PBO纤维片材预应力外粘结加固集成新技术

近年采用外部粘结纤维增强复合材料(FRP)来加固结构越来越受到许多研究开发机构和生产单位的重视。结合作者在FRP方面的研究成果和最新开发出的高强高性能的PBO纤维材料，系统地提出了一种更为有效的预应力外粘结加固方法；通过与玻璃纤维、炭素纤维和芳纶纤维等的比较，认清了新型PBO纤维材料的特性；根据既有的试验和研究成果提出了一套完整的预应力加固方法的流程，包括概念、原理和几种降低端部界面应力和新型锚固的措施；室内小型试验和室外大型试验的结果表明，PBO片材预应力技术能够提供令人满意的加固性能。     

超高性能海水海砂混凝土的组成设计与纤维增强增韧

基于单纯形重心设计法对超高性能海水海砂混凝土（ultra-high performance seawater sea-sand concrete, UHPSSC）进行了配合比设计优化,并研究了短切超高分子量聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE）纤维和钢纤维对UHPSSC工作性能和力学性能的影响. 结果表明：在综合考虑UHPSSC的流动度、抗折强度和抗压强度的情况下,胶凝材料组成的最优配比确定为水泥、硅灰、粉煤灰的质量比为0.75∶0.15∶0.10. 随着短切纤维掺量的增加,UHPSSC的流动度逐渐降低,抗折强度、抗压强度和弯曲韧性均逐渐增加. UHMWPE纤维对UHPSSC流动度的影响程度更大,而钢纤维对力学性能的提升效果更明显. 随着UHMWPE纤维体积分数的增加,UHPSSC的弯曲破坏模式逐渐由脆性破坏转变为韧性破坏. 当UHMWPE纤维掺量为1.0%时,二次峰值荷载会高于初裂荷载. 此外,当同时混掺钢纤维和UHMWPE纤维时,UHPSSC的流动度略有下降,抗折强度、抗压强度及弯曲韧性均大幅提高. 本研究成果可为UHPSSC的设计和工程应用提供一定的参考.     

FRP加固混凝土柱钢筋锈蚀电化学特性

通过外加电流加速试验获得锈蚀钢筋混凝土柱,采用纤维增强聚合物(FRP)全裹方法对其进行加固,然后通过盐溶液干湿交替方法对FRP加固柱进行钢筋锈蚀试验,利用电化学工作站量测FRP加固柱的钢筋半电池电位和线性极化曲线,分析FRP加固柱的钢筋锈蚀电化学特性.试验结果表明:随着干湿交替次数的增加,外粘CFRP和GFRP加固柱的钢筋半电池电位呈先升高后稳定趋势,线性极化电阻呈增大趋势,腐蚀电流密度呈降低趋势;外粘CFRP和GFRP加固法均能在一定程度减缓钢筋混凝土柱的钢筋锈蚀,CFRP延缓钢筋锈蚀效果优于GFRP.     

纤维水镁石（FB）的污染特性研究

本文对陕南某矿山世界上最大的唯一产出工业纤维水镁石生产环境中的粉尘污染源，污染物特征，矿区粉尘特征及纤维水镁石气溶胶的运动特性进行研究，对粉尘运动动力、大气污染扩散、沉降及在水体中的运动与污染进行分析和计算。选矿厂单源污染半径４００～５００米，最大着地浓度２０ｍｇ／ｍ￣３，最大污染半径２．３ｋｍ。多源坡向污染半径４～１０ｋｍ。纤维水镁石粉尘在水体中溶解导致水体污染及化学成分、ＰＨ值、矿化度的变化和上升。     

腐植酸与纤维素的复合物对废水中重金属离子络合性能的研究

风化煤中提取的腐植酸类物质对废水中有害重金属离子具有一定的络合作用，但有沉积速度慢，时间长，沉积不易分离等缺点，本文用腐植酸钠与纤维素反应产生的复合物，对水中重金属离子的络合性能进行了研究，发现络合效果比单纯用腐植酸钠效果要好。因而腐植酸纤维素 事物有望成为重金属污水处理剂。     

配箍率对PP-ECC实心墩抗震性能的影响

为研究箍筋含量对聚丙烯纤维水泥基复合材料(PP-ECC)实心墩抗震性能的影响,设计并制作了3个含箍率不同的PP-ECC实心墩,并用1个普通混凝土实心墩作为对比试件,对4个试件进行了低周往复荷载作用下的拟静力试验.获得了PP-ECC及普通混凝土实心墩的破坏过程和破坏特征,基于试件实测的荷载-位移滞回曲线和骨架曲线等试验结果,探讨了箍筋含量对PP-ECC桥墩的承载能力、变形性能及耗能能力的影响规律,并与普通混凝土桥墩的抗震性能指标进行了对比分析.结果表明:与普通混凝土桥墩相比,墩底塑性铰采用PP-ECC可以改善桥墩的破坏形态和损伤程度,显著提高其位移延性和耗能能力,但对试件的承载能力影响较小;PP-ECC基体中的纤维在一定程度上具有箍筋的作用,在配箍率较低情况下,PP-ECC桥墩仍具有良好的抗震性能;塑性铰区配箍率越高,PP-ECC桥墩的滞回曲线越饱满,试件的位移延性系数和黏滞阻尼系数越大,抗震性能越好.     

稻草秸秆预处理实验研究

通过不同的化学试剂与汽爆组合处理稻草秸秆的研究,确定了有效的预处理条件：稻草秸秆与3％氢氧化钠溶液的固液比为1：5,混匀,置126—128℃保温5min,放气．此预处理能使秸秆中木质素去除75．58％;秸秆酶解（酶解条件：2％底物,0．2％纤维素酶,pH=4．8,0．2mol／L醋酸-醋酸钠缓冲溶液,46℃水解48h）糖化率达91．98％．     

高性能混凝土高温后残余抗折强度研究

完成了127块100 mm×100 mm×515 mm混凝土棱柱体试块在20~900℃条件下的高温试验和高温后的弯折试验.以C40普通混凝土作为参照,考察了C50,C80和C100高性能混凝土棱柱体试块在火灾中的特点;通过对强度等级、外掺聚丙烯纤维和外掺矿渣与硅灰等因素的对比,分析了高性能混凝土高温后残余抗折强度与经历温度之间的相互关系;提出了高性能混凝土高温后残余抗折强度与经历温度间统计公式.     

NMMO工艺纤维素膜结晶结构

以纤维素为原料,N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,采用相转化法制备非对称纤维素膜.利用X-射线衍射法对该工艺纤维素膜的结晶结构进行分析,讨论了铸膜液浓度、凝固浴温度及添加剂对膜结晶度的影响.结果表明:纤维素Ⅰ在NMMO.H2O中溶解并固化成膜后,得到的是纤维素Ⅱ,而不能形成纤维素Ⅰ;提高铸膜液中纤维素浓度、凝固浴温度及抗氧化剂(没食子酸丙酯)用量都可使该工艺纤维素膜的结晶度增大,添加少量的NH4Cl致使纤维素膜的结晶度有所下降.     

新型螯合纤维的制备及其动力学和热力学性质

目的研究自制聚丙烯腈螯合纤维用于Cu(Ⅱ)离子的吸附,考察pH值对Cu(Ⅱ)离子吸附性能的影响。方法以聚丙烯腈丝为原料,经醇解、肼解及胺肟化反应来制备多配位螯合纤维,并用于对铜的吸附,对吸附动力学和热力学进行了理论分析。结果制备了一种多配位的螯合纤维,用红外和扫描电镜对螯合纤维进行了表征。该多配位螯合纤维在pH为4时,对Cu(Ⅱ)离子的饱和吸附量为137.5 mg/g,且具有较好的吸附行为,随着温度升高吸附速率加快,同一温度下,浓度增大吸附速率减小。结论Freundlich吸附等温式能较好地描述该化学吸附过程。