长期暴露的海工混凝土性能与显微结构分析

在青岛市黄岛区海边防波堤的潮差区和浪溅区钻取多个Φ100mm的混凝土试样.采用氯离子滴定仪、pH计、扫描电子显微镜、EDAX等仪器对氯离子分布、混凝土的碳化情况和微观结构形态进行了研究.结果表明:潮差区和浪溅区混凝土表层的总氯离子含量差不多,但相对于潮差区,浪溅区混凝土的总氯离子含量具有较陡的下降斜率和较大的部分碳化区及pH值变化范围.浪溅区混凝土表面细骨料裸露,潮差区混凝土表面细骨料部分裸露和混凝土结构疏松,且有絮状物覆盖在表面并含有大量的C,O以及N元素.浪溅区表层混凝土的氯离子扩散系数比潮差区混凝土的大,但距表面4.0cm时潮差区混凝土的氯离子扩散系数超过浪溅区.混凝土表面腐蚀严重,并有微生物或微生物代谢产物,覆盖在混凝土的表面.     

海洋潮差区混凝土表面微生物16S rDNA分子鉴定

针对目前海洋混凝土工程的腐蚀现状,进行了海洋微生物对潮差区混凝土的作用机理及完善海工混凝土的腐蚀机理探索.通过海工混凝土潮差区部位取样,对暴露于潮差区中部22 y的混凝土试样表面进行FE-SEM、EDAX分析,结果表明:潮差区混凝土表面腐蚀严重,结构疏松,表面覆盖有有机物质和微生物.并将暴露于潮差区中部22 y的混凝土试样和该取样位置挂置7 d的混凝土试样表面的微生物群落分别分离,克隆了其中30株和12株细菌的16S rDNA基因,测定其序列且进行比对,其分别属于15个和7个种属中.优势种属均为假交替单胞菌,但随着暴露时间的增加,总细菌株数和总菌属数分别增大到2.5和2.14倍,且种属的变化也很大.同时,建立了海洋混凝土工程表面细菌鉴定方法,以及分离、鉴定的菌种为后续细菌对混凝土作用的试验提供菌种.     

海洋黏细菌对砂浆渗透性和微观结构影响

研究了黏细菌对砂浆渗透性和砂浆表面微观结构的影响.砂浆试件分别浸泡于灭菌海水、2216E液体培养基和接入的黏细菌2216E液体培养基浸泡液中154 d.利用测试距砂浆表面不同深度处的氯离子含量和浸泡液的pH值来评价微生物对砂浆渗透性的影响.结果表明:黏细菌对氯离子渗入砂浆有阻碍作用并能减少砂浆内部OH的溶出;经接入黏细菌的2216E液体培养基浸泡后,砂浆表面覆盖有一层布满杆状细菌的膜层,该生物膜层可能是抑制浸泡液中氯离子渗入砂浆内部和阻碍砂浆内部OH层渗漏的主要因素.     

大体积混凝土温度应力场有限元分析与开裂确定

本文利用实测大体积混凝土表层的温度发展规律曲线进行混凝土匹配养护,测试不同龄期混凝土静弹性模量和劈裂抗拉强度。利用实测温度校正的ANSYS数值分析的大体积混凝土温度场和混凝土静弹性模量等作为模拟参数,进行ANSYS数值分析大体积混凝土温度应力场。实验结果表明,混凝土在匹配养护条件下,静弹性模量早期发展很快,之后增长速率逐渐减小,3d可达28d的80.4%,同样,混凝土的3d劈裂抗拉强度(fts)可达84.5%。模拟结果显示:承台表面混凝土温度应力S1的最大值3d时达最大,为4.46MPa;3d时fts/S1值最小为1.12,此后逐渐增大,说明3d是混凝土最易开裂的时刻。对于底面全约束混凝土,温度应力最大值均集中在承台底部四周,这些部位为最易开裂部位。在混凝土表面养护条件良好的情况下,当fts/S1值大于1.12时,大体积混凝土表面不会开裂。     

高强混凝土力学性能及渗透性研究

进行了低水灰比混凝土在不同养护方式、不同龄期的力学性能、渗透性和微观结构研究。结果表明:低水胶比混凝土力学性能先增大后减小,存在一个极大值;加速养护促进了这一过程。库仑电量同样先增大,后减小,其在标准养护180d时,混凝土的库仑电量达到最小值,在70℃热水中养护1d后,混凝土的库仑电量为最小。两种养护方式在380d时混凝土库仑电量都急剧增加。微观结构显示养护热养7d后混凝土内部具有较多微裂缝,阐明了混凝土性能下降的内在原因。     

路面用环氧基压电复合材料制备及性能

为了制备适合于路面用的压电复合材料,以锆钛酸铅(PZT)为压电相,以环氧树脂为基体,采用压制成型法制备0-3型PZT/环氧树脂压电复合材料.分析了PZT的体积分数、制备工艺和极化条件对复合材料压电应变常数的影响,测试了环氧基压电复合材料的介电性能,并完成了动态荷载作用下压电响应的测试.研究结果表明:PZT的体积分数为75％时压电复合材料电性能最好;最佳的极化条件为极化电压2.25kV/mm、极化时间15min和极化温度90℃,但成型压力和成型时间对环氧基压电复合材料影响很小.在PZT体积掺量为75％,最佳成型和极化条件下,压电复合材料的介电常数及压电应变常数分别为210.53和64 pC/N;并在该复合压电材料施加正弦稳幅荷载(频率:10Hz,均值:-600N,幅值:400N),其可稳态输出8.1V电压,其储存的能量为304.2uJ.     

冲模设计中合理工序拆解与典型实例分析

结合典型实例进行了具体分析 ,介绍了在冲模设计中如何合理地进行工序拆解问题 ,有利于提高加工零件的质量 ,论述了冲模设计的工序拆解的基本原则 ,可供相关冲模设计人员参考     

大体积混凝土温度实测与芯部的力学性能发展规律

通过对千岛湖一号特大桥拱座大体积混凝土的温度实测,得到混凝土温度场数据.根据实测的温度发展规律,在实验室内进行温度匹配养护,测试混凝土的力学性能.实验结果表明,匹配养护的混凝土的强度较标养下早期发展速度快很多,匹配养护的混凝土后期强度趋势发展平缓;弹性模量与强度的发展规律相似.     

路面用PZT/沥青压电复合材料的制备及性能

以锆钛酸铅PZT 5H为压电相,沥青为基体,采用热压成型法制备0 3型PZT/沥青压电复合材料.分析了此复合材料的制备工艺、极化条件及PZT的体积分数对压电应变常数d33的影响,测试了其介电性能,并完成了动态荷载作用下压电响应的测试.结果表明：优化的制备工艺为成型压应力10MPa,成型时间3min;最佳的极化条件是极化电场强度为3kV/mm,极化时间为10min,极化温度为50℃;PZT的最佳体积分数为75%;沥青基压电复合材料的相对介电常数εr及压电应变常数d33分别为3295和537pC/N,荷载响应稳态输出电压为72V,其储存的能量为2592μJ.     

大体积混凝土各层力学性能发展规律研究

通过现场实测混凝七的温度场分布,并利用大体积混凝土表面和中心温度的发展规律制定混凝土的匹配养护制度.在标准和匹配养护条件下及匹配养护的最高温度不同的情况下,混凝土力学性能发展规律有很大的区别.