
基于RapidAir和MAP-BEI测试技术,对比研究了分别以玄武岩、砂岩和灰岩为人工骨料的大坝混凝土内部孔结构及界面特征.结果表明:配合比一定时,灰岩混凝土气泡数量多,间距系数和平均孔径;砂岩混凝土气泡数量少,间距系数和平均孔径,工程中应予以足够重视.界面Ca(OH)2的富集程度受骨料化学属性及物理性能(如长期水率)影响.上述3种骨料-浆体界面Ca(OH)2的富集程度为砂岩玄武岩灰岩,界面过渡区厚度为砂岩灰岩玄武岩,砂岩界面性能弱.
FRP采光板:可以根据需要定制完全匹配的板型,因此安装配件少,并且可做暗扣、
直立锁边咬合屋面。 安装方便、快捷、成本低、防水性好。
PC阳光板:大多是平板,为了与金属板搭接,需要做其它的辅助结构,而屋面金属板都为波浪型,导致接点很难处理,施工时成本高,费时、费力。又由于热膨胀系数高,施工时需要计算膨胀预留(热胀冷缩值),所以非常容易造成漏水。
四、抗拉力性
FPR采光板:拉力强度为94MPa,能承受与金属板板相近的较高荷载,抗风能力强。
PC阳光板:拉力强度为60MPa,承受荷载的能力弱,与金属板承受荷载的能力
相差较大,抗台风能力弱。
五、隔热性
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通过有限元模型模拟了沥青加铺层夹层材料和结构,计算分析得出合理加铺材料与结构;采用改进普通车辙仪的方法,模拟了荷载型反射裂缝(弯拉型和剪切型)的形成过程;研发了温度型反射裂缝(弯拉型)试验方法和层间水平拉伸试验平台;通过试验得出4种典型夹层材料和加铺结构的抗反射裂缝疲劳寿命和抗裂效果为:APP油毡玻璃纤维格栅土工布无夹层材料.通过试验路验证了不同夹层材料的抗裂效果、室内试验体系和方法的可行性和有效性.
FRP采光板:热传导率为0.158w/m.k,
PC聚碳酸脂板:热传导率为0.166w/m.k,FRP的隔热性能优于PC板。
六、抗撕裂性及拉伸强度
FRP采光板:采用上下膜与玻璃纤维、树脂加强的结构形式,使其抗撕裂性及拉伸
强度好。
PC聚碳酸脂板:为纯树脂结构形式,其分子结构的特殊性致使其抗撕裂性及拉伸强
度差,容易被金属毛裂而漏水,螺钉孔周缘也容易被撕裂。
七、隔热保温性
FRP采光板:可做双层板,上层和下层板中间距离大,中间以空气作为隔热层,能有
效保温。
PC阳光板:本身为双层,上层和下层板距离小,保温性差。
八、 使用寿命(抗紫外线性)
FRP采光板:表面贴覆标称20微米之美杜邦公司Melinex R74抗紫外线薄膜,能99%以上的隔绝紫外线,并抵抗其腐蚀物,保护基材不受破坏,使采光板的使用寿命至少可达15年,实际能达20年以上。生产厂家提供15年以上质量保证。
PC阳光板:采用在树脂中加入抗紫外线添加剂的方式来抵抗紫外线,但同时又使得原
材料的纯度降低影响板材性能,使得抗紫外线性能不能长久有效,易老化、变黄、变
脆。阳光板的使用寿命约为5-10年,生产厂家提供10年以下质量保证。
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在考虑纤维和孔隙随机分布的情况下,通过随机算法生成包含孔隙的代表性体积单元Representative Volume Element(RVE)。对生成的RVE建立有限元模型,引入基体的塑性本构模型和界面的双线性本构模型,采用有限元方法研究了孔隙率对碳纤维/树脂复合材料单向板横向力学性能的影响。研究显示,孔隙随机分布对横向力学性能的影响不是很大;当孔隙率不超过临界值时,孔隙对横向力学性能的影响相对较小;当孔隙率超过临界值后,材料横向性模量、横向拉伸强度和横向压缩强度都会有较大的下降。
综上所述:
FRP采光板:防水性好、耐用性好、自洁性好、抗撕裂性好、经济性好。
PC聚碳酸脂板:防水性差、耐用性一般、自洁性差、抗撕裂性差、经济性一般。
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基于三维编织预制件的细观结构,建立了三维编织压电陶瓷基复合材料位移-电耦合场有限元模型,利用电性场体积平均思想和有限元方法研究了周期分布三维编织压电陶瓷基复合材料的有效电性性能。通过对代表性体积单元施加位移载荷和电载荷边界条件,预测了不同纤维体积分数下三维编织压电陶瓷基复合材料的有效性常数、压电常数和介电常数。计算结果表明,三维编织压电陶瓷基复合材料可显著改善压电陶瓷的整体力学性能,且保持了较好的电学性能。