【摘 要】
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采用分子动力学模拟拉拔实验,研究了石墨烯改性沥青的界面力学性能.选用沥青4组分模型,通过分子动力学模拟得到沥青的密度与玻璃化转换温度,并实验值进行对比,验证了沥青模型的正确性.在此基础上,建立石墨烯改性沥青复合材料模型.采用速度方法模拟拉拔实验,得到界面应力与分离位移关系.这一关系与宏观状态下得到的内聚区模型所描述的趋势一致,并且其中的指数内聚区模型与模拟结果吻合更好.最后讨论了加载速率对应力响应的影响,发现不同加载速率对界面粘结强度影响较大.高加载速率下石墨烯改性沥青破坏为界面粘结破坏,而低加载速率下则
【机 构】
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广西大学 土木建筑工程学院,南宁 530004;广西大学 土木建筑工程学院,南宁 530004;广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点实验室,南宁 530004
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采用分子动力学模拟拉拔实验,研究了石墨烯改性沥青的界面力学性能.选用沥青4组分模型,通过分子动力学模拟得到沥青的密度与玻璃化转换温度,并实验值进行对比,验证了沥青模型的正确性.在此基础上,建立石墨烯改性沥青复合材料模型.采用速度方法模拟拉拔实验,得到界面应力与分离位移关系.这一关系与宏观状态下得到的内聚区模型所描述的趋势一致,并且其中的指数内聚区模型与模拟结果吻合更好.最后讨论了加载速率对应力响应的影响,发现不同加载速率对界面粘结强度影响较大.高加载速率下石墨烯改性沥青破坏为界面粘结破坏,而低加载速率下则为沥青内聚破坏.基于分子动力学模拟探究石墨烯改性沥青的微观破坏机制,其模拟结果与宏观破坏规律相一致,这为进一步搭建跨尺度模型奠定了基础.
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墙体发霉不仅影响房屋使用,也严重威胁人体健康,在我国南方湿热气候地区尤为突出.研究了泥炭藓/硅藻土复合调湿材料及其组分,以及抑菌剂MgO、纳米MgO对宛式拟青霉、出芽短梗霉和黄曲霉的抑制作用,在此基础上研究复合MgO后的调湿材料对黄曲霉的抑制改进作用.采用紫外-可见分光光度计及超微量分光光度计分析活性O-2及菌丝核酸渗漏.采用TEM、ESEM、EDS分析菌丝和孢子的形状和成分变化,探究抑制霉菌机理.研究表明,调湿材料对宛式拟青霉、出芽短梗霉具有良好的抑制作用,对黄曲霉抑制较弱.复合MgO后可以大大提高泥炭
在硅酸盐水泥的基础上引入酚醛树脂,通过掺入不同含量(0,3％,6％和9％)(质量分数)的铝发泡剂,制备了铝发泡剂改性水泥基复合发泡材料.通过万能材料试验机、SEM和平板导热仪等,对该复合发泡材料的力学性能、微观形貌及导热系数等进行了分析.结果表明,随着铝发泡剂含量的增加,复合发泡材料的抗压强度呈现出先升高后降低的趋势,当铝发泡剂的含量为6％(质量分数)时,试样的抗压强度达到最大值,为7.2 MP a;随着铝发泡剂含量的增加,复合发泡材料的容重呈现出先降低后略微升高的趋势,当铝发泡剂的含量为6％(质量分数)
通过在混凝土中添加聚乙烯醇纤维,制备出一系列不同纤维含量(0,1％,2％和3％)(体积分数)的纤维混凝土复合材料.采用力学性能测试、流动性能测试、吸水性能测试和FT-IR分析等,对该纤维混凝土复合材料的抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、流动性能、吸水率和物相结构等进行了研究.结果表明,随着聚乙烯醇纤维掺量的增加,纤维混凝土复合材料7和28 d的抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量均呈现出先增大后降低的趋势,当纤维含量2％(体积分数)时,复合材料7和28 d的抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量均达到最大值.随
基于玄武岩纤维再生混凝土(BFRC)的抗冻性能试验结果.利用GM(1,1)模型的原始差分(ODGM)、均值(EGM)、均值差分(EDGM)、离散(DGM)4种形式建立BFRC的抗冻性的预测模型,预测了BFRC在内蒙古地区受冻融循环单因素作用的使用寿命,通过赋值计算和引入相关系数R2的方式,对4种模型的精度以及长期预测结果进行对比分析.试验与分析结果表明,BFRC的质量和相对动弹性模量的衰减速率会随着冻融循环的进行而逐渐加快,但玄武岩纤维(BF)的掺入可以有效地减缓二者的衰减速率,确保BFRC在抗冻性上满足
由于石墨烯(G)在水泥浆体中易发生团聚,因此目前国内外有关石墨烯类材料掺配水泥基材料的研究主要集中在分散性能较好的氧化石墨烯(GO)上,对G与GO复掺的报道却较为罕见.为制备结构-功能一体化的水泥基复合材料,以G作为导电填料,借助GO对G的助分散作用,研究了不同G掺量下水泥砂浆的力学性能、导电性、电热性能和融雪化冰功能.28 d力学性能测试表明,当G达最佳掺量0.3％时,抗折抗压强度相比于空白试件提高了45％、35.7％,比单掺GO试件增长了31.8％、24.1％.微观结构测试表明G与GO能共同促进水泥水
采用粒径0.178、0.42、0.84和1～3 mm的橡胶颗粒(RP),掺量0、1％、3％、5％等质量取代天然细骨料(NFA),研究RP粒径和掺量于再生混凝土(RC)性能的影响.结果表明,随着RP掺入,RC的含气量增加,当RP的粒径为0.178 mm,掺量为5％时,含气量最大;当RP的粒径为1～3 mm,掺量5％时,RC坍落度最大.随着RP掺量增加,RC的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗氯离子渗透性能和毛细吸水性能逐渐变差.随着RP粒径的增大,负面影响逐渐降低,RP的掺入可以增大RC的拉压比,提高RC的延性.当
对比分析了经过预饱和水、预饱和苯丙乳液和表面苯丙乳液包裹3种不同预处理的细轻骨料对混凝土阻尼性能、强度、收缩性能与抗冻性能的影响,并利用扫描电镜与能谱仪(SEM-EDS)对3种预处理细轻骨料混凝土微观结构进行了测试和分析.结果表明,3种预处理细轻骨料均可提高混凝土阻尼性能、收缩性能与抗冻性能,预饱和苯丙乳液轻骨料与表面苯丙乳液包裹轻骨料对混凝土性能均有一定增强作用;微观测试结果显示,3种预处理细轻骨料界面过渡区均致密,且水泥水化产物可扩散到轻骨料部分孔隙中,吸附于轻骨料中的聚合物可在孔隙中聚合成膜并与水化
为探究稻秸秆对沥青胶浆高、低温流变性能的影响,采用正交试验,分别对不同纤维掺量、长度和粉胶比的稻秸秆纤维沥青胶浆进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变试验,评价稻秸秆对于沥青胶浆的高、低温性能影响,分析不同因素对其性能变化的影响规律.结果表明,各因素均对稻秸秆纤维沥青胶浆流变性能有不同程度的影响.其中粉胶比对其性能起决定性作用,粉胶比的提高使纤维沥青胶浆抗高温变形能力显著增强,但同时劲度模量骤升,低温抗裂性能大幅下降,因此粉胶比推荐1.0～1.2为宜.纤维掺量与长度的增加,使胶浆高温性能呈现先增强后减弱的趋势,
为提高玄武岩纤维对沥青混合料的改善效果,采用响应曲面法设计试验进行研究,得到玄武岩纤维改性沥青混合料的最佳掺配方式.参照优化方案制备纤维沥青混合料,通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验进行相关路用性能分析.试验结果表明,玄武岩纤维长度和掺量的最佳优化方案是纤维长度为6 mm,纤维掺量为6％.玄武岩纤维的掺入可以提高沥青混合料的高温性能和抗水损坏能力,最佳掺量下混合料动稳定度和冻融劈裂强度比分别是基质沥青混合料的252.4％和113.1％.同时纤维可提升沥青混合料低温性能,延长沥青混合
为探究氧化石墨烯(GO)对混凝土微观结构及力学性能的影响,配置了5种掺量的GO分散液,对其不同龄期立方体混凝土试件进行抗压、劈裂抗拉试验研究.利用扫面电镜分析了混凝土的微观结构,并给出了力学性能提高的微观作用机理.研究表明:GO混凝土的微观结构致密紧凑有秩,粗骨料界面水化凝结更加完整,致使混凝土抗压和劈裂抗拉强度有较为明显的提高.GO掺量为0.07％和0.09％时,混凝土抗压和劈裂抗拉的强度增幅分别为30.64％和29.71％,掺量为0.07％时两者均提高较大.GO对混凝土的延性有一定提高效果.