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1、地基基礎(chǔ)要求
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采用單面膠膜浸漬的方法制備非熱壓罐(Out of Autoclave,以下簡稱"OoA")預(yù)浸料。采用三種方法測定預(yù)浸料的浸漬度,通過預(yù)浸料的細觀形貌、層壓板孔隙率及力學(xué)性能,系統(tǒng)地分析了浸漬度對碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)質(zhì)量的影響,22%的浸漬度時性能。與OoA預(yù)浸料相匹配的固化工藝至關(guān)重要,通過無損檢測、孔隙率、微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能對比分析,120℃/2 h作為階段的固化工藝,同時層壓板熱性能、力學(xué)性能與熱壓罐相媲美。通過有限元模型模擬了瀝青加鋪層夾層材料和結(jié)構(gòu),計算分析得出合理加鋪材料與結(jié)構(gòu);采用改進普通車轍儀的方法,模擬了荷載型反射裂縫(彎拉型和剪切型)的形成過程;研發(fā)了溫度型反射裂縫(彎拉型)試驗方法和層間水平拉伸試驗平臺;通過試驗得出4種典型夾層材料和加鋪結(jié)構(gòu)的抗反射裂縫疲勞壽命和抗裂效果為:APP油氈玻璃纖維格柵土工布無夾層材料.通過試驗路驗證了不同夾層材料的抗裂效果、室內(nèi)試驗體系和方法的可行性和有效性.研究了水泥細度對混凝土初始坍落度、抗壓強度、碳化性能、氯離子擴散性能、干濕循環(huán)損傷的影響.結(jié)果表明:水泥細度提高,混凝土初始坍落度降低,抗壓強度增大;碳化時間相同時,隨著水泥細度的增加,混凝土碳化深度不斷減小;水泥細度對混凝土氯離子擴散系數(shù)影響不大;水泥細度的提高加劇了混凝土干濕循環(huán)損傷的程度.
探究了微摻量、試件預(yù)破壞程度、侵蝕溶液pH值以及試件養(yǎng)護齡期對試件修復(fù)行為的影響.利用抗壓強度回復(fù)率和損傷變量來評價試件的自修復(fù)效果.結(jié)果表明:摻入微后試件的抗壓強度回復(fù)率得到提高,不同齡期試件的修復(fù)效果均隨侵蝕溶液pH值的提高而提高.相同情況下,當(dāng)微質(zhì)量分數(shù)為2%時,養(yǎng)護28d的試件修復(fù)效果較好,而微質(zhì)量分數(shù)為4%時,養(yǎng)護180d的試件抗壓強度回復(fù)率較高.在分析對比混凝土開裂性能測試方法的基礎(chǔ)上,研制了啞鈴型混凝土開裂性能測試儀.該測試儀采用應(yīng)力發(fā)生器誘導(dǎo)混凝土試件快速產(chǎn)生裂縫,能快捷準(zhǔn)確地評價混凝土材料開裂性能.與現(xiàn)有的約束條件下混凝土開裂性能測試方法(板式約束法、圓環(huán)約束法等)對比后發(fā)現(xiàn):啞鈴型混凝土開裂性能測試方法具有敏感性強、準(zhǔn)確性高、測試周期短、工程應(yīng)用簡便等特點.掌握混凝土導(dǎo)熱系數(shù)與含濕量的定量關(guān)系是準(zhǔn)確計算混凝土傳熱傳質(zhì)性能及建筑能耗的前提.通過試驗分析了含濕量對3種常見混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的影響,并給出了兩者之間的定量關(guān)系.研究結(jié)果表明:混凝土孔隙率越大,含濕量對其導(dǎo)熱系數(shù)的影響越明顯;在低含濕量范圍內(nèi),混凝土導(dǎo)熱系數(shù)隨含濕量增加而增加的幅度較大,而在高含濕量范圍內(nèi)其增幅變小,且孔隙率和孔徑越大時,此變化趨勢越明顯;獲得了混凝土導(dǎo)熱系數(shù)與質(zhì)量含濕量的冪函數(shù)關(guān)系.
碳纖維支桿與金屬接頭的連接方式通常有兩種:膠接和膠-銷連接。為了比較二者連接強度的大小,根據(jù)當(dāng)前需求,設(shè)計并制作了拉伸試樣,然后利用試驗機對試樣進行了拉伸試驗。試驗結(jié)果表明,膠接方式所能承受的拉伸載荷為42.25kN,連接強度為5.83MPa;膠-銷連接方式所能承受的拉伸載荷為42.10kN,連接強度為5.81MPa。與膠接相比,膠-銷連接對支桿和接頭的連接強度沒有較明顯的提升,反而略有下降。研究了水泥細度對混凝土初始坍落度、抗壓強度、碳化性能、氯離子擴散性能、干濕循環(huán)損傷的影響.結(jié)果表明:水泥細度提高,混凝土初始坍落度降低,抗壓強度增大;碳化時間相同時,隨著水泥細度的增加,混凝土碳化深度不斷減小;水泥細度對混凝土氯離子擴散系數(shù)影響不大;水泥細度的提高加劇了混凝土干濕循環(huán)損傷的程度.利用10mm碳纖維增強復(fù)合材料環(huán)纏加強現(xiàn)役鋼質(zhì)氣瓶,實現(xiàn)了船用新型復(fù)合高壓氣瓶的研制,并參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展了水壓、爆破、氣密、疲勞等試驗研究。結(jié)果表明,復(fù)合材料較好地分擔(dān)了氣瓶環(huán)向應(yīng)力,爆破壓力達到125MPa,經(jīng)0~40MPa、12000次填充疲勞試驗不發(fā)生破壞。試驗表明復(fù)合氣瓶設(shè)計合理,安全可靠性高,是實現(xiàn)船用新型高壓氣瓶研制的較好技術(shù)途徑。
