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研究了補(bǔ)償收縮復(fù)合膠凝材料的膨脹性能以及水化過程、水化產(chǎn)物及微觀結(jié)構(gòu)等.結(jié)果表明:硫鋁酸鈣-氧化鈣類膨脹劑早期膨脹量大、膨脹速度快,更適用于配制高強(qiáng)度等級的補(bǔ)償收縮混凝土;用水量充足時(shí),該類膨脹劑與水泥在水化早期相互促進(jìn),用水量不足時(shí),兩者的水化轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷?膨脹劑的水化速度快于水泥,在低水膠比情況下也能生成大量膨脹性產(chǎn)物鈣礬石,產(chǎn)生理想的膨脹量;在膨脹劑摻量一定的情況下,膨脹劑膨脹效能的發(fā)揮與材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的致密程度密切相關(guān).用低場質(zhì)子核磁共振技術(shù)研究了新拌水泥漿體中水的縱向弛豫時(shí)間T1的初始分布、加權(quán)平均值和總信號量隨水化時(shí)間的變化及其與早期水化過程的關(guān)系.結(jié)果表明:初始水化時(shí),T1分布呈2個(gè)峰,其中主峰代表填充在水泥顆粒間的水,而次峰表示絮凝結(jié)構(gòu)中的水;T1加權(quán)平均值隨水化時(shí)間的增長呈下降趨勢,且其變化趨勢與水化過程具有良好的相關(guān)性,可以依次劃分為初始期、誘導(dǎo)期、加速期和穩(wěn)定期這4個(gè)階段;T1的弛豫信號總量對應(yīng)于漿體中的物理結(jié)合水量,其相對量隨水化時(shí)間不斷降低,反映了水化反應(yīng)中物理結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)結(jié)合水的過程.針對碳纖維復(fù)合材料反射鏡特殊應(yīng)用,從熱穩(wěn)定性以及彎曲剛度均勻性兩方面,對層合板進(jìn)行鋪層設(shè)計(jì)與優(yōu)化。終優(yōu)化的16層鋪層設(shè)計(jì)[22.5 90-45-22.5 67.5-67.5 0 45]s彎曲剛度均勻性,同時(shí)具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。該鋪層設(shè)計(jì)為高精度、高熱穩(wěn)定性碳纖維層合面板研制提供參考,特別適合于變形鏡的鋪層設(shè)計(jì)應(yīng)用。

堿性材料的固化措施對紅土地基產(chǎn)生了不可忽視的長期侵蝕.在巖土工程現(xiàn)場進(jìn)行了取樣和原型試驗(yàn),分析了導(dǎo)致材料損傷的化學(xué)反應(yīng),有針對性地設(shè)計(jì)了紅土的堿液加速侵蝕試驗(yàn),對比討論了化學(xué)損傷前后紅土的工程支撐指標(biāo)變化、紅土的工程支撐離子衰減,研究了堿性固化材料在酸性紅土的接觸帶造成損傷的機(jī)制,認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)是導(dǎo)致紅土地基壽命降低、遠(yuǎn)期效益低下,乃至誘發(fā)災(zāi)難性事故的重要原因.利用自主研制的高黏瀝青(HVA)設(shè)計(jì)了一種SMA-5型高黏瀝青混合料,通過室內(nèi)試驗(yàn)評價(jià)了其路用性能和力學(xué)性能,并開展了工程應(yīng)用.結(jié)果表明:SMA-5型高黏瀝青混合料具有良好的路用性能,其動(dòng)穩(wěn)定度、破壞應(yīng)變、凍融劈裂強(qiáng)度比和疲勞壽命均優(yōu)于SBS改性瀝青混合料,其中動(dòng)穩(wěn)定度和疲勞壽命優(yōu)勢明顯;工程應(yīng)用也證明了SMA-5型高黏瀝青混合料的應(yīng)用潛力.采用彈性動(dòng)力學(xué)方法,建立了真空平板玻璃的動(dòng)力學(xué)分析模型,計(jì)算出真空平板玻璃在動(dòng)態(tài)載荷下的響應(yīng)特性.通過對真空平板玻璃動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)研究,得到了其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,并對比了試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證了理論分析的可靠性.試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著振動(dòng)頻率的增加,真空平板玻璃動(dòng)態(tài)響應(yīng)呈先增加后減小的變化趨勢,隨著與中心處距離的增大,真空平板玻璃動(dòng)態(tài)響應(yīng)呈減小的趨勢;當(dāng)外部激振頻率達(dá)到50 Hz時(shí),真空平板玻璃會產(chǎn)生強(qiáng)烈的共振現(xiàn)象,從而破壞真空平板玻璃正常工作特性,影響其結(jié)構(gòu)可靠性及工作穩(wěn)定性.

采用SEM和XRD等技術(shù)手段,探討了石灰陳化過程機(jī)理及其在保護(hù)中應(yīng)用的可行性.結(jié)果表明,石灰在陳化過程中,隨著陳化時(shí)間的增加,氫氧化鈣的粒徑呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢,形成了直徑約50nm、長度約200nm的針狀氫氧化鈣,以及粒徑為100～200nm的板狀氫氧化鈣;陳化石灰的納米粒徑和高反應(yīng)活性較好地改善了陳化石灰糯米灰漿的抗壓強(qiáng)度、表面硬度等物理性能,并使陳化石灰-乙醇分散液具有良好的滲透性,可較好地解決傳統(tǒng)石灰水加固劑溶解度較小和滲透性較差的問題,為其在磚、石、土質(zhì)保護(hù)中的應(yīng)用奠定科學(xué)基礎(chǔ).進(jìn)行了鋼筋混凝土(RC)原梁、鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿(SWM)加固RC梁和鋼筋網(wǎng)砂漿(SM)加固RC梁的抗剪試驗(yàn)研究.結(jié)果表明:相對于SM加固法,SWM加固法能大幅度提高加固梁的抗剪承載力;即使在鋼絲網(wǎng)用量很少的情況下(施工方便),加固梁仍具有良好的裂縫控制能力和相對較大的變形能力.同時(shí),給出了加固梁的抗剪承載力和斜裂縫寬度的計(jì)算公式,其計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合.本文針對復(fù)合材料回轉(zhuǎn)體類構(gòu)件,提出了回轉(zhuǎn)體構(gòu)件自動(dòng)鋪絲軌跡規(guī)劃算法。應(yīng)用管道的數(shù)學(xué)模型,建立了基于三次樣條插值的自動(dòng)鋪絲軌跡規(guī)劃模型。首先探討了通過三次樣條插值對芯模中心線方程的求取,進(jìn)而建立芯模參數(shù)曲面方程,后提出適用于回轉(zhuǎn)體類構(gòu)件的鋪絲路徑生成算法。應(yīng)用本文的研究成果,在MATLAB中完成實(shí)例驗(yàn)證。結(jié)論表明,該算法生成的鋪絲軌跡能夠滿足實(shí)際鋪絲的工藝要求和工程需要。