碳纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能试验

碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)加固混凝土技术在桥梁工程与建筑工程中有大量应用,而直接影响工程结构加固维修的关键因素是其界面粘结性能,因此开展相关试验研究对保障工程安全具有重大意义。以一种基于专门设计的试验装置进行弯曲剪切试验来研究CFRP-混凝土界面的粘结性能。利用数字图像相关(digital image correlation, DIC)法得到的应变场确定碳纤维布的脱粘长度,同时对碳纤维增强材料的性能进行了理论分析,探讨了试验中的力学响应。结果表明：弯剪破坏的原因是弯矩的增大导致界面粘结强度和极限荷载的降低。通过对比弯剪试验和理论应变分布曲线,证明试验的有效性。粘结区在弯曲作用下产生的正应力有一个固定的有效区域,在该区域以外不会产生正应力。因此,在工程应用中,确定碳纤维布板的剥离长度可以减少维护工作,碳纤维布-钢筋混凝土在受弯曲和拉伸的共同作用下,可以在加载端有效应力区域内进行再加固,增加使用寿命。     

Effect of Flats Speed on Card Sliver Quality

The effect of flats speed,especially higher flats speed,on card sliver quality was studied.Card sliver produced at seven flats speeds was tested with Uster AFIS.Test results show that over-high flats speed is not beneficial to removing impurities and neps of card sliver.The flats speed from 450 to 550 mm/min is the best for removing impurity;while a speed of 450 or 650 mm/min is the best for removing neps of card sliver.The 1 050 mm/min flats speed is the best for removing short fibers.Accordingly,the flats...     

漆酶催化不同小分子物质改善纤维性能

以紫丁香醇和L–苯丙氨酸作为酚类物质和氨基酸的代表物质,比较了漆酶/酚类物质和漆酶/氨基酸对OCC(废瓦楞箱板纸)纸浆纤维表面性能的改善效果.使用红外光谱分析、扫描电镜、纤维形态分析对纤维表面形貌进行观察.并对漆酶和小分子物质共同处理后的OCC纸浆进行物理性能检测.纤维形态分析和表面电镜的测定证明了酚类物质和氨基酸可以接枝到纤维表面,表现为纤维粗度增加,纤维表面出现沉积物及纤维间连接膜生成,从而提高成纸强度,特别是湿环压强度提高更为明显.     

基于超级电容器的TiN@CNTF电极制备及性能研究

超级电容器因其独特的性能在便携式、可穿戴电子器件领域有着很大的应用潜力。目前对超级电容器的研究主要集中在对超级电容器电极材料的研究上。碳纳米管纤维具有电导率高、力学性能好、柔韧性高等优点,是超级电容器的理想电极材料。但是,碳纳米管纤维电容量的提升被其较小的比表面积所限制。通过在碳纳米管纤维表面生长三维阵列能够有效提高碳管纤维的比表面积,从而增大电容量。因此,采用水热法,在碳纳米管纤维表面成功生长TiO2纳米阵列,并通过氨气氮化获得了TiN@CNTF电极材料。采用三电极测试TiN@CNTF电极在Na2SO4溶液中的比电容达到215.5mF/cm2,有望作为一种柔性超级电容器的负极材料得到应用。     

基于刚度及经济的CFRP与钢组合拉索设计理论

基于钢斜拉索、碳纤维增强塑料(CFRP)斜拉索适用跨径研究结果,针对1 400~2 800 m主跨斜拉桥整体刚度不足提出一种新型结构方案,即基于刚度及经济性能的CFRP与钢组合拉索方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索同时应用于斜拉桥中,将２种材料高强轻质及弹性模量高的优点进行组合,以充分提高斜拉索的等效刚度,进而提高斜拉桥的整体刚度.详细介绍该组合方案设计思路与方法,通过比较等效刚度以及经济性能给出２种材料斜拉索推荐组合比例.最后,通过一座1 400 m主跨CFRP与钢组合拉索斜拉桥试设计说明该方案相对传统方案整体刚度上的优势,证明其工程应用的可行性,是主跨为1 400~2 800 m斜拉桥的优选方案之一.     

纤维自密实混凝土力学性能及早期抗裂性能研究

对掺聚丙烯腈纤维、钢纤维和混杂纤维自密实混凝土的配制进行了系列试验,得到纤维自密实混凝土的配制方法及纤维的适宜掺量。试验结果表明,当聚丙烯腈纤维掺量不高于1.2 kg/m3、钢纤维体积掺量不高于1.5%的情况下,通过适当调整外加剂的掺量、类型以及砂率,可以使混凝土达到自密实的工作性能。纤维自密实混凝土的28 d立方体抗压强度、劈拉强度试验表明,聚丙烯腈纤维掺量对自密实混凝土抗压强度的影响较小,劈拉强度随掺量增大而提高,但当掺量达到1.2 kg/m3时,将导致其劈拉强度的降低,因此聚丙烯腈纤维的掺量宜控制在0.9 kg/m3时为佳;钢纤维体积率变化对自密实混凝土劈拉强度的增强效果明显,混杂纤维的掺入对自密实混凝土抗压强度的影响较小,但对劈拉强度有一定影响,即掺量越大,劈拉强度越高。纤维自密实混凝土早期抗裂性能试验结果表明,在自密实混凝土中掺入纤维,将有助于早期抗裂性能的提高。     

合成纤维混凝土楼板中长期非荷载抗裂性能

为了探讨解决现浇混凝土楼板中长期非荷载抗裂性的难题,对聚丙烯纤维混凝土的平板进行了中长期抗裂试验,研究聚丙烯纤维对提高混凝土中长期抗裂、抗渗等耐久性能的效果和机理,通过实际工程的应用进一步验证了聚丙烯纤维对混凝土裂缝有较好的抑制作用。研究结果表明,聚丙烯纤维对混凝土中长期裂缝有较好的抑制作用;聚丙烯纤维能有效改善混凝土的抗渗性能;聚丙烯纤维使混凝土的抗拉强度、拉伸极限应变、临界断裂时的最大裂缝宽度增加。使用聚丙烯纤维混凝土楼板具有较显著的经济效益和社会效益。     

石膏基植物纤维板的吸水性及防水措施

从石膏晶体结构、植物纤维结构及石膏基植物纤维板的显微结构与材料特性出发,探讨了石膏基植物纤维板的吸水原理,以及相应的防水措施。总结了国内外有关石膏与植物纤维耐水性研究工作的现状,阐释了石膏植物纤维板耐水方面的应用特点。     

飞机结构强度试验中碳纤维增强树脂基复合材料无损检测技术

新型飞机大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,为确定CFRP结构强度试验后的最终损伤状态,必须制定相应的无损检测方案与损伤评定方法。针对强度试验后CFRP工件表面粘接物对检测效率的影响、变厚度弧形CFRP结构原位检测损伤识别以及CFRP结构冲击损伤定量基准波选取等关键技术,结合强度试验中无损检测的特点,采用现场检测典型信号分析的方法,提出了CFRP结构强度试验中的无损检测方案和损伤评定方法,最后通过实验验证了检测方案和评定方法的有效性。     

碱抽提强化的麦草浆ClO2漂白及ECF漂白流程

采用常规碱抽提(E)、氧加强的碱抽提(EO)、H2O2强化的碱抽提(EP)、氧和H2O2强化的碱抽提(EOP)对ClO2脱木素(D0)麦草浆进行改性,考查不同碱抽提方式的改性效果在后续漂段(D1)的体现,并就不同无元素氯(ECF)漂白流程(D0ED1、D0P、D0A/QP、D0EP、D0EPD1、D0EPP)进行对比.结果表明:不同碱抽提方式对D0浆木素的改性效果不同,就对后续漂段D1的影响而言,4种不同碱抽提方式下纸浆的可漂性顺序为D0EOPD0EPD0EOD0E;在4种碱抽提方式所对应的D0ED1漂白流程中,D1段ClO2用量的增加对白度的提升是有限的,以0.8%~1.0%为佳;D0EPD1和D0EPP流程漂白效果优于其它流程,采用D0EPD1和D0EPP流程漂后白度可分别达到82.3%ISO和83.8%ISO,均适用于麦草浆短序ECF漂白.