生物抛光处理对针织牛仔面料性能的影响

为了解决机械摩擦导致的针织物表面光洁度和成品外观差的问题,采用酸性纤维素酶对靛蓝针织牛仔面料进行处理,对正交设计试验方案处理后的织物毛羽分布情况、织物顶破强力、失重率等性能指标进行测试。试验结果表明:在毛羽长度0~0.2 mm、0.2~0.4 mm、0.4~0.6 mm 3个范围测试中,织物毛羽指数最小、表面最光洁的处理工艺为:处理温度50℃,酸性纤维素酶质量浓度1.8 g/L,pH值为4,处理时间60 min。影响顶破强力的因素主次排列为:pH值>酸性纤维素酶质量浓度>处理温度>处理时间,顶破强力损失最小的方案为:处理温度40℃,酸性纤维素酶质量浓度1.2 g/L,pH值为5,处理时间60 min。在平磨试验中,处理温度对织物质量损失影响最大,最优方案为:处理温度50℃,酸性纤维素酶质量浓度1.2 g/L,pH值为6,处理时间30 min。

冻融循环作用下不同路基材料力学特性对比研究

为探究寒区路基新型材料泡沫轻质土强度特性,完成了不同湿密度下的泡沫轻质土路基的冻融强度损伤试验。并将新型路基材料泡沫轻质土和传统路基材料水泥改良土进行对比发现:水泥改良土在冻融前期强度会大幅下降,但是在冻融循环5次左右,抗压强度会有回升趋势;而泡沫土从冻融开始到结束始终随冻融循环次数增加抗压强度缓慢下降。强度损失方面,2种路基材料的强度损失速率不同,水泥改良土抗压强度下降速率比泡沫轻质土更快。泡沫轻质土损失率随循环次数变化波动较小,相较为稳定。冻融循环对水泥改良土损失率影响离散型较大。

曲面摩擦型织物耐磨仪测试方法的改进

为了解决威士伯织物耐磨仪在曲面摩擦测试中存在磨料适应性差、磨料耐久性低和测试效率低的问题,以具有代表性的纯棉、涤棉和涤纶织物为测试对象,采用耐久性好的金刚石砂布和树脂砂布作为磨料,并对金刚石砂布和树脂砂布的摩擦耐久性进行验证。探究了在磨料锋利度和负荷不变的条件下,织物强力损失率与摩擦次数的相关性,重点围绕摩擦后织物强力损失率这一客观评价指标,提出通过给定摩擦次数(100次)下筛选磨料锋利度使之与被测织物适配,避免织物样品欠磨损造成磨损差异小、结果数据离散度大的问题和过度磨损造成结果区分度低、耗时长的问题;在此基础上倍增摩擦次数(200次)提高测试结果稳定性和区分度。认为:改进后的测试方法提高了耐磨仪对织物样品的适应性,显著提升了测试效率和耐磨性评价的准确性。

基于点蚀演化的Q235钢材强度退化行为研究

【目的】为了评估腐蚀后钢材强度随点蚀演化的退化行为,基于不同腐蚀时间的钢基体表面蚀坑统计结果,利用ABAQUS有限元分析软件与Python程序实现了随机点蚀的原位演化,在此基础上提出了随机点蚀演化的力学性能评估方法。【方法】在保证数值模型与试验质量损失率一致的前提下,分析并验证了腐蚀钢材强度数值解的准确性和适用性,建立了点蚀影响下钢材的强度退化模型。此外,通过3组153个数值模型系统分析了蚀坑深度及质量损失率共同影响下Q235腐蚀钢材的屈服强度与极限强度的退化规律,提出了具有通用性的腐蚀后钢材屈服强度与极限强度随质量损失率与腐蚀深度的演化公式。【结果】结果表明,当蚀坑深度已知时,钢材剩余强度随质量损失率的增加呈指数型下降。点蚀影响下钢材的屈服强度和极限强度同时由质量损失率与蚀坑深度决定。

橡胶颗粒改良CFG桩混凝土抗冻及损伤性能研究

采用不同粒径与掺量的橡胶颗粒代替水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)中的粉煤灰,开展冻融循环及室内抗压强度试验,对改良后CFG试件的抗冻性能进行了研究。结果表明:掺入适量橡胶颗粒的试件破坏时完整性更好,经过冻融循环后试件的强度衰减速率和质量损失率明显降低,有利于提高试件的抗冻性能;掺入橡胶颗粒粒径越小,试件的抗冻性能越好,对强度衰减的影响越小。基于正交试验结果,确定了影响试件强度和质量损失率的因素顺序,发现最优掺入配比为橡胶代替粉煤灰20%、橡胶粒径20目。推导出了试件冻融-加载损伤模型,用试验数据进行拟合验证,拟合结果与试验数据十分吻合。通过得到的冻融-加载损伤模型及相关参数总损伤变量DΩ进行推算,得到了冻融-加载损伤变量的演化规律特征。

基片等离子处理对PTFE微波基板性能的影响

采用等离子处理对聚四氟乙烯(PTFE)基片进行表面处理,研究气体流量、放电功率、处理时间的变化对PTFE基片微观形貌和接触角的影响,进而研究对PTFE微波基板介质损耗、吸水率、剥离强度等综合性能的影响。实验结果表明,等离子体处理可以有效增加基片表面粗糙度,降低PTFE基片的接触角,提高其表面能,使覆铜箔层压板的铜箔与介质层之间结合强度提升,制备的PTFE微波基板的剥离强度可接近未处理之前剥离强度的3倍。

内养护剂和膨胀剂组合对混凝土收缩的影响

为在等抗压强度前提下调控混凝土的早期收缩开裂,以膨胀剂(HP-CSA)和由高吸水树脂(SAP)引入的内养护水占胶凝材料相同比例进行组合,设计了各自的内掺量均为0%、4.5%、6.0%、9.0%共4种混凝土配合比,研究了其对混凝土早期收缩的调控规律,并分析了混凝土收缩、力学强度、内部相对湿度和干燥失水率之间的关系.结果表明:混凝土早期收缩和内部相对湿度发展均呈2阶段规律;随“HP-CSA+SAP”组合掺量增加,其对混凝土早期收缩的调控作用逐渐增强,且在阶段I的调控作用更为显著,但28 d时仍不能根除混凝土的净干燥收缩;组合掺量对混凝土早期内部湿度发展的整体影响较小;混凝土28 d内的净干燥收缩与干燥失水率之间基本呈线性正相关.从调控收缩、强度保持和经济性等方面综合考虑,6.0%为最优调控组合掺量.

机制砂取代率对高温后混凝土性能的影响

研究了不同机制砂取代率对混凝土表观密度和高温后混凝土试件颜色变化、质量损失以及抗压强度的影响,建立了机制砂取代率与混凝土的表观密度、不同机制砂取代率下的温度与混凝土的质量损失率、不同机制砂取代率下的温度与混凝土的抗压强度损失的关系。结果表明:随着机制砂取代率的提高,混凝土的表观密度逐渐增大;当温度为200~1000℃时,混凝土试件颜色由灰色变至红色再到白色,且温度越高试件开裂及脱落现象越严重,质量损失也越大,全机制砂混凝土的质量损失低于全河砂混凝土;当温度为200℃时,混凝土的抗压强度损失率逐渐降低;当温度超过200℃时,混凝土的抗压强度损失率先升高后降低,20%机制砂取代率下,其抗压强度损失率最高,全河砂混凝土的抗压强度损失率最低;基于试验数据建立的拟合函数的拟合度较高。

锂渣混凝土高温后力学性能研究

为了能使锂渣成为替代部分水泥的一种建筑材料,将其掺入到混凝土中,进而实现锂渣这种材料在实际建筑工程中的运用,为此设计制备取代率为10%、20%、30%及对照组取代率为0的锂渣混凝土立方体和棱柱体试件。为研究试件在处于不同温度环境下的相关性能对比研究,将部分试件升温100~700℃,温度间隔为200℃,并与常温20℃下试块相应的力学性能进行比较。观察试件经历高温后的表观特征,并通过对试件的质量、抗压强度、抗折强度的相关数据进行整理分析。结果表明:经历不同温度后观察到试件的表面颜色变化很明显,按照加热温度的顺序,试块的变化过程为青灰色、粉白色、褐色;并且随温度不断升高试件表面上的裂纹渐渐地增多和扩展,取代率为30%试块在加热过程中出现了爆裂;温度对试件质量烧失率受温度影响大,取代率对其影响不明显。

氧化石墨烯改性碳纤维水泥基复合材料抗冻性能研究

【目的】纳米材料近些年被广泛应用在建筑行业。碳纤维(CF)水泥基复合材料是建筑行业中的一种新型智能建筑材料,其应用广泛,但CF应用在水泥基体中存在很多不足,如分散性差、界面黏结程度差等。利用纳米材料氧化石墨烯(GO)来改善碳纤维(CF)表面性能,可以提升CF在水泥基体中的抗冻性。【方法】采用电泳沉积的方法,利用GO对CF进行表面改性,制备GO-CF杂化纤维,分别对GO、CF及GO-CF水泥基复合材料的抗冻性能进行研究。【结果】在冻融循环次数为200次的条件下,掺量为1%的GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率仅为32.7%。【结论】试验结果表明,在不同次数的冻融循环作用下,试件的抗压强度均有所降低,但GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率明显低于CF水泥砂浆试件的强度损失率。

铁尾矿掺量对冻融循环和硫酸盐侵蚀联合作用下混凝土抗劣化性能的影响

为研究铁尾矿掺量在硫酸钠冻融循环作用下的混凝土劣化机理,对铁尾矿混凝土的质量和抗压强度损失率、相对动弹性模量进行了测试,建立了基于威布尔分布的冻融损伤模型。结果表明:硫酸钠冻融150次后,当铁尾矿的替代率为60%时,铁尾矿混凝土的质量损失最大,为1.7%;铁尾矿混凝土的抗压强度损失率随着冻融次数增加不断增大;60次冻融后,IC15组铁尾矿混凝土和IC45组铁尾矿混凝土的抗压强度损失率明显低于普通混凝土;IC30组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最小,而IC60组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最大。冻融循环0~30次时,相对动弹性模量降低缓慢,损失较小,当铁尾矿替代率为30%时,相对动弹性模量损失最小,抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性最佳;铁尾矿混凝土在冻融循环与硫酸盐侵蚀联合作用下的冻融损伤模型符合威布尔分布,相关系数R2大于0.96。

硅灰-玄武岩纤维改性透水混凝土力学性能与耐久性研究

为了探讨不同掺入量的硅灰以及玄武岩纤维对改性透水混凝土的强度、渗透性及耐久性的影响,采用等体积法对不同掺合料进行变量控制,设计9组配合比,分别对抗压强度、孔隙率以及冻融循环质量损失率进行测试。结果表明:适量硅灰以及玄武岩纤维的掺入可以显著提高透水混凝土强度与抗冻性;硅灰等体积替代水泥并不会对混凝土的孔隙率造成巨大影响,掺入过量的纤维会同时损失强度与渗透性;硅灰掺量为10%、玄武岩纤维掺量为2 kg·m^(-3)时,改性透水混凝土的渗透性良好,强度与耐久性能达到最优。

基于RSM-BBD的高原地区桥墩混凝土性能试验研究

针对高原地区桥墩混凝土服役环境的特点,探究矿物掺合料对桥墩混凝土性能的影响效果。采用Box-Behnken Design响应面法(RSM-BBD)设计了15组试验,详细研究了粉煤灰、矿渣和硅灰掺量对混凝土强度和冻融性能的影响规律。以28 d抗压强度、200次冻融循环后混凝土质量损失率和相对动弹性模量为响应值构建响应面模型,旨在揭示响应参数和目标响应值的相关关系及多目标响应值条件下桥墩混凝土的合理配合比。结果表明,与基准组混凝土相比,适量的矿物掺合料有利于提高混凝土强度,增强混凝土的耐低温冻融性能。混凝土的强度和抗冻融性能主要受单因素的影响,其中矿渣和硅灰能提高混凝土的抗压强度,粉煤灰和硅灰则可以提高混凝土的抗冻融性能。各因素的交互作用对混凝土各性能有不同程度的影响,其中矿渣和硅灰掺量的交互作用对28 d抗压强度影响显著,粉煤灰与硅灰掺量的交互作用对质量损失率影响显著,粉煤灰与矿渣掺量的交互作用对相对动弹性模量影响显著。基于目标响应值和响应优化,本试验条件下矿物掺合料的合理配合比为粉煤灰、矿渣和硅灰掺量分别为20%、15%和10%(质量分数)。

不同钢渣粉掺量对混凝土强度和体积安定性的影响研究

为确定钢渣粉作为矿物掺合料在混凝土中应用的安全掺量,文中将钢渣粉按不同的掺量代替水泥进行试验,研究钢渣粉掺量对C40混凝土抗压强度及体积安定性的影响。研究结果表明,C40混凝土的抗压强度会随着钢渣粉掺量的增加而有明显的下降,此外还会增加混凝土芯样试件沸煮后的抗压强度损失率,但当钢渣粉掺量低于30%时,其对混凝土抗压强度的影响较小,且符合GB/T 50344—2019《建筑结构检测技术标准》f-CaO对混凝土质量影响检测方法中的相应要求。

寒区路基抗冻害阻水改良土设计试验研究

通过在两种黏性土中分别掺入不同配合比的阻水剂,制备成试样,进行吸水率、无侧限抗压强度测试和不同次数冻融循环条件后的力学试验。结果表明:在塑性指数大于15的黏性土中掺入15%的胶凝剂+配合比为1%~2%的阻水剂,改良土的吸水率是未加阻水剂的10%~20%。改良土试样的无侧限抗压强度随冻融循环次数的增加衰减较小,24次冻融循环后的无侧限抗压强度损失率在10%以内,而未改良土强度损失率高达50%以上。另外,含阻水剂的改良土试样受多次冻融循环后的质量变化率均小于5%。

钢渣矿渣水泥在干混砌筑砂浆中的应用及性能研究

文中利用钢渣矿渣水泥配置不同强度等级的干混砌筑砂浆并与普通硅酸盐水泥配置的干混砌筑砂浆进行对比试验,研究钢渣矿渣水泥对干混砌筑砂浆凝结时间、保水率、2h稠度损失率及抗压强度的影响规律。结果表明,利用钢渣矿渣水泥替代传统硅酸盐水泥制备的干混砌筑砂浆,满足GB/T 25181-2019《预拌砂浆》中相关性能要求。较普通硅酸盐水泥制备的干混砌筑砂浆,钢渣矿渣水泥砂浆的凝结时间延长1.8~2.2h,2h稠度损失率降低1%~3%,保水率降低0.3%~0.6%,抗压强度提高0.8~1.4MPa。

95℃热氧老化对玻璃钢管性能的影响

对油田注水玻璃纤维增强塑料管(GFRP)进行95℃热氧老化实验,研究其老化后的外观颜色、红外官能团变化和力学性能。结果表明,老化后酸酐固化GFRP外观颜色从白色变化为淡黄色,芳胺固化GFRP外观颜色从淡黄色变为深棕色;截面的扫描电子显微照片(SEM)可观察到孔洞缺陷;两种材料的失重率都随老化时间延长而增加;C—OH键被氧化成C O键,苯环之间的甲基或亚甲基中的C—H键被氧化,Si—OH键消失代表游离的羧酸与Si—OH之间发生成键反应生成Si—O—Si键;SG材料的环向拉伸强度从256.10 MPa减小到241.47 MPa,FA材料的环向拉伸强度从206.8 MPa减小到174.99 MPa。

机制砂MB值对干混砂浆性能的影响

为研究机制砂MB值对干混砂浆性能的影响,将泥粉按0、15%、30%、45%和60%的用量等量替机制砂中的石粉,从而配制出不同MB值的机制砂。利用不同MB值的机制砂制备M10抹灰砂浆,并测试各组砂浆的标准稠度用水量、密度、2 h稠度损失率、砂浆保水率、7 d及28 d抗压强度,从而研究机制砂MB值对干混砂浆性能的影响规律。研究结果表明,随着机制砂MB值的提高,砂浆的密度无明显变化,但标准稠度用水量,2 h稠度损失率增加,砂浆保水率及7 d和28 d强度有所下降。

混凝土膨胀性对钢管/混凝土复合结构黏结强度的研究

针对硅酸盐混凝土易收缩开裂、与钢管界面黏结强度低以及钢管混凝土协同作用差的问题,研究改性硫氧镁混凝土的膨胀收缩性能,测试钢管/混凝土构件界面黏结强度。试验结果表明,改性硫氧镁混凝土具有微膨胀特性。轻烧氧化镁烧失量高,早期水化反应快,混凝土的体积膨胀率大;氧化镁烧失量低,早期水化反应慢,混凝土的体积膨胀率小。混凝土吸水后体积膨胀,失水后体积略有回缩,28 d保湿养护的混凝土整体稳定性较好。硫氧镁混凝土/钢管界面黏结强度约为硅酸盐混凝土/钢管界面黏结强度的20~27倍。与硅酸盐混凝土相比,硫氧镁混凝土应用于钢管混凝土复合结构具有明显优势。

蚕丝木瓜蛋白酶脱胶工艺条件探讨

研究脱胶条件对蚕丝木瓜蛋白酶脱胶效果的影响。由单因子实验选出合适的酶质量浓度、温度、时间、pH值范围,用正交实验优化脱胶条件。结果表明,木瓜蛋白酶能有效地脱除丝胶;脱胶率和丝的强力损失率,随着酶质量浓度增加、pH值及温度的升高和脱胶时间的延长而上升;正交实验证实酶质量浓度是影响脱胶率的主要因子,酶脱胶时间是强力损失的主要影响因素;综合考虑脱胶率和强力损失率,确定生丝木瓜蛋白酶脱胶的2个较好工艺条件为:一是酶质量浓度3 g/L、pH6、温度85℃、时间60 min;二是酶质量浓度3 g/L、pH8、温度65℃、时间90 min。