检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2022年第3期36卷 146-153页

作者：耿健智朱德举郭帅成易勇周琳林湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082

本研究选取山东、福建、广西三地原状海砂,测定了其物理和化学性质并与长沙本地河砂进行比较。结果表明,海砂的矿物组分、细度模数和压碎值与河砂基本相同,而不同地域海砂的氯离子和贝壳含量存在差异。采用不同地域的海砂和人工海水配制... 详细信息

本研究选取山东、福建、广西三地原状海砂,测定了其物理和化学性质并与长沙本地河砂进行比较。结果表明,海砂的矿物组分、细度模数和压碎值与河砂基本相同,而不同地域海砂的氯离子和贝壳含量存在差异。采用不同地域的海砂和人工海水配制了C30、C40、C50强度等级的海水海砂混凝土(Seawater sea-sand concrete,SWSSC),测试了不同龄期海水海砂混凝土的抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度等关键力学性能,并与普通混凝土(Ordinary concrete,OC)进行了对比,采用XRD、SEM等手段研究了相关机理。结果表明,SWSSC早期(3 d和7 d龄期)抗压强度高于OC,但其后期(28 d龄期以后)抗压强度低于OC。两者抗拉强度的差异随着龄期增长不断减小,而SWSSC的360 d抗拉强度基本高于OC。最后通过^(1)H NMR分析比较了不同龄期的SWSSC和OC的孔结构,发现SWSSC和OC的孔结构发展规律与其力学性能发展规律一致。本研究成果可为海水海砂混凝土的配合比设计和工程应用提供重要依据。

关键词：海水海砂混凝土力学性能孔结构

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层状双金属氢氧化物在水泥混凝土中的形成、作用机制及应用

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材料导报 2022年第11期36卷 95-101页

作者：许闯张祖华陈慕翀史才军李宁刘翼玮湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082

碳化、硫酸盐侵蚀以及氯离子诱导腐蚀等三种常见混凝土耐久性问题的本质是外界离子进入混凝土与水泥石或钢筋发生不利的物理化学反应。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有独特的层状结构和阴离子吸附功能,可作为混凝土内部有害离子的吸附剂,... 详细信息

碳化、硫酸盐侵蚀以及氯离子诱导腐蚀等三种常见混凝土耐久性问题的本质是外界离子进入混凝土与水泥石或钢筋发生不利的物理化学反应。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有独特的层状结构和阴离子吸附功能,可作为混凝土内部有害离子的吸附剂,从而改善混凝土的耐久性。目前,尽管LDHs在水泥混凝土中的应用还处于早期探索阶段,但其相关作用机理研究已经开展得较丰富。本文综述了水泥混凝土(包括复合硅酸盐水泥和碱激发材料体系)中类水滑石产物(MgAl-LDHs)和AFm相(CaAl-LDHs)的形成机制,阐述了LDHs与混凝土中离子的作用机制,评估了MgAl-LDHs和CaAl-LDHs对水泥混凝土强度发展和耐久性能的影响,并指出开发LDHs作为混凝土矿物外加剂的广阔应用前景。

关键词：混凝土层状双金属氢氧化物阴离子吸附水化作用力学性能耐久性

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经纬向纤维体积分数对耐碱玻璃纤维织物增强混凝土拉伸力学性能的影响

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复合材料学报 2022年第1期39卷 322-334页

作者：朱德举李新亮李安令湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082

为了研究经纬向纤维体积分数对耐碱玻璃纤维织物增强混凝土(ARG-TRC)拉伸力学性能的影响,通过万能试验机对不同经向纤维体积分数(0.24vol%、0.49vol%、0.73vol%和1.09vol%)和纬向纤维体积分数(0vol%、0.20vol%、0.48vol%和0.96vol%)的... 详细信息

为了研究经纬向纤维体积分数对耐碱玻璃纤维织物增强混凝土(ARG-TRC)拉伸力学性能的影响,通过万能试验机对不同经向纤维体积分数(0.24vol%、0.49vol%、0.73vol%和1.09vol%)和纬向纤维体积分数(0vol%、0.20vol%、0.48vol%和0.96vol%)的试件进行准静态拉伸试验,并结合数字图像相关分析得到拉伸状态下裂纹与应变分布。结果表明:ARG-TRC的拉伸力学性能和破坏形态主要取决于经向纤维体积分数,而纬向纤维体积分数对其影响不大;随着经向纤维体积分数的增加,极限强度、峰值应变和韧性明显增大,裂纹条数明显增加。对拉伸应力-应变曲线化进行三线性拟合,得到简化模型并与ACK模型进行对比。基于现有的裂纹间距计算模型和试验数据,修正了裂纹间距计算公式,其结果与文献数据吻合较好。该成果将有助于织物增强混凝土(TRC)中纤维织物的优化配置,提高纤维织物的利用率,对TRC的性能设计具有指导意义。

关键词：耐碱玻璃纤维织物纤维体积分数拉伸试验数字图像相关本构模型裂纹间距

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不同预拉力和冲击能量下b.RP筋的横向抗冲击性能

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复合材料学报 2022年第1期39卷 371-380页

作者：朱德举李振坤郭帅成李晟易勇湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082

为研究玄武岩纤维增强树脂基复合材料(b.salt fib.r reinforced polymer,b.RP)筋的低速冲击性能,通过落锤冲击试验测试了不同预拉力比值(2%、10%、20%和30%)和不同能量(12.76~31.90 J)作用下b.RP筋的低速冲击响应,同时测试了未完全断裂... 详细信息

为研究玄武岩纤维增强树脂基复合材料(b.salt fib.r reinforced polymer,b.RP)筋的低速冲击性能,通过落锤冲击试验测试了不同预拉力比值(2%、10%、20%和30%)和不同能量(12.76~31.90 J)作用下b.RP筋的低速冲击响应,同时测试了未完全断裂试件的残余拉伸承载力。结果表明:b.RP筋的损伤破坏模式包括冲击面树脂破碎、部分纤维断裂和b.RP筋完全断裂。在冲击能量为19.14 J,预拉力从2%增大到10%和20%时,b.RP筋的破坏模式从冲击面树脂破碎转变为部分纤维断裂。施加预拉力提高了b.RP筋断裂时的耗能,但对峰值荷载影响较小。b.RP筋未完全断裂时,试件的残余变形、耗能和冲击时间与预拉力呈负相关;当b.RP筋完全断裂时,冲击后试样的残余变形随预拉力的增大而减小,耗能和冲击时间先增大后减小。b.RP筋的残余拉伸承载力随冲击能量的增大而减小。研究发现b.RP筋的残余拉伸承载力和试件耗能/总冲击能量(耗能比)都能较好地评估b.RP筋的损伤程度。本研究成果可以为预应力b.RP筋抗冲击设计提供重要参考。

关键词： b.RP筋低速冲击破坏模式耗能比冲击损伤

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玻璃纤维织物增强海水海砂混凝土在模拟海洋环境中的耐久性研究

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材料导报 2022年第9期36卷 89-97页

作者：喻松胡翔赵一帆朱德举史才军湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082

本工作研究了玻璃纤维织物增强海水海砂混凝土(GTR-SWSSC)复合材料于海水浸泡和干湿循环条件下的弯曲性能。在不同干湿循环次数和海水浸泡时间下对玻璃纤维增强混凝土(GTR-SWSSC)进行了四点弯曲试验,对复合材料在模拟海洋服役环境下的... 详细信息

本工作研究了玻璃纤维织物增强海水海砂混凝土(GTR-SWSSC)复合材料于海水浸泡和干湿循环条件下的弯曲性能。在不同干湿循环次数和海水浸泡时间下对玻璃纤维增强混凝土(GTR-SWSSC)进行了四点弯曲试验,对复合材料在模拟海洋服役环境下的抗弯性能进行了评估。同时,探究了环氧树脂对复合材料抗海水腐蚀性能的改善作用,并通过电镜扫描从微观层面对海水浸泡时间、干湿循环次数和环氧树脂涂层的作用进行了分析。研究结果表明GTR-SWSSC的弯曲性能变化符合一定的规律,海水干湿循环和浸泡环境导致了试件内部结构的损伤,使得试件强度有所下降。总体而言,复合材料在海水恶劣环境下的强度呈现较为缓慢的下降趋势,采用环氧树脂进行表面处理能有效提高试件的弯曲强度,延缓试件力学性能的衰退,但是延缓效果在一定时间后随龄期延长逐渐减弱。

关键词：海水海砂混凝土耐碱玻璃纤维水下区潮汐区海水浸泡干湿循环弯曲性能耐久性

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仿鱼鳞片结构的防护装具抗穿甲燃烧弹性能

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复合材料学报 2022年第12期39卷 5958-5965页

作者：朱德举镇鑫楼湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082

借鉴硬骨鱼鳞片的多级结构,采用软硬复合防护理念,本文提出了一种新型双层式柔性防护装具。该仿生防护装具的上层采用周期性叠加的复合鳞片构建鳞片层,下层采用多层超高分子量聚乙烯(UHMWPE)无纺布作为垫层。根据GJb.4300A-2012标准Ⅲ... 详细信息

借鉴硬骨鱼鳞片的多级结构,采用软硬复合防护理念,本文提出了一种新型双层式柔性防护装具。该仿生防护装具的上层采用周期性叠加的复合鳞片构建鳞片层,下层采用多层超高分子量聚乙烯(UHMWPE)无纺布作为垫层。根据GJb.4300A-2012标准Ⅲ级要求,对防护装具进行弹道测试和有限元仿真,验证了防护装具的抗穿甲燃烧弹性能和有限元模型的可靠性。结果表明:复合鳞片的陶瓷层厚度是影响防护装具抗侵彻性能的主要因素之一,在总厚度不变的情况下,复合鳞片的层厚比为2∶1时满足防护要求,倾斜复合鳞片对子弹的钝化作用及子弹的横向偏转,叠加鳞片的整体协同能量耗散及UHMWPE垫层的能量分散作用都是决定仿生装具防护能力的重要作用机制。

关键词：复合鳞片仿生穿甲燃烧弹有限元模型弹道测试超高分子量聚乙烯(UHMWPE)

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仿犰狳鳞片结构的躯干柔性防护装具抗穿甲燃烧弹侵彻性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第12期50卷 147-154页

作者：朱德举王丹湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 山东天意高科技有限公司山东济宁272000

根据犰狳外骨皮盔甲的结构形态,设计了由SiC陶瓷和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成的双层结构的仿生复合鳞片和新型柔性防护装具.该柔性防护装具由上层鳞片层与下层垫层组成,其中鳞片层由周期性排列复合鳞片构成,垫层为UHMWPE纤维层.采用M... 详细信息

根据犰狳外骨皮盔甲的结构形态,设计了由SiC陶瓷和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成的双层结构的仿生复合鳞片和新型柔性防护装具.该柔性防护装具由上层鳞片层与下层垫层组成,其中鳞片层由周期性排列复合鳞片构成,垫层为UHMWPE纤维层.采用MTS C43电子式万能试验机对防护装具进行了柔性测试,并依据《军用防弹衣安全技术性能要求》(GJb.4300A―2012)标准Ⅲ级弹道防护性能要求对其进行了弹道测试.分析了复合鳞片的厚度比、垫层数量、穿甲燃烧弹侵彻区域等因素对防护装具防护性能的影响,以及防护装具在集中荷载作用下刚度的变化过程.结果表明:该新型柔性防护装具具备良好的防护性能,不同侵彻区域对破坏范围具有显著影响;在集中荷载作用下垫层限制了鳞片层的弯曲变形,降低了整体柔性.

关键词：仿生复合鳞片柔性弹道测试侵彻

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含粗骨料超高性能混凝土弯拉强度尺寸效应

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硅酸盐学报 2022年第2期50卷 438-444页

作者：苏捷史才军鲁飞扬方志湖南大学绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082 湖南大学土木工程学院长沙410082

制备不同粗骨料含量、水胶比、钢纤维含量的超高性能混凝土(UHPC)棱柱体试件,分析了粗骨料含量、水胶比和钢纤维体积掺量等对UHPC弯拉强度及尺寸效应的影响。结果表明:含粗骨料UHPC的弯拉强度随水胶比和粗骨料含量的提高呈下降趋势。随... 详细信息

制备不同粗骨料含量、水胶比、钢纤维含量的超高性能混凝土(UHPC)棱柱体试件,分析了粗骨料含量、水胶比和钢纤维体积掺量等对UHPC弯拉强度及尺寸效应的影响。结果表明:含粗骨料UHPC的弯拉强度随水胶比和粗骨料含量的提高呈下降趋势。随粗骨料含量的提高,UHPC弯拉强度尺寸效应趋于显著。含粗骨料UHPC弯拉强度尺寸效应随水胶比的提高而逐渐减弱。建议了含粗骨料UHPC弯拉强度尺寸换算系数,提出了尺寸效应律参数计算公式,可预测含粗骨料UHPC的弯拉强度。

关键词：超高性能混凝土粗骨料弯拉强度尺寸效应水胶比钢纤维

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考虑内部缺陷的FRP拉索力学行为仿真分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第1期49卷 85-93页

作者：朱德举沈琰李晟郭帅成湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

通过扫描电子显微镜观测了纤维增强树脂基复合材料(FRP)拉索的内部原始缺陷形态与结构,基于Python-Ab.QUS建立了含孔洞缺陷的微观模型来分析拉索的多尺度力学行为.结果表明:孔隙率与孔洞长径比是影响纤维丝等效弹性模量的主要因素,在相... 详细信息

通过扫描电子显微镜观测了纤维增强树脂基复合材料(FRP)拉索的内部原始缺陷形态与结构,基于Python-Ab.QUS建立了含孔洞缺陷的微观模型来分析拉索的多尺度力学行为.结果表明:孔隙率与孔洞长径比是影响纤维丝等效弹性模量的主要因素,在相同孔隙率和孔洞体积下,等效弹性模量随孔洞横截面积减小而增大.由于孔洞分布位置的随机性,数值模拟得到的纤维丝等效弹性模量比Mori-Tanaka理论计算值偏高.当纤维丝内部的孔洞的长径比小于1时,孔洞分布位置对等效弹性模量的影响最大.基于纤维束的随机破坏本构关系,采用用户自定义子程序建立了宏观尺度拉索和单筋的多尺度有限元模型,探究了微观和细观尺度的缺陷对宏观性能的影响.最后,采用不同Weib.ll参数与含内部缺陷的纤维束力学参数,发现FRP单筋和拉索模型的仿真结果与试验结果比较相符.

关键词： FRP拉索内部缺陷力学行为有限元分析

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超高性能海水海砂混凝土性能的影响因素试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第3期49卷 187-195页

作者：朱德举李龙飞郭帅成湖南大学绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

本研究分析了制备超高性能海水海砂混凝土(Ultra-highPerformanceSeawater Sea-sandConcrete,UHPSSC)的影响因素及其性能优化.首先采用正交试验,探究了水胶比、砂胶率、硅灰掺量及粉煤灰掺量对UHPSSC力学性能及流动度的影响,并得到了最... 详细信息

本研究分析了制备超高性能海水海砂混凝土(Ultra-highPerformanceSeawater Sea-sandConcrete,UHPSSC)的影响因素及其性能优化.首先采用正交试验,探究了水胶比、砂胶率、硅灰掺量及粉煤灰掺量对UHPSSC力学性能及流动度的影响,并得到了最优配比.基于最优配比,分别研究了纤维种类和体积掺量对UHPSSC力学性能的影响,包括短切聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、玄武岩纤维、耐碱玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维及钢纤维.结果表明:对UHPSSC流动度、抗折强度和抗压强度影响最大的因素分别是水胶比、水胶比和粉煤灰掺量,综合力学性能和流动度得到的最优配比为每立方米混凝土的水泥用量为491 kg,硅灰用量140 kg,粉煤灰用量为70 kg,用水量112 kg,海砂用量631 kg.其中钢纤维对UHPSSC力学性能的提升效果最为显著.

关键词：超高性能海水海砂混凝土正交设计抗折强度抗压强度短切纤维

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