的作用,是构件承载的重要参数,其高温胶合性能决定了构件的抗火性能。以兴安落叶松结构材,以及结构用间苯二酚-酚醛树脂胶粘剂(PRF)和三聚氰胺-脲醛树脂胶粘剂(MUF)为研究对象,研究了20~280℃中木材含水率、密度、顺纹弦向抗剪强度和木材-胶粘剂界面胶合性能等216个试件在高温中的物理力学性能变化规律,通过傅里叶变换红外光谱分析高温中胶粘剂官能团变化,揭示了高温对木材-胶粘剂界面性能的劣化机理。结果表明,20~150℃时,兴安落叶松主要发生由水分释放导致的木材密度降低等物理反应,木材颜色未发生明显变化;150~200℃时,木材热降解开始,密度下降速度变缓,木材颜色逐渐加深;温度继续升高时,木材热降解加剧,颜色急剧加深,木材密度损失快速增加;当温度升至280℃时,木材发生炭化、完全转化为黑色,密度降至常温的72.49%。高温对兴安落叶松顺纹弦向抗剪强度有明显的劣化作用;20℃时木材抗剪强度为9.654MPa,20~110℃时木材抗剪强度下降较快,150℃时降至常温的60.68%;150~280℃时,木材顺纹抗剪强度急剧下降,280℃时降至1.054MPa。木材-胶粘剂界面的高温性能与胶粘剂的耐热性能密切相关;常温时,兴安落叶松与PRF和MUF均有较好的胶合性能,其界面抗剪强度分别为9.071和9.619MPa,木破率均在80%以上;随着温度的升高,两种胶粘剂的界面抗剪强度均明显降低,木材-PRF界面较木材-MUF具有更好的耐高温性能。20~150℃时,两种胶粘剂界面抗剪强度劣化规律与木材抗剪强度相似,150℃时木材-PRF和木材-MUF的界面抗剪强度分别为常温的60.61%和60.92%,木破率均高于70%。150~280℃时,木材-PRF界面抗剪强度劣化规律仍与木材顺纹抗剪强度相似,280℃时降至0.774MPa;木材-MUF界面胶合性能受温度影响更大,220℃时其木破率为10%,280℃时界面抗剪强度降至0MPa。傅里叶变换红外光谱图中,20~150℃时PRF化学结构无明显变化;温度高于150℃时主要发生胶粘剂的进一步交联,以及醚键和亚甲基桥的断裂,PRF开始热解,但化学结构仍较完整;20~150℃时MUF的化学结构无明显变化,温度高于200℃时,羟甲基特征峰减弱、异氰酸酯基团产生,热降解剧烈,PRF较MUF具有更高的耐热性能。研究结果将为木结构工程合理选择原材料提供数据支撑,并为完善木结构抗火设计理论和方法提供依据。

复合绝缘子护套与芯棒界面粘接性及界面质量检测方法研究

为有效评价复合绝缘子护套与芯棒的界面质量,文中首先提出了一种护套—芯棒压剪试验方法,通过检测护套与芯棒的界面粘接强度对界面粘接性进行评判。对3支运行复合绝缘子不同位置的试样分别进行护套—芯棒压剪试验和解剖试验,结果表明护套—芯棒压剪试验可以有效检测护套与芯棒界面的粘接性。进一步研究护套与芯棒界面质量的检测方法,对水煮后的带护套芯棒试样先后进行改进的水扩散试验和护套—芯棒压剪试验,结果表明界面泄漏电流值和界面粘接强度,可以分别反映护套与芯棒界面的缺陷和粘接性。研究说明结合改进的水扩散试验方法与护套—芯棒压剪试验方法可以对护套与芯棒的界面质量进行有效检测。

节理剪切过程中锚杆的变形分析

当锚杆与砂浆的粘结未破坏时,以指数曲线来描述锚杆的侧剪应力分布;而对于锚杆与砂浆的粘结遭到破坏的区段,采用抛物线来拟合。给出了粘结破坏和未破坏两种情况下锚杆的轴应力-轴位移关系,提出利用锚杆拉拔实验数据来反演确定计算中所用到的参数,并在缺少实验数据的情况下,给出了一些参数的估计方法。根据岩石是否遭到挤压破坏,分别给出了锚杆的横向剪应力与横向位移的关系式,分析了剪切过程中锚杆加固节理的剪应力-剪位移关系,讨论了对锚固节理剪切变形刚度有重要影响的一些参数。分析表明,高的岩石单轴抗压强度、较大的锚固面积比有助于提高锚固节理的剪切刚度。分析还表明,倾斜锚杆加固的节理比垂直锚杆的剪切刚度更大,倾斜锚杆以较小的剪切位移调动了更大的剪切阻力;倾斜锚杆加固的节理抗剪强度比垂直锚杆大,提高锚固面积比能显著提高节理抗剪强度。

高层钢筋混凝土框架底层角节点抗震性能

由地震引起的高轴力及双向荷载使高层钢筋混凝土框架底层边节点剪切破坏后的角柱压溃危险度大幅度提高。该部位节点抗震性能研究十分重要。通过3个角节点试件在双向低周反复荷载作用下的受力性能试验,调查了高轴力、节点配箍量试验参数对节点破坏类型、变形特征及节点强度等节点抗震性能的影响及节点破坏后柱的竖向承压能力。首次提出双向荷载作用下节点抗剪强度计算的strut-truss立体计算模型并对该节点抗剪强度进行了定量数值解析。解析结果与试验结果较吻合。

钢骨高强混凝土框架节点抗剪承载力的理论分析

对五个内配筋及钢骨不同的梁柱框架边节点的试件 ,分别进行了低周反复荷载的试验·根据试验的结果 ,对影响节点承载力的因素进行了分析 ,通过理论分析确定了高强混凝土、轴压比、型钢腹板、箍筋对节点的抗剪能力的贡献 ,并提出了这种结构的节点抗剪承载力公式 ,理论计算结果与试验结果吻合较好 。

淀粉基API木材胶黏剂制备与表征

用过硫酸铵对淀粉酸解氧化,制备淀粉基水性高分子异氰酸酯(API)木材胶黏剂。通过正交试验讨论了改性淀粉液浓度、乳化剂(SBR)加入量、PVA浓度和P-MDI加入量对淀粉基API胶接强度的影响。结果表明:改性淀粉45g、SBR为干淀粉质量的3%、PVA的浓度为10%和P-MDI加入量为主剂质量的18%时制备的淀粉基API胶黏剂性能最佳,所压制胶合木的压缩剪切强度达到LY/T 1601—2002中规定的Ⅰ型Ⅰ类胶黏剂的胶接性能指标。

高强轻骨料混凝土框架中节点抗震性能试验研究

完成了4个1/3缩尺比例的不同核心区配箍率的高强轻骨料混凝土框架中节点在不同轴压比下的低周反复荷载试验,系统研究了节点的破坏过程与破坏形态、滞回曲线与骨架曲线、刚度与强度退化、延性耗能、箍筋应变等,深入分析了该类构件破坏时的自身特性、承载力及与普通混凝土节点的区别。研究表明:与普通混凝土节点类似,试件破坏过程均经历了初裂、通裂、极限和破坏四个阶段,滞回曲线形态、节点区变形规律与普通混凝土无异;节点耗能和延性与普通混凝土接近;节点区混凝土的破坏在骨料和骨料与水泥浆界面处均有发生,破坏时混凝土剥落范围较大,部分保护层骨料被切掉,出现整体脱落;适当提高轴压比和配箍率能够改善节点区的抗剪强度,提高节点的延性和耗能,且因骨料强度的提高,节点区纵向钢筋与高强轻骨料混凝土的黏结性能较以往研究结果有所改善;节点区箍筋仅部分屈服,建议采用复合配箍或采用约束混凝土,增强约束效果。同时,通过计算表明:在未对轻骨料混凝土强度进行折减的情况下,各模型计算值与试验结果吻合较好,建议适当提高各个模型对轻骨料混凝土强度的折减系数。

薄灰缝砌筑加气混凝土砌体力学性能试验研究

加气混凝土材料作为能够满足节能65%要求的单一墙体材料,在应用中存在厚砂浆灰缝热桥作用的问题。研究表明,采用薄层砂浆砌筑,减少了砂浆用量,砌体抗压强度随灰缝厚度的减小而提高,抗剪强度随灰缝厚度的减小而降低。

Ⅰ型淀粉基API木材胶粘剂的研究

利用复合变性玉米淀粉制备了Ⅰ型淀粉基水性高分子异氰酸酯(API)胶粘剂。以复合变性淀粉乳液、二元酸、聚乙烯醇(PVA)和聚异氰酸酯(PMDI)为主要影响因素,以压缩剪切强度为评价目标,通过正交试验优化出满足JISK6806-1995要求的Ⅰ型淀粉基API胶粘剂的配方,对影响胶粘剂理化性能的因素进行了系统分析。经验证性试验证明,所优化出的最佳配方具有明显的生产可操作性,交联剂PMDI可不经封闭直接使用,完全能满足现有的木材胶合制品的生产工艺要求,其原料成本为同类进口胶粘剂的1/3,具有明显的社会环境效益和经济效益。

T形柱框架节点延性及承载力的试验研究

对10根T形柱节点进行了低周反复荷载作用下的试验研究,着重分析了T形柱节点的承载能力和破坏特点,梁、柱主筋和核心区箍筋应力变化;实测梁端的荷载-位移滞回曲线,研究轴压比、配箍率对节点核心区受剪承载力和延性性能的影响。并把试验结果与混凝土规范中矩形柱节点计算公式进行了比较。

固化剂对室温胶黏CFRP板/钢板界面性能的影响

基于自研的纳米SiO_(2)环氧树脂胶黏剂配比,制作了室温固化的21个胶黏剂拉伸试件、20个碳纤维增强复合材料(CFRP)板/钢板双搭接接头试件,进行了胶黏剂拉伸力学指标及搭接试件承载能力、有效黏结长度、传力模式和黏结滑移本构等试验研究,得到了固化剂种类及掺量对搭接试件界面黏结性能的影响规律.结果表明:固化剂种类和掺量不同的7种胶黏剂的拉伸强度依次为GY34(基于缩氨105和聚醚氨D230按质量比1∶2复配的胶黏剂)>GY35(基于聚醚氨D230的胶黏剂)>GY31(基于缩氨105的胶黏剂)>GY2(基于改进酚醛胺GR07的胶黏剂)>GY33(缩氨105和聚醚氨D230按质量比1∶1复配的胶黏剂)>GY1(基于芳香氨BD11的胶黏剂)>GY32(基于缩氨105和聚醚氨D230按质量比2∶1复配的胶黏剂);搭接试件的抗剪承载力依次为GY34-S>GY31-S>GY35-S>GY2-S>GY33-S>GY1-S>GY32-S;GY31-S、GY35-S、GY34-S的破坏模式为CFRP板层离,其界面胶层黏结强度大于CFRP板内层间剪切强度;各CFRP板/钢板搭接接头有效黏结长度为50~80 mm;4种采用单一固化剂粘接的搭接试件的黏结滑移曲线均为双线性三角形模型;采用GY34粘接的搭接试件的黏结滑移曲线为三线性直角梯形,界面韧性能得到提升.

轴压比对梁柱节点抗剪强度影响的分析

通过对美国学者Attaalla新提出的节点抗剪通用模型的分析并参考我国国内一系列关于节点核心混凝土抗剪试验结果数据,主要分析了轴压比的变化对节点核心混凝土抗剪强度的影响,同时也指出该通用抗剪计算模型所忽视的一个问题:轴压比在节点核心混凝土抗剪中所起的积极作用,然后通过当前主要的节点模型理论解释了轴压比是如何在节点核心混凝土抗剪如何发挥它的作用.

一种新型陶瓷用耐高温胶粘剂的研制与性能研究

用有机硅树脂、KH560改性的纳米SiO2改性,并用无机填料(铝粉、玻璃粉、碳化硼)增强环氧树脂基体,制备了一种用于Al2O3陶瓷的新型耐高温胶粘剂。红外和热重分析表明,胶粘剂可在65℃固化,且耐热性较好。通过正交试验,优化了各原料的配比,根据优化配比制备的耐高温胶粘剂可使Al2O3陶瓷接头在经过1000℃高温处理后,剪切强度达到9.68 MPa。