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分别对有无面漆的膨胀型防火涂层保护的钢板试件进行了火灾试验,并对有无面漆的膨胀型防火涂层的膨胀率和等效导热系数进行了对比分析.将钢构件温度为400~600℃时涂层导热系数的平均值作为等效导热系数,并用之来评价有无面漆的膨胀型防火涂层的隔热性能.结果表明:面漆使膨胀型防火涂层的膨胀率降低了30%左右;无论有无面漆,膨胀型防火涂层的等效导热系数都与涂层干膜厚度呈线性关系,有面漆的膨胀型防火涂层等效导热系数比相同厚度的无面漆膨胀型防火涂层等效导热系数增大了30%~70%.

为研究锈蚀钢筋沿长度方向的锈蚀率变化规律及其对锈蚀钢筋力学性能的影响,对混凝土板中钢筋进行了电化学加速锈蚀试验.结果表明:通过控制混凝土密实度及浸泡方式,采用电化学加速锈蚀试验,可以得到沿截面及长度方向不均匀锈蚀的钢筋.锈蚀钢筋屈服荷载、极限荷载与微段锈蚀率有较大的相关性,且沿长度方向不均匀锈蚀参数随其平均质量损失率增加而增大.用微段锈蚀率计算得到的锈蚀钢筋屈服荷载预测值与试验值较为接近,可为相关研究提供参考.
对煤矸石集料的基本物理性能和微观构造特征进行了的试验分析,并对煤矸石混凝土力学性能进行了初步测试.结果表明:煤矸石集料的化学成分主要是石英,有发生碱骨料反应的潜在危险;在扫描电镜(SEM)微观形貌中发现煤矸石集料不如普通集料均匀、密实;煤矸石集料与普通集料的微观孔结构存在较大差异;在一定掺量范围内,煤矸石集料不会对煤矸石混凝土力学性能产生明显的不利影响.

为实现可持续发展,解决既可使用丰富石灰石资源制造建筑材料、又不使石灰石高温分解排放CO2的矛盾,模拟了地底堆积岩的形成过程,在水热条件下将石灰石粉末与废玻璃混合,在低温（≤200℃）下固化成具有高强度的建筑材料,由于低温下石灰石不分解从而实现了CO2零排放.研究表明:无机添加剂的含量、固化时间以及固化温度均会影响产品强度,生成的硅酸钙水合物（C-S-H）和托勃莫来石被证明是产品强度增加的主要原因.
针对巴氏生孢八叠球菌作为生物愈合剂用于混凝土修复可能面临的复杂环境,开展了强碱耐受性、素浓度适应性、温度适应性等试验,考察了不同环境下的细菌活性与碳酸钙产量.结果表明:混凝土内部的强碱环境逼近或可能超出巴氏生孢八叠球菌的强碱耐受极限;细菌活性随素浓度与温度升高而升高,推荐愈合剂素浓度为0.6mol/L,建议夏季施工.细菌-素-醋酸钙愈合剂体系产物为球霰石,该体系可用于混凝土裂缝修补.

研究了水泥石和骨料的显微硬度以及骨料体积分数对混凝土耐钻磨性和抗压强度的影响,探索了影响混凝土耐钻磨性的主要参数,并基于两相复合材料理论建立了混凝土耐钻磨性的数学模型.结果表明:在各组分显微硬度和骨料体积分数分别变化时,混凝土耐钻磨性和抗压强度之间并不一直存在线性关系;各组分显微硬度及其体积分数是影响混凝土耐钻磨性的主要参数;根据混凝土耐钻磨性的数学模型得出的预测硬度与实测硬度偏差大都在20%以内,验证了所提模型的合理性.
针对沥青胶砂的蠕变特性,提出了改进分数阶导数幂函数经验蠕变本构模型,然后分别对不同应力水平下沥青砂的蠕变恢复试验结果和不同温度下沥青玛蹄脂的蠕变试验结果进行拟合分析,确定了相关的模型参数,分析了模型参数的物理意义及其变化规律.在此基础上,提出了相应的沥青胶砂高温性能评价指标.结果表明:改进分数阶导数幂函数经验蠕变本构模型能够较好地描述沥青胶砂的蠕变特性,并能够反映温度对其蠕变变形的影响,具有较为广泛的适用性.
采用SEM和XRD等技术手段,探讨了石灰陈化过程机理及其在文物保护中应用的可行性.结果表明,石灰在陈化过程中,随着陈化时间的增加,氢氧化钙的粒径呈现逐渐减小的趋势,形成了直径约50nm、长度约200nm的针状氢氧化钙,以及粒径为100～200nm的板状氢氧化钙;陈化石灰的纳米粒径和高反应活性较好地改善了陈化石灰糯米灰浆的抗压强度、表面硬度等物理性能,并使陈化石灰-乙醇分散液具有良好的渗透性,可较好地解决传统石灰水加固剂溶解度较小和渗透性较差的问题,为其在砖、石、土质文物保护中的应用奠定科学基础.
综合利用X射线衍射及扫描电镜,分析了钢筋腐蚀产物和钢筋/混凝土界面微观性能.结果发现:未经阴极保护处理的试样更多地生成了主要腐蚀产物Fe3O4,并且在Cl-大量存在的情况下,还进一步生成了Fe3+(O,OH,Cl);阴极保护有助于钢筋/混凝土界面处Ca(OH)2晶体的存在,从而能保持界面处的高碱性,而且阴极电流能使Cl-迁移而远离钢筋,使钢筋受到有效保护.
利用圆形气泡试验研究ETFE薄膜双向受力性能,得到了完整的真实应力-应变曲线和基本力学性能参数.结果表明:当真实应力为17~18MPa时,ETFE薄膜的真实应力-应变曲线出现第1个转折点,与单轴拉伸试验结果相同;当真实应力约为50MPa时,该曲线趋于平缓;当真实应力约为60MPa时,由于局部破损导致ETFE薄膜球冠失效;在双向拉伸下,ETFE薄膜破裂时的真实应变为30%~40%,远小于单轴拉伸试验结果.基于试验结果提出了1种四折线本构模型,并通过数值模拟验证其适用性.
通过室内试验,研究了活性氧化镁掺量对碳化砌块抗压强度、微观特性和耐久性的影响.结果表明:3种活性氧化镁掺量(质量分数)下的砌块在碳化0~14d时,其抗压强度逐渐增加,在碳化14~28d时,其抗压强度略有降低,当活性氧化镁掺量为35%时,碳化砌块的抗压强度明显高于活性氧化镁掺量为15%和25%时;活性氧化镁的碳化产物主要是水碳镁石、水菱镁石和球碳镁石,活性氧化镁掺量越高,其碳化产物越多、砌块内部孔隙越小;活性氧化镁掺量为35%的试样耐久性.
根据电磁波收原理,通过材料模型设计和理论模拟分析,成功制备出石膏/木纤维复合电磁波收板,并对其性能进行了测试.结果表明:厚度为1.3 cm的石膏/木纤维复合电磁波收板,在3.4 GHz附近的电磁波收量达到-39 dB,反射率在-5 dB以下,带宽72%以上.采用320Ω/□电阻膜且厚度为1.8 cm的石膏/木纤维复合电磁波收板可作为2.45 GHz波材料用于无线局域网(WLAN)的电磁干扰防护及建筑室内电磁辐射污染防护.
测定了蒙脱土对聚羧酸超塑化剂(PCE)分散性能的影响,研究了蒸馏水和水泥滤液中蒙脱土对PCE的静态附和动态附行为,拟合了附过程的动力学模型.结果表明:水泥中掺入蒙脱土会导致PCE对水泥分散能力的显著降低;蒙脱土对PCE的附量与PCE质量浓度近似成正比关系;水泥滤液中,PCE在蒙脱土上的平衡附量要远高于蒸馏水中的平衡附量;PCE在蒙脱土上的附过程均符合准二级反应动力学模型.
为研究石灰石粉细度对水泥浆体流变特性的影响,选用旋转黏度计测定了水泥-石灰石粉浆体流变性能,采用Herschel-Bulkley模型对浆体流变曲线进行拟合得到相关流变参数.结果表明:随石灰石粉细度增加,水泥浆体结构新建能和稠度减小,动态屈服应力增大;增加石灰石粉细度会减小水泥浆体的触变性,延缓水泥浆体触变性的发展,促进水泥浆体瞬时结构恢复能力;随测试时间增加,水泥-石灰石粉浆体结构新建能减小,稠度和动态屈服应力增大.
在分析改性前后植物纤维表面性状差异的基础上,研究了植物纤维改性状况、种类和掺量对黄河泥沙基生土材料力学性能、耐水性和微观结构的影响.结果表明:黄麻纤维和秸秆纤维经过改性作用后,其表面积和粗糙度显著提高;当改性黄麻纤维掺量(体积分数)为0.8%~1.2%时,生土材料的力学性能和耐水性均显著提高;当掺入原状黄麻纤维时,生土材料的抗压强度随着其掺量的增加而降低;当掺入原状和改性秸杆时,生土材料的耐水性随着其掺量的增加而降低;改性黄麻纤维与基体材料之间黏结紧密,能起到增强生土材料的作用.
应用纳米压痕技术实测了水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的折合模量.结果表明:将特定尺寸的净浆试样进行打磨、抛光和超声波清洗,可制得表面光洁度符合纳米压痕仪要求的试样;不同水化反应阶段生成的C-S-H凝胶的微区力学特征迥异,随着龄期的增长,C-S-H凝胶的折合模量频率分布曲线呈现不同峰值;水化产生的C-S-H凝胶分层包裹在水泥颗粒外围,并以未水化的水泥颗粒为中心向外形成的水化产物其折合模量逐步降低.