酸激发磷石膏地聚合物胶凝材料基本物理性能研究

以原状磷石膏、水泥、偏高岭土等为主要原料,磷酸或乙酸为激发剂,制备了酸激发磷石膏胶凝材料并探究其基本物理力学性能,研究了酸激发剂的种类及掺量对胶凝材料抗压性能和抗折性能的影响。研究结果表明：磷石膏、偏高岭土、水泥的质量比为45∶15∶40,掺加量为1-5%的磷酸或乙酸,制备的胶凝材料具有较好的抗压抗折性能;掺加量为4%的磷酸制备的胶凝材料28天龄期的抗压强度达到了30.97MPa,抗折强度3.64 MPa;掺加量为4%的乙酸制备的胶凝材料28天龄期的抗压强度19.03MPa,抗折强度达到了4.08 MPa;在自然养护条件下,磷酸激发的磷石膏胶凝材料的激发效果优于乙酸。     

混掺精细钢纤维/PVA纤维水泥基复合材料单轴拉伸试验及本构关系

为了研究精细钢纤维与聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)纤维掺量对纤维水泥基复合材料抗拉力学性能的影响,进行了4组12个精细钢纤维/PVA纤维混杂水泥基材料试件的单轴抗拉试验,测得其应力-应变曲线及相关抗拉力学性能指标。试验和分析结果表明,含0.8%精细钢纤维试件的初裂强度为3.70 MPa,峰值强度为4.16 MPa,分别略低于最大值4.44 MPa与4.86 MPa,但峰值应变为最大值0.858%,材料韧性优于其他试件。过多的精细钢纤维不利于纤维发挥其增韧作用。基于试验数据建立了适用于混掺精细钢纤维/PVA纤维水泥基材料的单轴拉伸应力应变本构模型,模型拟合结果与试验曲线吻合良好。     

复合激发地聚物超细粉灌浆料的制备与性能研究

以氢氧化钠与磷石膏复合物激发粉煤灰和矿渣的超细粉体作为胶凝材料替代部分水泥制备水泥基灌浆料,研究了灌浆料的流动性能和力学性能随水灰比的变化规律,并且从微观结构上对地聚物超细粉的作用机制进行了分析与探讨.研究结果表明,当NaOH掺量为1.5%,磷石膏掺量为1.25%,水灰比为0.25时,灌浆料的流动度达到最佳值(0 min, 350 mm),且具有最大的抗压强度(1d, 36.4 MPa; 3d, 69.6MPa)和抗折强度值(1d, 12.5 MPa; 3d, 15.6MPa).     

SiC基可加工陶瓷材料的强化研究

采用常压烧结在1 700℃下制备出质量分数范围为0~40%的SiC/C(石墨)复相陶瓷材料,对烧结的基体进行浸渗和二次烧结处理,测试了浸渗/二次烧结前后的力学性能、物相组成,并观察了显微结构,对比浸渗和二次烧结等工艺对材料性能的影响。结果表明:浸渗/二次烧结处理能大大降低复合材料的气孔率,提高其强度和硬度。1 700℃烧结后,20%石墨质量分数的SiC/C复合材料试样经过浸渗处理,显气孔率约从32%降低到25%,抗弯强度从46 MPa提高到89 MPa,复合材料的维氏硬度从285 MPa增加到470 MPa。     

建筑材料学习要点与例题(下)

第四章混凝土二、典型例题例1 某混凝土施工配合比为:水泥308kg,砂700kg,碎石1260kg,水128kg。其中砂的含水率为4.2%,碎石含水率为1.6%。试求:试验室配合比(以每 m~3混凝土各项材料用量表示)。若用425号矿渣水泥(实测强度为45MPa),试问上述配合比能否达到200号混凝土的要求。(A=0.46,B=0.52,σ=4.0MPa)     

矿井快速自建移动水闸墙实验

为了阻止老空水害事故的发生和蔓延,开展了快速自建移动水闸墙的模拟实验研究。实验以1∶100的比例,分别用固体、液体材料对巷道中有无皮带架条件下进行了正交模拟水闸墙快速、自动建筑实验。利用固体材料的高度吸水快速膨胀性和液体A、B材料充分混合迅速膨胀,实现水闸墙的快速建筑。实验研究了水闸墙对不同条件下的定制设计方法和展开、悬挂、充填、固定、移动等一整套快速自建工艺,分析了实验效果和影响因素,探讨了该技术的适用条件。实验获得了液体充填材料的水闸墙生效时间36~185 s、膨胀压力1.03~1.2 MPa、堵水率78%~99%;固体充填材料的水闸墙生效时间185~240 s、膨胀压力0.52~0.65 MPa、堵水率70%~83%的重要数据。研究表明:以液体为充填材料的水闸墙堵水效果好于固体;无皮带架巷道水闸墙的堵水效果明显好于有皮带架的。     

矿井快速自建移动水闸墙实验北大核心

为了阻止老空水害事故的发生和蔓延,开展了快速自建移动水闸墙的模拟实验研究。实验以1∶100的比例,分别用固体、液体材料对巷道中有无皮带架条件下进行了正交模拟水闸墙快速、自动建筑实验。利用固体材料的高度吸水快速膨胀性和液体A、B材料充分混合迅速膨胀,实现水闸墙的快速建筑。实验研究了水闸墙对不同条件下的定制设计方法和展开、悬挂、充填、固定、移动等一整套快速自建工艺,分析了实验效果和影响因素,探讨了该技术的适用条件。实验获得了液体充填材料的水闸墙生效时间36~185 s、膨胀压力1.03~1.2 MPa、堵水率78%~99%;固体充填材料的水闸墙生效时间185~240 s、膨胀压力0.52~0.65 MPa、堵水率70%~83%的重要数据。研究表明：以液体为充填材料的水闸墙堵水效果好于固体;无皮带架巷道水闸墙的堵水效果明显好于有皮带架的。     

玄武岩/玻璃混杂纤维水泥砂浆的力学性能研究

以玄武岩/玻璃混杂纤维制备纤维水泥砂浆,分析了混杂纤维的掺量对水泥砂浆强度的影响。试验结果表明:玻璃纤维的最佳掺量为0.5%,玄武岩纤维的最佳掺量为1.5%。在此掺量下水泥砂浆3d,7d和28d的抗折强度分别为4.51MPa,6.17MPa和7.47MPa;抗压强度分别为16.66MPa,30.78MPa和62.55MPa,显著优于空白样水泥砂浆性能。但其价格远远低于相同量的玄武岩纤维,因而两者可以一并作为添加物用于增强水泥砂浆。     

以淀粉和碳化硅为造孔剂的粉煤灰-赤泥基多孔陶瓷的制备与性能表征

以粉煤灰和赤泥为原料,分别以淀粉和碳化硅为造孔剂,制备了多孔陶瓷。研究了淀粉和碳化硅用量对孔隙率、强度和耐酸碱腐蚀性能的影响。结果表明,随着造孔剂用量的增加,样品表现出更好的综合性能：以淀粉为造孔剂时,密度分布0.59～0.81g/cm³,孔隙率40.82%～60.76%,吸水率5.5%～9.0%,抗压强度4.2～6.0MPa,抗弯强度2.3～3.8MPa,所有样品均具有良好的耐碱性(高于99.85%)和耐酸性(高于98.20%);以碳化硅为造孔剂时,密度分布0.79～0.96g/cm³,孔隙率45.87%～63.01%,吸水率3.16%～9.17%,抗压强度6.25～8.58MPa,抗弯强度3.20～5.82MPa,所有样品均具有良好的耐碱性(高于99.80%)和耐酸性(高于96.20%)。因此,本文研究的多孔陶瓷材料在建筑领域有着潜在的应用。     

奥氏体不锈钢超低温屈服强度的概率分布

探索奥氏体不锈钢S30408超低温屈服强度的概率分布,是构建深冷容器强度可靠性设计方法的基础工作。利用数理统计知识,基于非预应变与9%预应变奥氏体不锈钢S30408超低温屈服强度的有效试验数据,对其概率分布进行了探索,研究表明:1)在显著度为0.05时,非预应变与9%预应变奥氏体不锈钢S30408的超低温屈服强度都是基本符合正态分布的随机变量;2)双侧置信度为98%时,对于9%预应变奥氏体不锈钢S30408的超低温屈服强度,其均值位于546MPa与583MPa之间,标准差位于39.50MPa与66.52MPa之间,变异系数位于0.0678与0.1218之间;对于非预应变奥氏体不锈钢S30408的超低温屈服强度,其均值位于487MPa与526MPa之间,标准差位于51.42MPa与79.25MPa之间,变异系数位于0.0978与0.1627之间。     

碳含量对500 MPa级特厚钢板组织性能的影响

分别采用常规碳和低碳的成分设计开发出了屈服强度500 MPa级的特厚调质钢板,对比分析了其组织和性能的差异,结果表明:采用常规成分设计时,调质处理后获得回火索氏体,具有高的强韧性匹配,因此更适合高强度、大厚度产品的生产;采用低碳贝氏体的成分设计时,经较低温度回火能获得较高的低温韧性,但力学性能的热稳定性较差,因此更适用于较低强度级别的特厚板或薄规格的高强板的生产。     

600MPa级冷轧双相钢组织对其性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜观察了三个600MPa级冷轧双相钢的组织特征并分析了组织与性能的关系。试样组织均由铁素体和马氏体岛组成。1#、2#、3#试样的马氏体岛体积百分比分别为:13.87%、10.48%、6.49%,对应的抗拉强度分别为723MPa、654MPa、594MPa,表明随着马氏体体积百分比增加双相钢的抗拉强度逐渐上升。2#试样中发生碳化物分解的岛数量最多,屈服强度最低,推测马氏体分解,产生体积收缩,铁素体中位错发生恢复和松弛,是降低屈服强度的重要原因。     

Experimental research on behavior of composite material projectile penetrating concrete target

Projectile made of carbon fiber composite material shell and metal warhead penetrates concrete target at speeds of 336 m/s, 447 m/s and 517 m/s. The angles between the perpendicular of target surface and projectile axis are 0° and 30° . The thickness of concrete target is 200 mm and the compression strength is 30 MPa. The experimental results indicate that the strength of composite material structure is high. Composite projectile can go through concrete target without fiber segregation and breakage. The percent fill is 18.5% in the composite material projectile. It is about twice as that of metal projectile, if the density of metal is taken as 7.8 g/cm^3. Comparing with metal projectile, low-density, high-strength composite material can lessen projectile weight, improve charge-weight ratio of detonator and enhance destructive powder.     

X100管线钢埋弧焊焊接性能研究

X100管线钢屈服强度在690MPa以上,为了实现钢管埋弧焊缝的高强度高韧性匹配,研制了与X100管线钢相匹配的WS01焊丝,该焊丝匹配大西洋CHF105焊剂,焊接接头抗拉强度810MPa,20℃冲击功,焊缝的弯曲、硬度实验结果均达到AP15L钢管标准要求。     

退火工艺对轴瓦钢背用冷轧带钢的性能影响

分析了退火工艺对轴瓦钢背用冷轧带钢性能的影响,结果表明,延长退火保温时间、提高退火温度有利于改善渗碳体分布,并增加延伸率。在保温时间为4小时、退火温度为700℃的退火工艺条件下,试验钢的延伸率达到43%的最高值,其屈服强度为220MPa,抗拉强度为355MPa,金相组织为铁素体＋渗碳体,渗碳体分布均匀。     

高强度聚氨酯防水涂料的研制

以多元醇和过量多异氰酸酯制备的含-NCO预聚体为A组分，以芳香胺和聚醚多元醇为B组分，制得的双组分高强度聚氨酯防水涂料，抗拉强度3．0－10MPa，伸长率200％－400％，粘接强度≥2．0MPa，适合水剂工程要求。     

利用废钢、废机铁生产球墨铸铁管件的试验研究

以废钢、废机铁及回炉料为主要原料,配以增碳剂和球化剂,通过中频炉熔炼,同步生产出了铁素体球墨铸铁管件及其Y形单铸试样。单铸试样的力学性能测试及金相组织观察结果表明:所生产的球墨铸铁其抗拉强度平均为455.0 MPa,屈服强度平均为328.2 MPa,布氏硬度平均为171.0 HBW,伸长率平均达到15.3%,优于GB/T 1348-2019中QT450-10的性能指标;基体组织为多边形铁素体,球状石墨分布均匀、圆整度较好、大小相差不大,有点状石墨存在,能够满足此类管件产品的性能要求。     

Nb超低碳烘烤硬化钢的组织和性能研究

分析了板厚0.7mm的屈服强度180MPa级Nb超低碳烘烤硬化钢热轧及成品钢板的组织和织构,并进行了不同BH值钢板的常温时效实验。结果表明,试验钢板的成品晶粒度在8～9级有利于获得综合性能良好的烘烤硬化钢板,试验钢BH2值控制在35～50MPa的钢板综合性能最为理想。     

AlN-ZrO_2复相材料的烧结与热稳定性探讨

以稳定ZrO2粉和金属Al粉为原料,试验制备了在N2气氛和不同烧成温度条件下以AlN为结合相的AlN-ZrO2复相材料。初步探讨了影响AlN-ZrO2复相材料常温抗折强度和抗热震性能的因素。实验发现:与P-ZrO2材料相比,AlN-ZrO2复相材料更难于烧结,抗热震性能明显提高;引入添加剂SrCO3可改善AlN-ZrO2复相材料烧结性能,但随着烧成温度的提高,其试样热震后的残余强度稍有损失。试用金属Al粉用量8%,以SrCO3为添加剂,控制N2气体流量0.12~0.14L/min的条件下,经1 400℃×3 h烧成的试样抗热震性能优良,5次热震后的残余强度为5.61 MPa。