Effect of natural pozzolan content on the properties o engineered cementitious composites as repair material

In order to determine the effect of Natural Pozzolan （NP） content on the mechanical properties and durability characteristics on Engineered Cementitious Composites （ECC） as repair material. This study focused on the evaluation of the most factors influencing compatibility between the repair material and the base concrete including mechanicals properties such as, compressive and flexural strengths, elastic modulus, capillary absorption and drying shrinkage. The experimental results showed that natural pozzolan reduces the compressive strength and the flexuraI strength of ECC at all ages. The elastic modulus of ECC was remarkably lower than that of normal-strength concrete. This lower ~oung＇s modulus is desirable for repair concrete, because it prevents the stresses induced by restrained shrinkage. In addition, the incorporation of high-volume natural pozzolan decreases significantly the coefficient of capillary absorption at long term and increases the drying shrinkage. Generally, based on the results obtained in the present experimental investigation, ECC can be used effectively as an overlay material over existing parent concrete.

振动搅拌对复合胶凝材料混凝土性能的影响

为研究振动搅拌对C50复合胶凝材料预制梁混凝土性能的影响,采用正交试验优化得到了混凝土最佳配合比,在最佳配合比下,对不同振动搅拌时间下混凝土的工作性、抗压强度和弹性模量进行了测试,并结合XRD、SEM分析了振动搅拌对混凝土力学性能的影响机理。结果表明:通过正交试验得到混凝土的最佳配合比为m_(水泥)∶m_(矿粉)∶m_(粉煤灰)∶m_(硅灰)∶m_(砂)∶m5~10 mm_(碎石)∶m10~20 mm_(碎石)∶m水∶m_(减水剂)=369∶27∶40.5∶13.5∶775∶214∶857∶144∶5.4;振动搅拌会使混凝土的流动性有所下降,当振动搅拌时间为90 s时,混凝土的出机坍落度和扩展度下降幅度最小;随着振动搅拌时间的增加,混凝土的抗压强度和弹性模量均呈先增加后降低的趋势,当振动搅拌时间为90 s时,混凝土的抗压强度和弹性模量达到最大;振动搅拌加快了水泥的水化速率,促进了C-S-H凝胶、Ca(OH)2晶体等水化产物的生成,水化产物能更充分地填充于混凝土界面过渡区的孔隙和裂缝处,增加了界面过渡区结构的致密性,从而提高了混凝土的强度。

实木复合地板含水率对静曲强度与弹性模量的影响

实木复合地板是市面上广泛应用的装饰材料之一,静曲强度和弹性模量是判定其质量好坏的重要参数,而含水率则是影响其静曲强度和弹性模量的重要因素之一。文章通过对同一实木复合地板在不同含水率条件下的静曲强度与弹性模量进行测试,得出静曲强度与弹性模量均随含水率升高而先增大后减小,并均在含水率为9%左右取得最大值的结论,为生产制造、检验检测、实际应用以及标准的修订提供参考。

高性能气缸套材料及其热处理工艺研究

为了满足气缸套的高爆发压力,对材料的强度和弹性模量有了更高的要求,因此进行了灰铸铁的合金化及热处理试验研究,获得了合适的化学成分和热处理工艺;使灰铸铁的抗拉强度超过600 MPa,弹性模量大于140 GPa。

土木工程中组合再生混凝土材料性能分析

为探讨组合再生混凝土材料性能,制备了4种掺杂不同有机纤维的组合再生混凝土材料,分别测试其抗压强度、劈拉强度及抗折强度。结果表明,掺入有机纤维会降低材料的抗压强度,但会提高其劈拉强度及抗折强度。在此基础上制备了20种含有不同骨料的组合再生混凝土材料并计算其弹性模量。计算结果表明,不同骨料会对材料的弹性模量产生不同的影响(如硅灰的掺入会增强材料的弹性模量,钢纤维的掺入会降低材料的弹性模量)。

石灰岩-砂岩组合骨料混凝土力学特性试验研究

优质石灰岩骨料与地缘性砂岩骨料形成组合骨料,可提高资源利用率,具有良好的社会经济效益。设置5种不同石灰岩与砂岩质量占比组合,系统开展不同石灰岩与砂岩占比组合骨料对混凝土力学特性影响规律研究,为组合骨料的实际工程运用提供理论依据。研究表明,组合骨料中石灰岩与砂岩占比对混凝土抗压强度及弹性模量存在显著影响,而对其劈裂抗拉强度影响甚微。组合骨料混凝土抗压强度及弹性模量随石灰岩占比提高而增大,纯石灰岩骨料混凝土抗压强度及弹性模量较纯砂岩骨料混凝土分别增加了28.77%、36.23%,石灰岩骨料占比的提升显著提高了混凝土强度及刚度。石灰岩及砂岩骨料级配相近条件下,石灰岩骨料推荐低占比区间为0%~20%,且经济效益良好;推荐高占比区间为50%~80%,应尽量避开区间为20%~50%。

石墨对灰铸铁机床横梁铸件抗拉强度和弹性模量的影响

通过对HT300机床横梁铸件附铸试块和阶梯试块进行化学成分、力学性能和微观组织分析,认为相同化学成分,随着壁厚的增加或冷却速度的降低,灰铸铁中的片状石墨长度增加、弯曲度减小,形成粗大石墨,使试样的抗拉强度和弹性模量降低;相同壁厚,随着碳当量的增加,灰铸铁中的片状石墨增加,石墨弯曲度减小,试样的抗拉强度、弹性模量也会降低。

SiC颗粒增强铝基复合材料半固态成形件组织及性能

采用机械搅拌、连铸和电磁搅拌相结合的方法制备了SiC/A356铝基复合材料的非树枝晶坯料,经过二次加热和半固态成形技术得到压铸件试样,对其组织和性能进行了分析探讨。结果表明,SiC/A356复合材料在不同状态下的组织形貌与A356对应状态下的组织形貌是相似的;复合材料的抗拉强度随着SiC含量的增加先增高后减低,其弹性模量随着SiC含量的增加而增加。

高强度高弹性模量低应力铸态球墨铸铁的研究

添加不同含量的合金元素Mn和Cu浇注球墨铸铁Y型试块和应力框铸件,通过拉伸试验和金相检验研究了Mn和Cu对铸态球墨铸铁组织和性能的影响,采用盲孔法测量铸件的残余应力。结果表明:球墨铸铁中单独加入锰元素难以同时达到高强度和高弹性模量;球铁中添加适量的Cu元素能显著促进珠光体生成并减小珠光体层片间距、提高其抗拉强度和弹性模量;1.0%Mn-0.5%Cu复合处理的球墨铸铁的基体组织完全珠光体化,抗拉强度和弹性模量分别达到740 MPa和182 GPa,其残余应力随碳当量的增加而降低,碳当量为4.6时最大残余压应力和拉应力分别为-76.9MPa和53.7 MPa,同时达到了高强度、高弹性模量、低应力的要求。

新型纤维增强环氧树脂基复合材料研制及其中子屏蔽性能研究

核技术应用产业的迅速发展,对中子辐射屏蔽材料的种类、服役环境、结构性能提出更多、更高要求。针对发展功能/结构一体化中子屏蔽材料需求,研制了一种新型玻璃纤维/B4C/环氧树脂复合材料。力学测试与中子屏蔽实验发现,该复合材料中子屏蔽性能良好,5cm厚样品屏蔽后中子透射率仅19.6%;材料具有较高强度与模量,性能优于铅硼聚乙烯。增大材料B4C含量对提升材料中子屏蔽性能作用显著,但同时材料强度、模量有一定减小。综合考虑该材料的中子屏蔽性能、承受载荷以及耐高温特性,其在反应堆、加速器及中子源等核设施外围防护材料,尤其是乏燃料贮存格架材料用途上具有较大应用潜力。

骨粉/PLLA新型内固定复合材料的制备

用骨粉和聚-L-乳酸复合制得骨粉/PLLA内固定复合材料,研究骨粉加入量对复合材料的力学性能的影响,对骨粉进行粒度分析和红外光谱分析,对制得的复合材料进行XRD和SEM表征。研究结果表明:所用骨粉为超微米级颗粒,可为其与聚-L-乳酸基体材料提供很大的接触面积,增加复合材料的力学性能;脱脂脱蛋白皮质骨粉主要含有羟基磷灰石,大量的蛋白质等有机化合物均被除去;由于骨粉的加入使复合材料的结晶度和抗弯强度有所降低,而弹性模量有所升高,不同含量骨粉的复合材料的抗弯断口形貌也发生了变化;所得骨粉/PLLA复合材料具有良好的生物活性,是骨科内固定器件中的理想可降解生物材料。

C50泵送混凝土抗压强度和弹性模量时变性试验研究与应用

抗压强度和弹性模量是悬臂浇筑连续梁桥混凝土的重要力学指标,均与养护条件和龄期密切相关。结合实际工程的C50泵送混凝土,通过试验研究了其在标准养护和施工现场与桥梁同条件养护下的立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量随龄期变化的规律及其相互关系,据此提出了预应力连续箱梁桥悬臂浇筑段混凝土的合理养护时间和预应力张拉方案,达到了良好的应用效果。通过拟合分析给出了随龄期变化的泵送混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量的预测计算式,为桥梁施工监控分析计算提供了研究基础。

钢纤维掺量对水泥基材料抗压强度和弹性模量影响的试验研究

为了研究钢纤维掺量对水泥基复合材料轴心抗压强度和弹性模量的影响,进行了6组不同钢纤维体积掺量下水泥基复合材料棱柱体试件的轴心抗压强度试验。试验结果表明:随着钢纤维掺量的增加,轴心抗压强度出现先增大后减小的趋势,当钢纤维掺量为2.0%时轴心抗压强度达到最大值,试块的轴心抗压强度随着弹性模量的增大而增大。

温度对LVL木纤维复合材料抗压性能的影响

通过对LVL木纤维复合材料进行温度为20～225℃下的静态抗压测试，研究了其抗压力学性能随温度的变化。结果表明，随着温度的增加，LVL木纤维复合材料的抗压强度、抗压弹性模量均有显著下降。当温度升至225℃时，LVL木纤维复合材料的抗压强度、抗压弹性模量分别为室温20℃的22．3％、22．2％。根据回归分析，提出了LVL木纤维复合材料顺纹抗压强度与温度的关系模型，该模型计算的剩余顺纹抗压强度与实验结果吻合较好。

短纤维增强金属基复合材料的弹性模量和屈服强度

基于文献［１］提出的变形模型和获得的应力分析结果，推导出了短纤维增强金属基复合材料弹性模量和屈服强度理论表达式。表达式预测的结果与实验结果吻合很好，并与Ｅｓｈｅｌｂｙ 模型及有限元数值模型预测结果表现出很好的一致。分析表明，复合材料的弹性模量和屈服强度相对于基体材料弹性模量和屈服强度的增加主要来自应力传递的贡献。

短纤维增强金属基复合材料弹性模量和屈服强度不对称性的解释

运用文献 [1]中的变形模型和应力计算结果 ,推导出了存在热残留应力时的拉伸和压缩弹性模量和屈服强度表达式 ,表达式与试验吻合很好。分析表明 ,纤维根区域的压缩残留应力造成弹性模量的不对称性 。

不同配方木塑复合材料的力学性能比较与分析

测试了四种配方木塑复合材料的力学性能,包括弹性模量、弯曲强度和抗压强度,并对其结果进行了简要的分析。实验结果表明,四种配方生产的材料力学性能都较为优异,都能符合户外装饰板材的要求。

短纤维增强金属基复合材料拉伸变形的屈服行为的理论研究

运用空间轴对称弹塑性有限元方法和混合律模型，推导出应力应变分配系数的解析表达式，并由此提出了一种新的定义复合材料比例极限和屈服强度的方法，进而研究了材料参数（纤维长径比、纤维体积分数、纤维根间距和基体应变硬化指数）对短纤维金属基复合材料拉伸变形行为的影响．研究表明，应力应变分配系数及其变化速率可以定量描述复合材料的屈服行为及应力分配作用；低应变阶段的应力应变分配系数与复合材料弹性模量之间存在确定的关系．该方法可以反映出材料参数对复合材料屈服行为的影响，预测的弹性模量和屈服强度与实验结果及Ｅｓｈｅｌｂｙ模型吻合很好。

新型聚酰亚胺碳纤维复合树脂桩钉材料的研制

目的:研究碳纤维增强聚酰亚胺树脂的机械性能、生物安全性;探索复合树脂桩钉材料的成型方法。方法:用缠绕法制得单向预浸布料,热压成型制作单向聚酰亚胺/碳纤维复合层压板复合材料,并测试其弯曲强度、弹性模量。采用机械加工方法根据尺寸要求制备桩钉材料。并采用MTT法进行生物学评价。结果:复合材料的弯曲强度比金属材料明显提高,弹性模量更接近于天然牙根的弹性模量(其中复合材料弯曲强度在1160-1550MPa之间,弹性模量在6.4-8.8GPa之间)。细胞毒性均为1级,溶血率小于均5%。结论:连续碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料,具有优良的机械性能及良好的生物相容性和生物安全性,可以满足临床需要。

反复加载下机织物增强柔性复合材料的力学行为

为进一步研究纺织结构增强柔性复合材料的力学行为特性,更好地设计和使用材料,对双层机织物增强柔性复合材料在不同载荷水平下反复加载时的力学行为特性进行试验研究。对其在不同载荷水平下的残余变形量、最大伸长量以及相对残余变形指数与加载次数之间的变化关系,双线性区的弹性模量以及屈服强度与加载次数的变化趋势进行了分析和讨论。结果表明:机织物增强柔性复合材料具有明显的非弹性、显著的非线性,在低应力水平下表现出明显的双线性;同时,在反复加载试验条件下,材料的非弹性程度、非线性水平、双线性区模量、屈服强度等性能参数不仅取决于施加的载荷水平,同时还与加载次数密切相关。