高韧性植物纤维增强水泥基材料单轴拉伸试验研究

从绿色经济角度出发,以获得较高韧性为目的,采用短切内掺及长纤维分层平铺两种制备工艺,通过单轴拉伸试验获得四种植物纤维增强水泥基材料的拉伸特性,并对材料成本进行分析.试验结果表明:内掺短切苎麻纤维与剑麻纤维试件虽表现出应变软化特征但在开裂后具有较好的应力水平保留率.竹原、大麻、剑麻及苎麻纤维分层平铺试件均表现出明显应变硬化特征且极限拉应变均达到2％以上,而剑麻纤维分层平铺试件拉伸性能优越且成本较低有利于进一步的研究与推广应用.     

混凝土表面硅烷处理对冻融、氯离子侵蚀后钢筋锈蚀的影响

为研究冻融损伤环境下硅烷表面防护处理对钢筋混凝土内部钢筋锈蚀的影响,并为硅烷防护技术在恶劣环境下的应用提供参考,对带钢筋普通混凝土试件进行硅烷表面防护处理,通过冻融循环试验、氯离子侵蚀试验,在不同氯离子腐蚀龄期,利用半电池电位法测定钢筋半电池电位、利用线性极化法测定腐蚀电流密度,定量分析了不同冻融损伤下,不同硅烷表面涂覆量对混凝土内部钢筋锈蚀的影响。结果表明:冻融损伤后对混凝土进行硅烷防护处理可有效降低钢筋的半电池电位值和腐蚀电流密度,减小钢筋锈蚀概率,对混凝土有较好的防护作用。     

轴压荷载及自愈合对超高性能纤维增强混凝土渗透性能的影响

针对轴压荷载损伤及自愈合作用后超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)的渗透性进行了试验研究。结果表明:在轴压应力的作用下,UHPFRC的渗透性随着轴压应力水平的提高而增大,抗渗性随着应力水平的提高而降低;自愈合作用对于UHPFRC的渗透性能有着积极的影响。不同轴压应力水平条件下,自愈合28d后UHPFRC试件的渗透性均有不同程度的降低,抗渗性均有不同程度的提高。     

关于混凝土保护层厚度合理性的相关研究

对欧美及我国规范中保护层厚度相关要求作了对比,并分别按照碳化寿命准则、锈胀开裂寿命准则对保护层厚度合理值进行了计算。结果表明,我国规范中保护层厚度取值与锈胀开裂准则计算值接近,与欧美规范值相比偏小,在恶劣环境下尤其明显,最大差值达到30%以上,并且规范中未考虑施工允许偏差的影响;按碳化准则计算时,现行规范要求的保护层厚度值远达不到相应耐久年限的可靠指标要求。在设计和施工阶段,关于保护层厚度的要求应进一步加强。这将使结构更安全耐久,并减少使用期内的维护及大修次数,降低能耗。     

长期暴露混凝土结构中的氯离子侵入研究

根据混凝土中氯离子浓度曲线评价暴露在海洋或道路除冰盐环境下的混凝土结构钢筋腐蚀风险,是一个可靠而有效的方法。对暴露26a的码头和暴露21a的挡浪坝钻取了一批直径100mm的混凝土芯样,同时在实验室制作了三组配合比的混凝土试件进行对比试验。对暴露混凝土的原始资料和环境条件进行了分析,在实验室测定了芯样和试件中的氯离子分布,根据氯离子分布曲线对氯离子扩散系数进行了评价,分析了材料因素和环境因素对氯离子分布的影响。结果表明：实际暴露混凝土中氯离子扩散系数随暴露时间衰减明显;混凝土所处的局部环境造成表层氯离子分布形态有差异;但受混凝土暴露整体环境的影响,混凝土内部氯离子分布则比较一致;混凝土质量差异对氯离子侵入的影响需经过长时间暴露后才能得以反映。图8表8参14     

小白菜-土壤系统中Pb、Cr、Cd迁移的研究

重金属被土壤作物吸收后,通过食物链的传递和富集,最终危害人体健康。以西安市城北郊区蔬菜生产区为研究区,通过在典型样地的隔离体中种植小白菜,在不同生长阶段观测小白菜生长的环境土壤中0～70 cm内每10 cm土层中重金属含量变化。结果表明,污灌区土壤中Cd的含量平均值为11.8 mg/kg〉0.3 mg/kg,超出标准值。土壤重金属的累积已经导致重金属在小白菜体内的累积,小白菜中Pb含量的最大值0.82 mg/kg,则远远超出了无公害蔬菜的标准值0.2 mg/kg。小白菜对三种重金属吸收能力的顺序是：Pb〉Cr〉Cd。小白菜对土壤中重金属的吸收、对土层中重金属的迁移能力影响最大的是在20～30 cm深的土层处。     

粉煤灰掺量对HDCC力学及收缩性能的试验研究

由于高延性纤维增强水泥基复合材料（HDCC）收缩变形大和价格昂贵等问题，采用国产PVA纤维、粉煤灰等材料制备低收缩、低成本HDCC。采用微观试验和宏观试验进行分析，结果表明：随着粉煤灰掺量的增加，延迟了HDCC的水化反应，引起力学性能的降低，使纤维基体的界面微观力学参数发生改变，促进了纤维从基体中拔出，使延性和韧性显著提高，同时显著降低了收缩变形。