高强度密封钢丝绳在公路悬索桥吊索和斜拉索应用

摘要:针对传统悬索桥吊索PE护套易老化、维护成本高等问题,开发了高强度密封钢丝绳吊索技术,并实现首次工程应用。该技术采用锌铝稀土合金镀层密封钢丝绳,通过异型钢丝紧密扣合形成全封闭结构,抗拉强度1960MPa以上,弹性模量1.67×105MPa,相比较传统平行钢丝束,直径减小且免涂装。工程应用显示,密封钢丝绳吊索抗风雨和抗振能力显著增强,面接触设计降低钢丝间应力,运行维护成本降低。开发的WSC-ZZZZ-133型斜拉索通过JT/T775-2016规范抗弯疲劳测试。成果纳入团体标准T/CCTAS92-2023,为桥梁轻量化与耐久性设计提供技术支撑。

碳纤维增强水泥基复合材料界面优化设计研究进展

摘要:碳纤维增强水泥基复合材料(Carbon fiber reinforced cement composite,CFRCC)以其高强度质量比、耐腐蚀性和耐久性而通常用于建筑、基础设施和土木工程等领域。对CFRCC而言,界面是联系基体与增强相的桥梁,界面性能、结构直接关系到复合材料粘结强度,从而直接影响到复合材料的各项宏观性能。然而,碳纤维的疏水性及其与水性悬浮液之间不充分的结合行为,限制了碳纤维在水泥和其他矿物建筑材料中的应用。为了解决这一问题,学者们研究了物理和化学改性方法,以加强从矿物基质到碳纤维的负载转移。本文介绍了碳纤维、CFRCC及CFRCC界面的性能及存在的问题。总结了近些年国内外学者对CFRCC及其界面改性方法,例如氧化、电泳沉积、等离子体和接枝处理等表面改性方法,并讨论了相关机制分析。还介绍了碳纤维本身的特性及其与水泥基质的结合行为的表征方法。

耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究

摘要:目的开发工艺简单且具备优异防腐性和耐久性的超疏水混凝土涂层。方法 利用单宁酸(TA)和纳米二氧化硅(SiO2)共同构建混凝土材料表面的微/纳米粗糙结构,同时引入非氟的正辛基三乙氧基硅烷(OTES)作为低表面能物质以赋予颗粒表面疏水基团,采用一步喷涂法制备得到TA/SiO2@OTES 超疏水混凝土涂层。通过研究不同浓度TA/SiO2 对混凝土涂层的微观形貌以及润湿性的影响,确定了最佳掺入浓度。利用X 射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等检测手段对混凝土材料表面的物质成分和化学键合进行了表征,并开展了吸水量、氯离子侵蚀、表面摩擦和水滴冲击等试验研究,综合评估了超疏水混凝土涂层的耐腐蚀性和机械耐久性。结果当 TA/SiO2 质量浓度为4 mg/mL 时,涂层所形成的微观形貌最佳,其接触角高达(156.8±1.6)°,滑动角低至(5.8±1.1)°;相较于普通混凝土,其抗氯离子侵蚀能力提高了60%以上。此外,经过50 次砂纸线性摩擦以及50 min 水滴冲击测试后,混凝土涂层仍具有超疏水性(接触角>150.0°,滑动角

氧化石墨烯基固废再生混凝土的制备及性能研究

摘要: 以普通硅酸盐水泥P.O42.5和氧化石墨烯(GO)为原料,固废材料选择再生钢渣和碎砖粗骨料,以钢渣取代水泥胶凝材料,碎砖取代混凝土中的碎石,制备了不同钢渣和碎砖取代率的氧化石墨烯基固废再生混凝土,测试了固废材料对再生混凝土力学性能、耐久性和破坏形态的影响。结果表明,钢渣取代率20%的再生混凝土的抗压强度和抗折强度达到了最大值,分别为41.50和4.50MPa;碎砖取代率30%的再生混凝土的抗压强度和抗折强度均达到了最大值,分别为40.40和4.12MPa。所有试样的破坏形态均为四角棱锥体外形,随着钢渣取代率的增加,裂纹数量减少,碎砖取代率增大后降低了混凝土整体的强度,破损严重。随着钢渣取代率的增加,混凝土的干缩率先降低后增大,钢渣取代率20%的混凝土干缩率最低为85.1×10-6;碎砖取代率的增加持续增大了混凝土的干缩率,收缩现象加剧。碎砖和钢渣取代的再生混凝土的氯离子扩散系数均随取代率的增加先降低后增大,钢渣和碎砖取代率为30%时,两种混凝土的氯离子扩散系数均为最低值,分别为1.33×10-8和1.47×10-8cm/s。