准噶尔盆地西北缘和布克赛尔玄武岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

目的确定准噶尔盆地西北缘和布克赛尔玄武岩的形成时代,并探讨其地质意义。方法在锆石阴极发光内部结构研究的基础上,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年。结果玄武岩形成时限在291～310 Ma。结论玄武岩喷发形成时代不是晚奥陶世,而更可能是在早二叠世。其中,最老的继承性单颗粒碎屑锆石谐和年龄为(2 395±27)Ma,推测该区应存在前寒武纪古老地块。因此,准噶尔盆地西北缘由两条蛇绿岩、蛇绿混杂岩带围限的区带,应是由蛇绿岩、蛇绿混杂岩地体、岛弧岩浆杂岩和微古陆块共同组成的古生代增生带。     

贵州泥堡金矿床成矿地质条件研究

泥堡金矿是黔西南卡林型金矿矿集区的重要组成部分,但在赋矿岩石、含金建造和岩相古地理位置方面,泥堡金矿具有显著的特殊性。本文通过对贵州泥堡金矿床成矿地质条件的研究,分析认为峨眉山地幔热柱的活动为泥堡金矿的形成提供了物质来源和热能来源,为含矿热液的形成和活动创造了前提条件,燕山期大规模的构造造山运动最终决定了泥堡金矿的定位和形成。     

玄武岩纤维加筋膨胀土的强度与干缩变形特性试验

通过掺入玄武岩纤维对膨胀土进行改良,采用快剪试验、收缩试验得到了加筋膨胀土的直剪强度参数和收缩变形特征.研制了矩形制样器,通过分层压实的方法将传感光栅串埋入土体中,采用光纤光栅传感技术(FBG),分别得到了素膨胀土和纤维加筋膨胀土试样在于缩过程中的光栅应变,对比了2种试样干缩变形的空间分布特征及其发展规律.试验结果表明,通过掺入一定量的玄武岩纤维,可以在一定程度上提高膨胀土的强度参数,使膨胀土的收缩系数显著下降,较大改善了膨胀土收缩过程中土体内部应变分布不均匀的状态,对膨胀土裂隙的产生具有显著的抑制效果.     

纤维和引气剂对现代水泥基材料抗渗性的影响

研究了聚乙烯醇纤维(PVAF)、聚丙烯纤维(PPF)、玄武岩纤维(BF)和不同掺量引气剂对现代水泥基材料抗渗性的影响.通过抗渗试验和压汞试验(MIP)对水泥基材料的抗渗性和孔结构进行测试,分析了纤维和不同掺量引气剂掺入后水泥基材料孔结构的改变,孔结构的改变影响了水泥基材料的抗渗性.实验结果表明:掺入PVAF可以提高水泥基材料的抗渗性,而PPF和BF对水泥基材料的抗渗能力有负面效应;掺入适量引气剂后因孔结构的改善也会显著提高水泥基复合材料的抗渗能力.     

玄武岩FRP杆体的试验研究

为进一步研究玄武岩FRP(Fiber-Reinforced Polymer)杆体的优越性,以3组不同配比杆体在放在10 kN拉力材料试验机上进行加载,并绘制拉力—变形曲线;然后根据试验结果设计正交试验,确定最佳配比并分析破坏机理。研究结果得出:杆体的抗拉强度随稀释剂丙酮含量的增加而降低,弱稀释剂加入过多,则会导致杆体劈裂;而固化剂对杆件的抗拉强度影响不大。杆体的破坏应力为200~235 MPa,弹性模量为1 950~2 100MPa,韧性为0.1左右。     

纤维取向与打团效应对玄武岩纤维增强复合材料拉伸性能的影响

 基于Tsai理论,针对纤维体积掺加率为0.6%、0.9%、1.2%、1.5%,纤维取向角为0°、15°、30°、45°的玄武岩纤维-环氧树脂复合材料（BFRP）进行了轴向拉伸强度实验研究,并引入纤维均分系数和打团纤维含量表征玄武岩纤维在环氧树脂中的打团效应,建立打团纤维的细观力学模型与几何模型,对BFRP的拉伸强度进行了数值计算对比分析。结果表明,纤维体积掺加率一定时,BFRP的拉伸强度随纤维取向角的增大而减小,纤维取向角一定时,BFRP的拉伸强度随纤维体积掺加率的增大而增大;纤维均分系数随纤维体积掺加率的增大而减小,打团纤维含量随纤维体积掺加率的增大而增大;纤维打团效应的存在,导致了BFRP的纤维临界体积掺加率较纤维均分时有所增大,降低了玄武岩纤维对环氧树脂基材拉伸强度的增强幅度;考虑纤维打团效应的BFRP拉伸强度计算值与实验结果接近。     

玄武岩纤维布加固混凝土梁的抗弯疲劳性能试验

通过2根玄武岩纤维布加固的钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁的弯曲疲劳性能试验研究,分析玄武岩纤维布对加固梁抗弯疲劳性能的影响.试验结果表明,采用玄武岩纤维布进行加固后,梁的抗疲劳性能得到极大改善;粘贴1层和2层玄武岩纤维布后,钢筋混凝土梁的疲劳寿命分别提高了66%和235%,50万次时,其疲劳变形分别减小了26.04%和35.40%.在纤维布与混凝土粘结可靠的情况下,若梁的配筋率不超过2.5%,加固梁发生钢筋疲劳断裂破坏的可能性极大.     

玄武岩纤维增强路用混凝土力学与开裂性能

为了提高路用混凝土的韧性和抗裂性能,研究了玄武岩纤维掺量为0,1,3,6和10 kg/m3的碎石稳定基层混凝土和C30混凝土的工作性,抗压强度,断裂能及早期抗裂性能.试验结果表明:玄武岩纤维掺量增加,混凝土工作性下降,但可通过减水剂调整以保证其工作性.玄武岩纤维对混凝土增强效果不明显.混凝土中掺加玄武岩纤维,其峰值荷载和最大变形量均有所提高,当玄武岩纤维掺量大于6 kg/m3时,混凝土断裂能增加30%～100%.当玄武岩纤维掺量大于3kg/m3,混凝土开裂面积降低了30%～70%,混凝土抗裂性能显著提高.此外,SEM表明玄武岩纤维与水泥基体密切结合可以有效吸收混凝土中的拉应力,因而提高了混凝土的阻裂能力.     

BFRP/HFRP布-混凝土界面黏结性能试验研究

为了深入了解BFRP(玄武岩纤维增强复合材料)及HFRP(混杂FRP)布外贴加固混凝土结构的界面黏结性能,进行了单调荷载下BFRP/HFRP布-混凝土界面力学性能的试验研究.试验采用双面剪切试件的形式,利用数字图像相关(DIC)法测量FRP表面的应变分布.试验结果表明:与同层数CFRP试件相比,BFRP-混凝土界面剥离承载力较低,但剥离破坏过程具有延性特征;与碳纤维混杂后,HFRP-混凝土界面的承载力明显提高.基于该试验结果发现,最大界面断裂能、最大剪应力与FRP刚度存在着一定的相关性;经过与应变片数据比较,证实了DIC法用于FRP-混凝土界面试验应变测量的可靠性.     

无机玄武岩纤维微观结构的光谱学特征研究

利用多种光谱方法研究新制备的玄武岩纤维的组成和微观结构特征.X-射线探针分析表明其主要成份为硅酸盐和碱土金属氧化物.中红外光谱和显微远红外光谱研究表明纤维中含有Si-O,Si(Al)-O和金属与氧的振动模式;利用共焦激光显微拉曼光谱对比研究玄武岩和制备的玄武岩纤维的结构特征,结果表明纤维中含有[Si2O5]2-、[Si2O6]4-[、SiO4]4-等结构单元.广角X-射线衍射表明玄武岩纤维为非晶结构,具有短程有序的特点,计算的短程有序度为0.912 nm.详细解释了各种光谱变化的原因,据此提出了玄武岩纤维的非晶微观结构近程有序模型的特征.