透水混凝土研究进展

针对透水混凝土的配合比设计、制备与性能研究进行综述。透水混凝土中存在大量开孔结构,透水性能优异,力学性能与透水性能是其主要性能指标,而耐久性差、尺寸稳定性不良等因素是透水混凝土发生破坏的主要原因,直接影响透水混凝土的大规模应用。回顾了透水混凝土原材料特性及配合比设计、搅拌与成型方式等对性能的影响;对透水混凝土的上述性能的研究现状进行分析总结,最后提出了透水混凝土研究的不足与建议。     

透明混凝土的透光性能研究

透明混凝土作为一种新型功能材料,是由大量的光纤或透明树脂等透光材料与普通混凝土制成,具有高透明度,可透过太阳光的特点,为了便于透明混凝土材料进一步的推广应用,达到节省光纤和混凝土材料、提高分析效率、为其透光性能的分析提供可靠数据的目的,本文结合透明混凝土的透光性能实验,利用ZEMAX对透明混凝土透光实验进行仿真模拟,建立了用于预测光纤透光效能的评估预测模型,通过分析总结出透明混凝土的透光性能评价指标和计算方法以及透光率与光纤类型和空间分布的关系,并得出结论,透明混凝土的透光性能与光纤排布密度、光纤的特性以及试块端面的抛光程度有关,透光率与光纤间距是单调递减的指数函数关系,与光纤半径是单调递增的指数函数关系。     

树脂透光混凝土的制备方法及研究进展

树脂透光混凝土是区别于光纤透光混凝土的另一种重要的透光混凝土产品形式。简单介绍了树脂透光混凝土的制备、市售产品,并与光纤透光混凝土进行对比分析,着重介绍了树脂透光混凝土的制备方法及其发展情况,并对树脂透光混凝土的发展方向进行了展望。     

综论超高性能混凝土:设计制备·微观结构·力学与耐久性·工程应用

超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)是新一代建筑材料,具有超高的力学性能和优异的耐久性能,在高层结构、大跨桥梁、海上平台、核反应堆安全壳以及军事防护工程等领域中具有广阔的应用前景。经过20多年的发展,UHPC在设计、制备、性能和工程应用等方面的研究都有了长足进步。为了进一步推动UHPC在土木工程领域的应用,让广大科技人员和工程人员对UHPC有深入系统的认识,本文从UHPC的发展历程、定义、配合比设计理论和制备技术、微观结构形成机理、静态力学性能、动态力学性能、耐久性能和工程应用以及规范标准等几个方面,对UHPC的最新研究动态进行了系统的阐述,有助于促进我国混凝土材料与混凝土结构工程的创新发展。     

透光混凝土建筑室内环境光热效应实验研究

透光混凝土由光纤、树脂、有机玻璃等透光性材料与普通混凝土制备而成,具有通透自然光的特点,不仅可以提高建筑整体采光水平,降低人工照明能耗,而且可以在一定程度上降低建筑窗墙比,避免由于窗户的增加引起的冷风渗透、冷热桥等现象。对光纤、树脂和有机玻璃三种常见的导光体材料进行透光率测试,长度为200mm的三种导光体材料的透光率分别为18.27%、9.84%和12.96%,兼顾导光体材料的经济性和施工工艺繁杂性因素,确定有机玻璃作为本文透光混凝土砌块导光体材料,并对制备的透光混凝土砌块进行抗压强度和冻融循环实验,结果表明导光体与混凝土基体界面接触面积增加是影响其力学性能和耐久性下降的重要因素。以此为理论依据结合配筋砌体施工工艺,确定透光混凝土砌块最佳尺寸并搭建透光混凝土建筑实验平台,从建筑系统的视角出发,在大连地区特定光热气候条件下,对透光混凝土建筑所营造的室内光热环境进行分析评价。结果表明:导光体体积掺杂比为12.56%,南向改造面积为0.56m2的透光混凝土实验房在冬夏两季、晴天和阴天两种不同天气工况下,室内照度水平分别增加62.1lux、86.6lux、22.4lux、28.5lux;室内照度均匀度分别提升2.38%、4.25%、1.32%、3.13%;人工照明时间分别减少3.48%、14.46%、2.95%、7.21%;并对不同时间段透光混凝土墙体对室内热舒适影响效果进行了实证分析。     

透光混凝土研究进展

透光混凝土随着模块化建筑的发展而兴起,是新生的具有艺术效果的功能建筑材料。简单介绍了透光混凝土的起源、应用特点及建筑案例,着重介绍了透光混凝土的制备工艺以及功能化进展,并对透光混凝土的发展方向进行了展望。     

PMMA光纤直径对透光水泥基复合材料性能的影响

透光水泥基复合材料是一种集承载、采光和装饰功能于一体的绿色建筑材料,可以作为建筑围护结构应用于墙面和地面空间.虽然光纤直径对透光水泥基复合材料的力学和透光性能影响显著,但目前光纤直径与透光水泥复合材料性能之间的关系仍缺乏系统研究.本工作中采用直径为0.25～1.00 mm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光纤,系统研究了其直径对透光水泥基复合材料力学性能、透光性能以及孔隙率的影响规律.结果表明:压力载荷方向垂直于光纤轴向时,透光水泥基复合材料的抗压强度和抗折强度在光纤直径为0.25 mm时分别达到了27.22 MPa和5.43 MPa,较水泥基体分别提高了9.76％和18.56％;压力载荷方向平行于光纤轴向时,透光水泥基复合材料的抗压强度和抗折强度在光纤直径为0.25 mm时分别达到了30.33 MPa和2.37 MPa,较水泥基体分别提高了22.30％和降低了48.25％.光纤/水泥基体界面有效阻碍了断裂时裂纹的扩展,提高了水泥基复合材料的强度,并且光纤直径越小,其对水泥的增强效果越显著.光纤掺入后水泥基复合材料变为各向异性材料,施加载荷的方向对其抗折强度影响显著,当载荷方向垂直于光纤轴向时,光纤的掺入对水泥基复合材料主要起到增韧增强的作用,提高了水泥基复合材料的抗折强度;当载荷方向平行于光纤轴向时,界面有效促进裂纹产生,抗折强度减小.透光水泥基复合材料的透光率在波长为400～800 nm时均小于理论值(1.0％),光线在PMMA光纤中传输时的固有损耗和界面散射,是影响复合材料透光率的重要原因.     

Si3N4/hBN复相陶瓷的研究现状及进展

Si3N4/hBN复相陶瓷凭借优良的综合力学性能,逐渐成为人们研究的热点。从制备工艺和性能出发阐述了国内外Si3N4/hBN复相陶瓷的研究现状,分析了各种制备方法的优缺点以及hBN含量对Si3N4/hBN复相陶瓷的可加工性能、力学性能、介电性能、摩擦学性能的影响,并指出简化工艺、降低烧结温度、hBN含量与性能定量表征等可能是今后的发展方向。     

三维连续网络结构陶瓷／金属复合材料的研究进展

总结了国内外三维连续网络结构陶瓷／金属复合材料及其多孔陶瓷预制件在制备工艺方面的研究现状,分析了各种工艺的特点,介绍了这种新型复合材料在力学性能、热学性能、摩擦磨损性能、减震性能等方面的研究成果,并展望了三维连续网络结构陶瓷／金属复合材料的应用前景及其发展趋势。     

泡沫金属复合材料的研究进展EI北大核心CSCD

泡沫金属复合材料是一种轻质复合材料,具有低密度、高强度、高屏蔽性能、高阻尼性能等特性,其在航空航天、钻井隔水管浮筒、人工骨等多个领域具有广泛的应用前景,备受人们关注。本文通过对现有文献的研究,介绍了泡沫金属复合材料的制备方法,深入分析泡沫金属复合材料的显微结构对其性能的影响,综述了材料的力学性能、阻尼性能、屏蔽性能、隔热等性能和机制的进展以及其在相关领域的应用,为未来泡沫金属复合材料的开发提供一定的理论依据,并对其新制备工艺、建模研究、夹芯结构以及高性能泡沫空心球的制备等研究方向进行展望。     

电沉积法制备块体纳米晶材料的研究进展

综述了电沉积法制备块体纳米晶材料的原理;阐述了电流密度、电流波形、有机添加剂等工艺参数对沉积层晶粒尺寸的影响;介绍了直流电沉积、脉冲电沉积、喷射电沉积和复合电沉积等几种常见的电沉积方法;概述了电沉积法制备块体纳米晶材料的国内外研究现状;探讨了电沉积块体纳米晶材料的力学性能、磁学性能、耐蚀性能、热稳定性及其应用前景.     

泡沫混凝土微观结构对宏观性能的影响机理

针对当前阻碍泡沫混凝土广泛应用的主要因素,即对泡沫混凝土性能的基本认知不足且技术研究尚不充分,综述泡沫混凝土在混凝土拌合至初凝、硬化过程和使用过程3个阶段中微观结构的形成及劣化机理,介绍泡沫混凝土微观结构与宏观性能之间的理论模型和模型的适用范围,证实泡沫混凝土的微观结构对自重、导热、机械强度、渗透等宏观性能的影响;从胶凝材料、集料、矿物混合材、发泡剂、外加剂、配合比以及材料制备工艺等角度分析影响泡沫混凝土微观结构的因素,探讨微观结构控制的机理和可行性,指出未来的研究方向是在当前研究的基础上对泡沫混凝土的制备条件和工艺参数控制进行进一步改进和探索。     

纤维增强CBT树脂基复合材料研究进展

介绍了环形对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)的性能特点及其应用,综述了纤维增强CBT树脂基复合材料的国内外研究现状,包括制备工艺、力学性能以及应用等,并对其在复合材料领域的发展进行了总结与展望.     

珊瑚骨料混凝土改性技术研究进展

随着海洋资源的开发和建设,利用珊瑚骨料制备混凝土已在岛礁工程中得到广泛应用.最近的几年内,有关珊瑚骨料混凝土的基本特性、力学性能和耐久性的研究已取得一定的成果,同时制备工艺也在不断优化.但由于珊瑚骨料特殊的生物成因,其通常疏松多孔、表面粗糙、形状不规则、附着多种盐离子,这些特性会影响混凝土的工作性能.因此,研究者们主要针对优化珊瑚骨料混凝土性能进行不断的尝试,发现了多种珊瑚骨料混凝土改性技术.珊瑚混凝土虽然很早就投入生产使用,但是珊瑚集料在混凝土制备过程中表现出一些缺陷:如颗粒强度不如石英砂,导致制备的混凝土强度等级低,不能满足更高的工程要求;渗透性高、孔隙多的特性导致珊瑚混凝土抗渗能力低于普通混凝土,内部钢筋受腐蚀速度快,耐久性不佳,同时也对骨料与钢筋结合能力方面造成了影响.国内外对珊瑚混凝土的改性技术研究也主要围绕这几方面展开.目前已经有多种技术对珊瑚混凝土改性成功.在提升混凝土力学性能方面:掺入纤维制品、矿物成分和外加剂;使用酸溶液或有机溶液处理珊瑚骨料改善骨料特性;优化珊瑚混凝土配合比,可以有效提升珊瑚混凝土的力学强度.在改善混凝土抗渗能力和耐腐蚀性方面:采用特种筋替代碳钢钢筋;加入阻锈剂和采用传统抗Cl-腐蚀措施;使用地质聚合物水泥;对珊瑚骨料进行淡化处理,都是有效的耐腐蚀方法.文中基于国内外已有的珊瑚骨料混凝土研究成果,综述了其改性技术的研究进展,分别对提高珊瑚混凝土的强度、增强钢筋结合能力和提升耐久性方面进行介绍,最后探讨了今后珊瑚骨料混凝土的研究方向,以便为后续研究提供参考.     

高强、高模、超粗旦聚乙烯醇（PVA）纤维的研制

本文介绍了应用凝胶纺丝技术制备用于混凝土增强，力学性能很好的PVA粗旦纤维。研究了凝固浴温度、萃取条件和拉伸条件等对纤维结构和力学性能的影响，结果表明，凝胶纤维的性能与纺丝和拉伸工艺等有较大的关系。     

混凝土结构用智能FRP筋的试验研究

在纤维增强聚合物Fiber Reinforced Polymer (FRP)筋拉挤工艺中,将光纤布拉格光栅Optic Fiber Bragg Grating(OFBG)传感器与普通纤维束一起经过拉挤模具,为改进FRP筋与混凝土的粘结性能,在FRP筋表面螺旋缠绕纤维束,制备了智能OFBGFRP筋.对OFBG-FRP筋的力学性能和应变灵敏性能进行试验研究,试验结果表明OFBG-FRP筋的力学性能与普通FRP筋相同、OFBG-FRP筋的应变灵敏系数与普通光纤传感器相同、OFBG-FRP筋在重复荷载作用下性能良好.OFBG-FRP加筋混凝土梁受弯试验表明OFBG-FRP筋可以监测混凝土梁的开裂和FRP筋与混凝土的滑移.在OFBG-FRP筋中埋置多个光纤传感器可以监测沿FRP筋长度方向的应变分布及混凝土与FRP筋发生滑移的位置.OFBG-FRP筋在混凝土结构中可以作为受力材料和传感器.     

聚乳酸改性与应用研究综述

聚乳酸(PLA)是一种完全可降解的高分子材料,且具有良好的力学性能,应用前景广阔;但传统聚乳酸的耐热性、韧性较差,阻隔性也有一定局限.因此,需要对其进行物理、化学改性才能满足应用环境的要求.对乳酸单体的制备以及聚乳酸的合成方法进行了介绍;对聚乳酸的基本性质、阻隔性能、降解性能,以及在包装行业、农业生产、医疗行业中的应用等进行了综述;对聚乳酸的改性方法和改性效果进行了分析.最后对聚乳酸的研究方向和应用前景进行了展望.     

建筑结构用再生混凝土水平受力构件研究进展

建筑结构水平构件混凝土用量较大,且对混凝土力学性能要求相对不高,更适合再生混凝土的结构化应用。本文总结分析了国内外学者及笔者所在课题组近年来在再生混凝土材料性能、钢-再生混凝土黏结性能以及钢筋再生混凝土板、梁和钢-再生混凝土组合板、组合梁等水平受力构件力学性能方面的研究成果。结果表明:研究学者针对再生混凝土的材料性能进行了三十余年的试验研究与机理分析,积累了充足的试验数据,并提出了相对可靠的预测模型,为其在建筑结构中的应用奠定了基础;通过对钢筋再生混凝土板与梁的受弯、受剪以及长期性能的试验研究与理论分析,提出了成套的钢筋再生混凝土水平受力构件设计方法,现已纳入了再生混凝土结构技术规程;近十年来,研究学者对钢-再生混凝土组合板与组合梁的受弯、受剪以及长期性能进行了试验研究与有限元分析,发现再生混凝土在组合结构中的应用是可行的,但相关研究尚待深入。未来仍需对再生混凝土水平受力构件设计方法的可靠度进行系统研究,并拓展再生混凝土水平受力构件的疲劳性能、耐久性能及抗火性能等研究。     

非连续增强铜基复合材料的研究现状

非连续增强铜基复合材料具有很高的导电、导热性能,以及优异的摩擦磨损特性和较高的高温力学性能,是导电、导热、耐磨、减摩等领域的理想材料。本文综述了非连续增强铜基复合材料的研究现状,介绍了该类材料的设计原理以及力学、摩擦磨损、导电导热等性能,回顾了材料的制备工艺,指出了各种工艺的优缺点,最后阐述了非连续增强铜基复合材料的发展方向。     

网络互穿结构复合材料的研究进展

总结了国内外在网络互穿复合材料及其预制件的制备工艺方面的研究现状，并且指出了各种工艺的特点；评述了网络互穿结构复合材料组织的特征及其表征；着重介绍了网络互穿复合材料力学性能、热学性能和摩擦学性能等方面的研究成果。