集中荷载作用下钢-玻璃纤维复合纵筋混凝土梁的受剪承载力

为研究钢-玻璃纤维复合筋(SGFCB)作为纵向受拉筋时混凝土梁的受剪性能,进行了集中荷载作用下SGFCB混凝土梁的受剪承载力试验.试验参数为纵筋种类、构件剪跨比和纵筋配筋率.分析总结了SGFCB混凝土梁受剪破坏形态、受剪承载力和斜裂缝宽度发展随上述试验参数的变化规律.试验结果表明:SGFCB试件梁的剪切破坏形态有斜压破坏、剪压破坏和非典型的剪压破坏3种,与钢筋混凝土梁的受剪破坏形态相似.剪跨比、配筋率和配箍率相同时,SGFCB混凝土梁受剪承载力和刚度均小于钢筋混凝土梁,斜裂缝最大宽度大于钢筋混凝土梁.在试验承载力结果基础上,拟合了SGFCB混凝土梁受剪承载力-剪跨比关系曲线.最后,提出了可用于设计的集中荷载作用下SGFCB混凝土梁受剪承载力计算公式,该公式具有较高的安全保证率.     

黄麻纤维混凝土的动态压缩力学性能研究

用分离式霍普金森压杆(split-Hopkinson pressure bar, SHPB)对5种体积分数(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)的黄麻纤维混凝土(jute fiber reinforced concrete, JFRC)进行冲击压缩试验,得到其在不同应变率下的动态应力-应变曲线,由此分析了应变率和纤维体积分数对黄麻纤维混凝土动态力学性能的影响。结果表明:黄麻纤维混凝土的抗压强度具有显著的应变率效应,随着应变率的增加,抗压强度显著增加;抗压强度的动态增强因子随应变率和黄麻纤维体积分数的变化而单调变化,应变率越高,相同纤维体积分数混凝土的动态增强因子越高,然而黄麻纤维体积分数越高,同组应变率下混凝土的动态增强因子越低;黄麻纤维混凝土的韧度指数明显高于素混凝土,表明黄麻纤维的加入大大改善了混凝土的冲击吸能特性。但韧度指数并非随着应变率和纤维体积分数单调变化,而是呈现出先上升后下降的趋势。由此给出了韧度指数与应变率和纤维体积分数之间的经验关系式,并计算出了高应变率下利于冲击吸能的最优纤维体积分数。     

以天然椰壳纤维加固的红黏土的力学性质研究

本文采用直剪试验对椰壳纤维加筋红黏土的抗剪强度进行了研究,结果表明:椰壳纤维能提高红黏土的抗剪强度,但其抗剪强度的提高主要体现在粘聚力的增加上;椰壳纤维长度小于5 cm时,随椰壳纤维长度的增加,红黏土的抗剪强度增大,椰壳纤维长度达到5 cm后,红黏土的抗剪强度反而下降;椰壳纤维掺量小于0.5%时,随椰壳纤维掺量的增加,红黏土的抗剪强度增大,而当椰壳纤维长度达到0.5%后,红黏土的抗剪强度反而下降;椰壳纤维掺量对红黏土抗剪强度的影响大于椰壳纤维长度对红黏土抗剪强度的影响.     

PVA、聚丙烯纤维和硅烷基粉末对隧道防火涂料性能的影响

在隧道防火涂料配方中加入聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯纤维及硅烷基粉末进行改性,并进行宏观试验(粘结、耐火、抗渗和抗裂试验)和微观试验(孔结构、电镜扫描和热重分析试验)研究.试验结果表明:在隧道防火涂料中掺入适量的PVA、聚丙烯纤维和硅烷基粉末,可以优化孔结构、改善界面过渡区、使内部受力更均匀,从而提高隧道防火涂料的粘结强度、抗渗和抗裂性能.     

生物质棉纤维再生纤维素膜的制备与性能分析

以天然生物质棉纤维为原料,采用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(Li Cl/DMAC)溶解体系对其进行活化处理,配置不同质量分数的纤维素有机溶液系列,在不同凝固浴条件下,采用KW-4A匀胶机高速旋涂成膜和AFA-Ⅱ自动涂膜器低速平推成膜2种工艺,制备再生纤维素薄膜系列。通过运用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和表面接触角测试仪等分析设备对再生纤维素膜的大分子结构、力学性能、结晶度、热稳定性和表面浸润性进行各项性能的系列化表征,研究纤维素质量分数、凝固浴种类、制膜工艺对膜性能的影响。实验结果表明:采用KW-4A匀胶机高速成膜工艺、凝固浴为水浴、纤维素质量分数为3.5%时,制备的再生纤维素膜的各项性能最佳;与天然生物质棉纤维相比,再生纤维素膜结晶度变化很大,热稳定性与棉纤维变化趋势一致但有一定程度下降,表面浸润性良好。     

纳米氧化锆增韧牙科用硅藻土陶瓷的性能

探讨了不同含量纳米氧化锆颗粒对牙科用硅藻土陶瓷的增韧增强作用.在硅藻土陶瓷基体原料中添加纳米氧化锆颗粒(w(ZrO2)=0～30%),复合粉体经球磨、烘干、研磨、过筛后压制成型,然后于1 100℃常压高温烧结.制得样品经打磨抛光后采用三点弯曲法和压痕法测试陶瓷的力学性能,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析其物相组成和显微结构.实验结果表明,当w(ZrO2)=20%时,硅藻土陶瓷的增韧效果最为明显,三点抗弯强度提高130%,断裂韧性提高30%,硬度则提高较少.经过纳米氧化锆增强增韧的硅藻土陶瓷满足牙科用全瓷材料性能的基本要求.     

我国研制出新型人造纤维

在清晨薄雾散去之后,常常会有晶莹的露珠挂在蜘蛛网上。中国科学院和北京航空航天大学等机构的研究人员利用光学显微镜和电子显微镜观察研究蜘蛛网发现,在由两根纤维形成的“主干”蜘蛛丝上分布着许多由纳米级纤维构成的纺锤状微小凸起,当空气中的水分凝结到蜘蛛丝表面后,会在这些微小凸起地方汇集形成大滴的露珠。     

关于高性能碳纤维发展及应用的思考

碳纤维是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下,以碳化方法制得的含碳量在90％以上的纤维状碳素材料。碳纤维是高性能纤维中具有最高比强度和最高比模量的纤维（强度高于钢铁材料10倍,重量仅有铝材的1／2）,除具有优异的力学性能外,还兼具低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、光穿透性高、电磁屏蔽性好等诸多优良性能,因而成为先进复合材料中最重要的增强材料,在国防军工和国民经济中具有举足轻重的战略地位。     

层布式混杂纤维混凝土冻融损伤研究

为研究层布式混杂纤维混凝土在冻融疲劳作用下的损伤演变规律,建立一混凝土抗冻劣化的损伤演变数学模型,在试验的基础上回归出普通混凝土和层布式混杂纤维混凝土的冻融损伤演化方程.结果表明,LHFRC和OC的初劣点值相同,且在劣化初始阶段具有相同的损伤演变方程;在劣化扩展阶段,LHFRC和OC均具有幂函数形式的损伤演变方程,但LHFRF损伤变量小于同期的OC,钢纤维和聚丙烯纤维有效地抑制了其内部损伤发展.     

腈纶接枝2-氨基乙磺酸制备新型离子交换纤维

以腈纶(PAN)直接接枝2-氨基乙磺酸(NH2CH2CH2SO3H)制备了新型的含磺酸基离子交换纤维RPFS-I,研究了2-氨基乙磺酸浓度、反应温度、反应时间对反应的影响,采用交换容量、红外光谱和拉断力等对RPFS-I进行了表征.实验结果表明:该方法可将磺酸基成功地引入到PAN纤维上,RPFS-Ⅰ纤维的交换容量达到2.7mmol/g,且机械强度无明显下降.