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本文針對近年來不斷發展的高強度、低介電、耐高溫等高性能玻璃纖維,重點介紹了我國高性能玻璃纖維的發展歷程,探討高性能玻璃纖維發展方向。研究了凍融循環-氯鹽侵蝕和彎拉荷載-凍融循環-氯鹽侵蝕作用下混凝土的劣化行為,分析了氯鹽侵蝕和凍融損傷的相互影響,以及彎拉荷載對混凝土抗凍性能的影響.結果表明:凍融循環導致混凝土微裂紋萌生、擴展,使孔隙結構遭到破壞,從而加速了氯鹽的侵入;氯鹽的侵入會影響混凝土的飽水度和孔隙溶液的遷移,加速凍融循環造成的表面剝落和內部損傷.在彎拉荷載-凍融循環-氯鹽侵蝕作用下,混凝土的破壞形式以表面剝落為主,彎拉荷載會加速劣化,甚至使其脆性斷裂.為了確定等效體積單元(RVE)模型中磚砌體材料的破壞準則,選取3種組砌方式、2種灰縫厚度和10種壓應力水平,通過特別設計的夾具對144個磚砌體試件進行了壓剪破壞試驗.綜合考慮試驗結果和數值模擬對破壞面光滑性的要求,發現Drucker-Prager準則可用于描述磚砌體材料的壓剪破壞,其參數可由試驗結果進行標定.將標定后的Drucker-Prager準則應用于RVE模型,對磚砌體試件抗壓試驗和磚砌體墻偽靜力試驗進行了數值模擬,模擬結果與試驗結果相符.研究手段和成果可為磚砌體材料或結構的數值分析提供參考.

通過氯離子自然擴散試驗,測定再生混凝土試件中的氯離子濃度,分析了再生骨料、粉煤灰摻量、全浸泡與干濕循環方式對再生混凝土中氯離子滲透性能的影響.結果表明:再生混凝土抗氯離子滲透能力比普通混凝土差;摻入粉煤灰能提高再生混凝土抗氯離子滲透能力,粉煤灰摻量為20%(質量分數);干濕循環方式可加快再生混凝土中氯離子的滲透速度.將排水污泥進行固結、粉磨,然后等質量替代石灰石礦粉制備瀝青混合料.研究摻排水污泥固結體微粉瀝青混合料的路用性能及其固結重金屬的能力.結果表明:摻排水污泥固結體微粉瀝青混合料的路用性能如抗水侵害能力、抗車轍性能較為優越;摻75%(質量分數)排水污泥固結體微粉瀝青混合料固結重金屬浸出濃度符合GB 5085.3—2007的排放要求,排水污泥中的重金屬得到了有效束縛和穩定固化.纖維增強復合材料的強度取決于微尺度開裂、脫粘和復合材料單元和組分相之間的相互作用。復合材料的損傷程度是影響工程應用中使用壽命失常的重要因素。采用細觀力學模型對復合材料的強度、剛度和使用壽命進行預測,可以實現復合材料結構的宏、細觀一體化分析。在此,總結了纖維增強復合材料斷裂、損傷和變形的細觀力學分析模型的發展,并展望了其發展趨勢。

葉根連接方式是復合材料風電葉片與風輪輪轂連接的的也是關鍵的部件,作用在葉片上的載荷均通過葉根連接傳遞到輪轂,連接方式的不同對葉片根部結構承載能力乃至葉片長度設計都至關重要。本文以風電葉片"T型螺栓"和"螺栓套筒預埋"葉根連接方式為研究對象,對螺栓和葉根復合材料的承載情況進行研究,為葉片根部連接方式設計及優化提供依據和指導。利用X射線衍射儀(XRD)、環境掃描電鏡(SEM)、紅外分析(IR)等微觀測試手段,對3種有機大分子(萘系、脂肪族系、聚羧酸系)作用下的3CaO.SiO2(C3S)單礦水化過程進行了研究,分析了有機大分子對C3S單礦水化的影響,探討了有機大分子與水泥漿體的化學反應作用.結果表明:有機大分子的摻入改變了C3S單礦的水化歷程,促進了C3S的后期水化,同時使得纖維狀的C-S-H凝膠生長更完整,水泥顆粒間的空隙變小,但并未發現新的水化產物生成.選用940系列卡波姆樹脂制成凝膠介質模擬水泥凈漿的流變特征;通過添加適量透明玻璃微珠模擬水泥砂漿細骨料組分,應用旋轉黏度計分析模擬介質與原型材料流變參數的相似性,證明卡波姆凝膠介質模擬水泥漿體流變性完全可行,為水泥砂漿介質流變性的可視化試驗研究奠定了基礎.