研制了一种防腐阻锈剂(MA),并研究了其对钢筋混凝土力学性能、耐久性能的影响。结果表明:基于对照组,掺MA的混凝土7 d和28 d抗压强度比分别为115%和108%,其氯离子扩散系数比为71.94%;通过钢筋耐盐水浸渍试验发现,MA具有良好的阻锈效果;掺MA的砂浆抗蚀系数为1.13,20℃和40℃水浴养护下砂浆的7 d限制膨胀率分别为0.028%和0.035%,28 d限制膨胀率分别为0.040%和0.039%,具有一定的补偿收缩作用。

研究了掺加MgO膨胀剂配制的补偿收缩混凝土在具有高抗裂性要求的大体积混凝土侧墙施工过程中的体积变形和温度变化情况。现场试验结果表明:掺加6.2%M型MgO膨胀剂的C35补偿收缩混凝土在满足强度发展要求的前提下,可以在大体积混凝土结构内部温度下降段产生一定的膨胀,并长期保持稳定,补偿混凝土结构的温度收缩,从而使结构内部产生少量的预压应力,降低混凝土结构收缩裂缝的出现几率。

利用白云石为主要矿源采用不同的煅烧制度和配合比制备了双膨胀源和三膨胀源膨胀剂,并研究了其水化放热速率和限制膨胀率,探讨了该钙镁复合型多源体系膨胀剂对混凝土力学性能的影响。结果表明:随着煅烧温度的升高,双膨胀源膨胀剂的水化放热速率和温峰先升高后降低,温峰值分别为80.5、82.2、61.8、31.6℃,且到达温峰的时间也随之变化;相同膨胀剂掺量下,双膨胀源膨胀剂的膨胀率随着煅烧温度的升高而降低,950℃时膨胀率最优;养护温度越高,膨胀反应速率越快,膨胀性能发挥越充分,60℃养护时,膨胀主要发生在混凝土前14 d,后期变化不大;三膨胀源膨胀剂对混凝土前28 d的抗压强度有一定贡献,但60 d时较对照组有一定降低。

通过膨胀率、杨氏模量等宏观性能测试,结合XRD、SEM等微观分析方法,研究了干湿交变条件下内掺和外涂有机硅类材料对水泥基材料抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明:内掺和外涂有机硅类材料均能提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能。内掺有机硅类材料会降低试件的初始杨氏模量,并且在侵蚀后期生成少量的钙矾石腐蚀产物。在本文采用的试验条件下,有机硅类材料的使用方式对其提高水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能的作用效果有较大影响,采用外涂的方式其防护效果优于内掺法。

利用脂膜石灰、硬石膏、粉煤灰和自制塑性膨胀体为主要原料制备一种复合膨胀剂,测试不同膨胀剂配比对所配制灌浆料的工作性、膨胀性和耐久性的影响。结果表明,自制塑性膨胀体效果显著,3h内浆体可产生预期的塑性膨胀;石灰对体系中硬石膏和塑性膨胀体具有良好的激发作用,形成的钙矾石-氧化钙复合膨胀源可作为水泥基灌浆材料的稳定膨胀源。同时,制备的灌浆材料工作性、力学性能和耐久性能优异,碱含量低,有利于抑制碱-集料反应的发生。

采用干湿交替的试验方法对大掺量矿渣硅酸盐水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能进行了研究。对侵蚀过程中砂浆的体积膨胀率、质量变化以及强度变化进行了测试,并对侵蚀后的砂浆试件进行了微观分析。对比不同侵蚀溶液(分别为Na2SO4溶液和MgSO4溶液)中受侵蚀的砂浆试件发现在短时间浸泡、长时间烘干的循环制度下,在镁盐中受侵蚀的砂浆试件具有较低的膨胀率和质量变化率,强度下降也较小。电镜结果显示在镁盐中受侵蚀的砂浆试件形成了大量无胶凝性的物质,而在Na2SO4溶液中受侵蚀的试件表面孔隙中形成了大量膨胀性的针棒状晶体。

通过调整胶凝材料用量、掺入复合矿物掺合料、高效减水剂、膨胀剂、保水剂等试验,优化配合比,研发出适应于高温环境具有超长流淌距离的自密实混凝土,成功应用于西安绕城高速加固项目,不仅满足浇注的技术要求,还大大加快了施工进度,确保了工程质量,具有较好的社会和经济效益。

从碱骨料反应的定义、分类、条件、机理、预防措施等方面介绍了碱骨料反应的原理。利用白云岩制作了两组胶砂试件,一组试件胶材采用纯水泥,另一组掺入10%的硅灰等量替代水泥,并在水泥标准养护箱中养护24 h,脱模后在常温蒸汽中养护6 h,再到高温蒸压养护8 h。通过骨料碱活性试验方法中的评定方式对结果进行评定。试验结果表明,碱骨料反应在高温环境下可快速发生,且硅灰掺入量为10%时,能够有效抑制碱骨料反应。

利用正交试验,比较普通混凝土在水、氯盐溶液、硫酸盐溶液和氯盐+硫酸盐复合溶液中冻融环境下的抗压强度、质量损失和膨胀率。试验结果表明,配置良好的混凝土,水泥应控制在一定范围内;相对氯离子,硫酸根离子对混凝土性能的影响更大。

针对某型航空用空气涡轮起动机在设计研发过程中出现的动密封滑油泄漏问题,对机械密封结构进行分解分析,初步判定泄漏的滑油来源于摩擦副中静环与动环的贴合端面。根据动密封的结构特点及空气涡轮起动机使用环境编制故障树,对动密封处介质温度和摩擦副温度场开展试验研究和仿真计算,对摩擦副端面进行检测分析,对动密封所需的轴向压紧力以及弹簧提供的压紧力进行校核计算,结果发现动密封滑油泄漏的主要原因是辅助胶圈在高温滑油中体积胀大从而引起摩擦阻力增加,导致弹性元件无法提供摩擦副贴合所需的足够压紧力。根据研究结果增加了该动密封波形弹簧的预紧力,并通过试验验证了改进后动密封的密封效果。