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涂层风沙冲蚀损伤表面分形维数预测模型

表面技术 2022年第4期51卷 127-138,156页

作者：郝贠洪张飞龙宣姣羽刘艳晨内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学内蒙古自治区土木工程结构与力学重点试验室呼和浩特010051 内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051 内蒙古自治区建筑检测鉴定与安全评估工程技术研究中心呼和浩特010051

目的建立涂层风沙冲蚀损伤表面分形维数预测模型,重构冲蚀损伤表面形貌,为涂层风沙冲蚀损伤表面形貌研究提供基础。方法进行了聚氨酯防腐面漆涂层风沙冲蚀损伤试验,建立了多粒径粒子冲击模型,利用赫兹接触理论求解冲击损伤面积及其分布... 详细信息

目的建立涂层风沙冲蚀损伤表面分形维数预测模型,重构冲蚀损伤表面形貌,为涂层风沙冲蚀损伤表面形貌研究提供基础。方法进行了聚氨酯防腐面漆涂层风沙冲蚀损伤试验,建立了多粒径粒子冲击模型,利用赫兹接触理论求解冲击损伤面积及其分布概率,分析表面损伤的演化规律得到损伤面积增长迭代关系式,结合分形分布理论求解损伤表面分形维数,分析不同参数对理论模型的影响。利用理论模型重构损伤表面形貌、预测表面分形维数并与试验结果进行对比分析。结果冲蚀试验中,随冲蚀时间、角度的增加,随机均匀分布的损伤区域逐渐叠加联通,分形维数也随之增大;表面分形维数存在最大值,斜角度下单粒子冲击损伤区域为彗星形。理论模型中,主导粒子粒径越大,分形维数初期增长速度越慢;冲击损伤面积越大,分形维数初期增长速度越快;损伤尺度系数越大,分形维数最大值越大;冲蚀前损伤面积越大,初始分形维数越大。对比理论模型与试验结果,重构损伤表面形貌损伤演化规律与试验结果相似,表面形貌余弦相似性及分形维数相关性系数均大于0.9。结论通过分析固体粒子冲蚀现象特点和试验结果,发现风沙冲蚀是非线性的反馈的动力学系统,涂层冲蚀表面形貌具有迭代的损伤演化过程。基于此建立涂层风沙冲蚀损伤表面分形维数预测模型,可利用风沙流参数有效预测不同冲蚀时间下损伤表面分形维数、重构损伤表面形貌。理论模型预测结果与试验结果具有较高的相似性,可以为涂层风沙冲蚀损伤表面形貌研究提供基础。

关键词：风沙冲蚀形貌分形维数赫兹接触理论分形分布理论预测模型

紫外老化作用下钢结构涂层受风沙冲蚀性能研究

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工程科学与技术 2022年第4期54卷 141-146页

作者：郝贠洪宣姣羽李洁田旭乐马思晗内蒙古工业大学理学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学土木工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区建筑检测鉴定与安全评估工程技术研究中心内蒙古呼和浩特010051

针对内蒙古地区钢结构建筑及构筑物长期受区域特殊环境(高原强紫外环境和风沙环境)影响这一现状,根据内蒙古中西部地区区域自然环境特征,利用人工加速紫外老化试验箱和模拟风沙环境侵蚀实验系统,对钢结构聚氨酯涂层进行紫外老化试验和... 详细信息

针对内蒙古地区钢结构建筑及构筑物长期受区域特殊环境(高原强紫外环境和风沙环境)影响这一现状,根据内蒙古中西部地区区域自然环境特征,利用人工加速紫外老化试验箱和模拟风沙环境侵蚀实验系统,对钢结构聚氨酯涂层进行紫外老化试验和老化后风沙冲蚀试验,应用纳米压痕仪及漆膜弹性测试仪分析紫外线辐射对钢结构涂层基本力学性能的影响,同时结合傅里叶变换红外光谱FT-IR和扫描电子显微镜SEM分析钢结构涂层在紫外辐照下的老化行为,对紫外老化作用下钢结构涂层受风沙冲蚀性能进行研究。结果表明:未老化钢结构聚氨酯涂层硬度为16.41 MPa,柔韧性为0.5 mm,紫外老化导致钢结构涂层硬度及柔韧性明显降低,紫外老化3 a后钢结构涂层硬度降低为原来的55.63%;紫外老化作用使钢结构聚氨酯涂层化学键发生断裂,其中C—O和C—N键断裂,最终生成氨基自由基,释放出CO_(2),且涂层出现了明显的裂纹、起皮、皲裂,并出现了老化残渣和白色结晶物质,涂层的粗糙度增加;钢结构涂层受紫外老化作用后,冲蚀率增加,耐冲蚀性能明显降低,低角度冲蚀时,钢结构涂层破坏的主要原因是水平方向的微切削作用,高角度冲蚀时,钢结构涂层破坏的主要原因是垂直方向的挤压变形作用;紫外老化作用使钢结构涂层最大冲蚀率角度由38°变为30°~35°,紫外老化作用导致钢结构涂层最大冲蚀率角度减小。

关键词：风沙冲蚀紫外老化钢结构聚氨酯涂层冲蚀机理

冻融循环-紫外辐照复合侵蚀下钢化玻璃表面受风沙冲蚀损伤的力学机理

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表面技术 2020年第4期49卷 188-197,204页

作者：郝贠洪郭鑫赵呈光吴日根内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室呼和浩特010051 内蒙古自治区建筑检测鉴定与安全评估工程技术研究中心呼和浩特010051

目的研究冻融循环-紫外辐照复合因素侵蚀作用对钢化玻璃抗冲蚀性能的影响,并探究钢化玻璃表面冲蚀损伤的力学机理。方法根据内蒙古中西部地区风沙环境特征,对冻融循环-紫外辐照复合因素侵蚀作用下的钢化玻璃进行风沙冲蚀试验,并结合接... 详细信息

目的研究冻融循环-紫外辐照复合因素侵蚀作用对钢化玻璃抗冲蚀性能的影响,并探究钢化玻璃表面冲蚀损伤的力学机理。方法根据内蒙古中西部地区风沙环境特征,对冻融循环-紫外辐照复合因素侵蚀作用下的钢化玻璃进行风沙冲蚀试验,并结合接触力学、断裂力学、摩擦学理论,在单颗粒冲蚀普通环境钢化玻璃的情况下,分析钢化玻璃冲蚀损伤的一般力学机理,应用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)分析二维、三维损伤形貌,并与理论分析进行对比。结果钢化玻璃冲蚀率随着冻融循环次数及紫外辐照等效时间的增加而增加。冲蚀速度由14 m/s增加到30 m/s时,钢化玻璃冲蚀率从0.010 mg/g增加到0.768 mg/g。冲蚀角度由15°增加到90°时,钢化玻璃冲蚀率从0.004 mg/g增加到0.453 mg/g。结论冻融循环-紫外辐照复合侵蚀作用会使钢化玻璃的抗冲蚀性能减弱。冲蚀速度的增大会使冲蚀颗粒在钢化玻璃表面产生更大的冲击接触力,使压痕深度和径向裂纹增大,从而使钢化玻璃在颗粒反复冲击下的剥落材料体积增大,故冲蚀率随冲蚀速度的增大而增大,高冲蚀速度下钢化玻璃表面压痕深度及径向裂纹长度的增长率更快,故钢化玻璃冲蚀率在高冲蚀速度下增长更快。钢化玻璃冲蚀率随着冲蚀角度的增大而增大,钢化玻璃在中高角度下的冲蚀机理为微观切削原理,冲蚀范围较广,冲蚀深度较浅,极高角度下的冲蚀机理为压痕断裂,冲蚀范围较为集中,冲蚀深度较大。

关键词：钢化玻璃冻融循环-紫外辐照风沙冲蚀冲击接触力冲蚀损伤机理

改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-风沙冲蚀作用下损伤研究

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硅酸盐通报 2020年第11期39卷 3609-3616,3635页

作者：吴安利高峰郝贠洪刘艳晨王瑞龙内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室呼和浩特010051 内蒙古自治区建筑检测鉴定与安全评估工程技术研究中心呼和浩特010051

使用15%(质量分数)NaOH溶液对橡胶颗粒浸泡改性处理,研究普通混凝土、未改性橡胶混凝土和改性橡胶混凝土力学性能变化,采用模拟风沙环境侵蚀实验系统对复合盐冻融循环后的混凝土试件进行冲蚀试验,探究改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-... 详细信息

使用15%(质量分数)NaOH溶液对橡胶颗粒浸泡改性处理,研究普通混凝土、未改性橡胶混凝土和改性橡胶混凝土力学性能变化,采用模拟风沙环境侵蚀实验系统对复合盐冻融循环后的混凝土试件进行冲蚀试验,探究改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-风沙冲蚀作用下的损伤机理。结果表明:15%(质量分数)NaOH溶液改性橡胶混凝土较未改性橡胶混凝土强度提高,弹性模量进一步降低,韧性有所提高;改性橡胶混凝土在抗风沙冲蚀性能方面仍表现出脆性材料特性;80目(0.18 mm)橡胶混凝土抗复合盐冻融循环性能最优,10目(2.00 mm)橡胶混凝土抗风沙冲蚀性能最佳,NaOH溶液对不同粒径橡胶混凝土不同性能的改性作用也不同;改性橡胶混凝土对抗复合盐冻融循环性能和抗冲蚀性能均有一定的改善作用,通过微观形貌分析其主要原因为改性橡胶颗粒与混凝土基体粘结作用更强,弹性变形更大。

关键词：改性橡胶混凝土冻融循环风沙冲蚀微观形貌

风沙冲蚀环境中Al-Zn-Si基涂层耐蚀性研究

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热处理 2018年第5期33卷 9-14页

作者：安浩缪强梁文萍虞礼嘉林浩易锦伟南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京210000

采用高铝Al-Zn-Si合金粉末在Q235钢试样上制备了低温固化水性无铬合金涂层。采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了风沙冲蚀后涂层表面的微观形貌、破损处腐蚀产物的形貌和相组成。通过全浸试验和电化学测试研究了风沙冲蚀后涂层的耐腐蚀性... 详细信息

采用高铝Al-Zn-Si合金粉末在Q235钢试样上制备了低温固化水性无铬合金涂层。采用扫描电镜和X射线衍射仪分析了风沙冲蚀后涂层表面的微观形貌、破损处腐蚀产物的形貌和相组成。通过全浸试验和电化学测试研究了风沙冲蚀后涂层的耐腐蚀性能。结果表明:Al-Zn-Si合金涂层冲蚀失重量随供砂量的增加而增大,并且随着冲蚀角度和风速的增大先升高后降低,有明显的峰值;风沙冲蚀后涂层的自腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr)均低于基体,表明涂层依然具有阴极保护作用。此外,腐蚀产物对冲蚀缺陷的自修复作用和腐蚀产物层的屏蔽作用降低了涂层的腐蚀速率,使风沙冲蚀后涂层仍然具有良好的耐腐蚀性能。

关键词： Al-Zn-Si合金涂层风沙冲蚀耐蚀性自修复

改性氧化石墨烯/聚氨酯复合涂层的抗风沙冲蚀性能研究

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改性氧化石墨烯/聚氨酯复合涂层的抗风沙冲蚀性能研究

作者：马思晗内蒙古工业大学

学位级别：硕士

钢结构作为主要结构形式之一,应用范围越来越广泛。内蒙古地区沙漠分布广泛,紫外辐照强度大,时间长,建设在沙漠及周边地区的钢结构建筑及设施长期受到风沙侵蚀与紫外辐照老化作用,造成钢结构表面防护涂层受到侵蚀及老化破坏,最终钢基体... 详细信息

钢结构作为主要结构形式之一,应用范围越来越广泛。内蒙古地区沙漠分布广泛,紫外辐照强度大,时间长,建设在沙漠及周边地区的钢结构建筑及设施长期受到风沙侵蚀与紫外辐照老化作用,造成钢结构表面防护涂层受到侵蚀及老化破坏,最终钢基体外露并发生腐蚀,对钢结构造成安全隐患,严重降低其使用寿命。本文针对钢结构聚氨酯（PU）涂层,利用氧化石墨烯（GO）优异的力学性能对钢结构聚氨酯涂层进行改性,通过改性制备出提升钢结构涂层的防护性能的改性氧化石墨烯/聚氨酯（FGO/PU）复合涂层,并对其抗风沙冲蚀性能以及受到紫外辐照老化后的抗冲蚀性能进行研究。课题受到国家自然科学基金项目《风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为及损伤评价研究》（批准号:11162011）;《内蒙古中西部大温差强紫外环境下钢结构涂层受风沙侵蚀损伤机理研究》（批准号:11862022）的资助;内蒙古自治区自然科学基金资助项目（2018MS05047）;内蒙古自治区草原英才资助项目;内蒙古高校青年科技英才支持计划（NJYT-17-A09）。课题研究内容如下:1.通过化学改性和物理分散制备了均一分散且不同含量（0 wt.%、、0.5 wt.%、1.0 wt.%和2.0 wt.%）的改性氧化石墨烯/聚氨酯复合涂层,并使用傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、扫描电子显微镜（SEM）对氧化石墨烯改性前后官能团、晶体结构等进行分析,以及对不同填料含量的涂层断面形貌进行分析。结果表明:改性处理使氧化石墨烯可以较好的分散在聚氨酯涂层中,且填料含量为2.0 wt.%时,涂层中出现大量改性氧化石墨烯团聚体。2.测定了不同填料含量的改性氧化石墨烯/聚氨酯复合涂层的硬度和柔韧性等力学性能,测试结果表明添加了分散性良好的改性氧化石墨烯的聚氨酯复合涂层硬度出现上升,当改性氧化石墨烯含量为0.5 wt.%时,复合涂层硬度及柔韧性最佳,改性氧化石墨烯含量为2.0wt.%时的涂层硬度及柔韧性均低于普通聚氨酯涂层;当含量进一步增加时,涂层内改性氧化石墨烯趋于饱和,开始发生团聚现象,导致涂层力学性能逐渐下降。3.对普通聚氨酯涂层和改性氧化石墨烯/聚氨酯复合涂层进行了模拟风沙冲蚀试验,并采用SEM分析了改性氧化石墨烯/聚氨酯复合涂层受风沙冲蚀后的损伤形貌和损伤机理。结果表明:氧化石墨烯在涂层中具有较好的分散性以及与基材较好的相容性,增强了涂层力学性能及耐磨性,使涂层的抗冲蚀性能明显增强,冲蚀率平均下降43.52%;涂层受到不同角度冲蚀会具有较为明显的损伤形貌特征和不同的损伤机理。4.对普通聚氨酯涂层和改性氧化石墨烯/聚氨酯复合涂层进行了模拟紫外老化试验,分析紫外老化对聚氨酯化学结构和组成元素的影响,以及紫外老化作用对涂层力学性能的影响,并对经过不同紫外老化时长的涂层进行模拟风沙冲蚀试验,结果表明:模拟三年紫外环境老化后,改性氧化石墨烯/聚氨酯复合涂层较普通聚氨酯涂层冲蚀率降低58.05%,加入改性氧化石墨烯涂层抗紫外老化后冲蚀性能也得到明显增强。

关键词：钢结构涂层改性聚氨酯改性氧化石墨烯风沙冲蚀紫外老化抗冲蚀性能损伤机理

盐冻环境下橡胶混凝土路面受风沙冲蚀性能研究

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混凝土 2018年第9期 148-151页

作者：郝贠洪王雨夏赵呈光霍俊芳郝庆丽吴安利内蒙古工业大学土木工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室内蒙古呼和浩特010051

为了研究橡胶混凝土路面在盐冻和风沙侵蚀双重因素作用下的耐久性,根据内蒙古西部地区盐渍土和风沙环境特征,配制了复合盐溶液,对橡胶砂浆进行冻融循环作用,并利用模拟风沙环境侵蚀试验系统对盐冻后的橡胶砂浆进行风沙冲蚀试验,应用扫... 详细信息

为了研究橡胶混凝土路面在盐冻和风沙侵蚀双重因素作用下的耐久性,根据内蒙古西部地区盐渍土和风沙环境特征,配制了复合盐溶液,对橡胶砂浆进行冻融循环作用,并利用模拟风沙环境侵蚀试验系统对盐冻后的橡胶砂浆进行风沙冲蚀试验,应用扫描电子显微镜(SEM)观测橡胶砂浆在盐冻条件下经风沙冲蚀前后的微观形貌。结果表明:当冻融次数大于15次时,橡胶砂浆的质量损失率小于水泥砂浆;随冻融次数的增加,水泥砂浆和橡胶砂浆低角度冲蚀时的冲蚀率先降低后增大,高角度冲蚀时的冲蚀率逐渐增大;相同冻融循环次数后,四种材料的抗风沙冲蚀性能为:80目橡胶砂浆<40目橡胶砂浆<水泥砂浆<10目橡胶砂浆。

关键词：橡胶混凝土复合盐冻融循环风沙冲蚀

钢结构涂层在多因素影响下的耐风沙冲蚀性能研究

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钢结构涂层在多因素影响下的耐风沙冲蚀性能研究

作者：李洁内蒙古工业大学

学位级别：硕士

本研究针对我国内蒙古地区钢结构建筑长期受到风沙环境、高低温环境、强紫外环境的侵蚀老化作用,造成钢结构表面聚氨酯涂层的老化、破坏,导致钢结构建筑的耐久性和安全性能下降甚至丧失,造成钢结构局部、整体的失效,对钢结构聚氨酯涂层... 详细信息

本研究针对我国内蒙古地区钢结构建筑长期受到风沙环境、高低温环境、强紫外环境的侵蚀老化作用,造成钢结构表面聚氨酯涂层的老化、破坏,导致钢结构建筑的耐久性和安全性能下降甚至丧失,造成钢结构局部、整体的失效,对钢结构聚氨酯涂层在风沙侵蚀环境下、高低温老化、紫外辐照老化条件下耐风沙冲蚀性能进行研究。研究课题受到国家自然科学基金项目《风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为及损伤评价研究》(批准号:11162011);《内蒙古中西部大温差强紫外环境下钢结构涂层受风沙侵蚀损伤机理研究》(批准号:11862022)资助,利用模拟风沙环境侵蚀试验系统、模拟自然环境侵蚀试验箱和紫外老化试验箱对钢结构聚氨酯涂层试件进行风沙冲蚀试验、高低温循环老化试验和紫外老化试验,试验之后对不同老化条件、不同老化程度下的钢结构涂层耐风沙冲蚀性能进行对比分析。以下为具体研究内容:1.分析我国内蒙古地区自然环境特征,包括风沙环境、高低温环境和紫外环境;设计了不同工况的钢结构聚氨酯涂层高低温循环老化试验、紫外老化试验以及风沙冲蚀试验。2.对钢结构聚氨酯涂层进行耐风沙冲蚀试验,试验方法采用气流挟沙喷射法,实验仪器采用模拟风沙环境侵蚀试验系统,对涂层的耐风沙冲蚀性能进行研究分析,得出结论:钢结构聚氨酯涂层未老化受风沙冲蚀阶段的冲蚀明显分为低速增加阶段和高速增加阶段;在不同冲蚀速度的条件下,随着冲蚀角度的增加,涂层的冲蚀率呈现先增大后减小的趋势;试验得出涂层的最大冲蚀率所在角度为38°。3.对钢结构聚氨酯涂层进行高低温度循环老化试验,利用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层老化前后形貌,涂层老化后涂层表现出现明显的变化;利用X射线能谱(EDS)分析涂层老化前后元素,发现涂层表面前后元素含量出现一定变化;利用X射线衍射(XRD)分析涂层老化前后并未发生晶体物相变化。4.对高低温循环老化后的涂层进行风沙冲蚀试验,研究老化后涂层的耐风沙冲蚀性能,从多方面分析温度循环老化对钢结构聚氨酯涂层的耐风沙冲蚀性能影响,结果表明:温度循环老化后耐风沙冲蚀性能明显降低;采用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)进行涂层的表面形貌观察及粗糙度测定。5.对钢结构聚氨酯涂层进行紫外老化试验,利用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层老化前后形貌,涂层老化后涂层表现出现明显的变化;利用X射线能谱(EDS)分析涂层老化前后元素,发现涂层表面前后元素含量出现一定变化;利用X射线衍射(XRD)分析涂层老化前后并未发生晶体物相变化。6.对紫外老化后的涂层进行风沙冲蚀试验,研究老化后涂层的耐风沙冲蚀性能,从多方面分析紫外老化对钢结构聚氨酯涂层的耐风沙冲蚀性能影响,结果表明:紫外循环老化后耐风沙冲蚀性能明显降低;采用扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)对涂层的表面进行形貌观察及粗糙度的测定。

关键词：钢结构涂层风沙冲蚀温度循环老化紫外老化损伤机理粗糙度

橡胶砂浆受风沙冲蚀及复合盐冻融循环下受风沙冲蚀试验研究

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橡胶砂浆受风沙冲蚀及复合盐冻融循环下受风沙冲蚀试验研究

作者：王雨夏内蒙古工业大学

学位级别：硕士

内蒙古中西部地区的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、库不齐沙漠等是我国沙尘暴的主要来源,该地区还分布着大量多种类型的盐渍土,寒暑变化剧烈,对该地区混凝土构筑物及路面的使用寿命和服役期质量具有显著影响。由于混凝土构筑物及路面在施... 详细信息

内蒙古中西部地区的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、库不齐沙漠等是我国沙尘暴的主要来源,该地区还分布着大量多种类型的盐渍土,寒暑变化剧烈,对该地区混凝土构筑物及路面的使用寿命和服役期质量具有显著影响。由于混凝土构筑物及路面在施工时的振捣作用会造成其表面材料以砂浆为主,因此,本文采用橡胶砂浆代替橡胶混凝土来研究其在盐渍环境、冻融交替和风沙环境三种因素作用下的损伤情况。根据所采盐渍土的分析结果配制了复合盐溶液,对橡胶砂浆进行了复合盐冻融循环腐蚀试验;利用模拟风沙环境侵蚀实验系统对橡胶砂浆和冻融后的橡胶砂浆进行了风沙冲蚀试验,分析了在不同冲蚀力学参数下的损伤规律以及不同冻融循环次数下的质量损失规律;运用田口方法分析了各冲蚀影响因素作用程度的大小;通过场发射扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观测了试件受损表面的形貌,运用X射线衍射仪分析冻融后表面化学成分的变化,从微观角度探究其破坏机理。研究结果对提高混凝土构筑物及路面在盐渍区的抗冻性能以及抗风沙冲蚀性能具有显著意义。本课题受国家自然科学基金项目《风沙环境下钢结构涂层侵蚀力学行为及损伤评价研究》(批准号:11162011)和《严寒环境下西部盐渍区道面混凝土受风沙侵蚀损伤机理研究》(批准号:51468049)资助,具体研究内容如下:1.分析了内蒙古地区种类多、面积大的盐渍土分布特征,四季分明、寒暑变化剧烈的气温特征,丰富的沙尘源、强风及热力条件导致的风沙环境特征。2.根据内蒙古地区的沙尘天气特征,对10目、40目、80目橡胶砂浆和水泥砂浆进行风沙冲蚀试验,以风力(风速)等级对照表为依照,选取7级到11级风级中的五个风速为冲蚀速度,依次选取15°到90°中的六个值为冲蚀角度,利用量纲齐次原则,得出室外沙尘浓度与试验下沙量之间的转化关系,考虑试验设备水平和短期加速试验效果后选取15g/min到55g/min五组下沙量。3.利用模拟风沙环境侵蚀实验系统对水泥砂浆和橡胶砂浆进行冲蚀试验,分别就冲蚀速度、冲蚀角度、下沙量三个因素展开研究,同时运用场发射扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观测冲蚀后形貌,结果表明:试件的冲蚀率均随冲蚀速度的增大而增大,随冲蚀角度的增大而增大,随下沙量的增大先降低后增大,在45g/min时冲蚀率最低;对比橡胶砂浆和水泥砂浆在相同冲蚀条件下的试验结果,得到其冲蚀率大小依次为:10目橡胶砂浆风沙粒子的撞击有很强的吸收作用,40目的橡胶颗粒在沙粒的冲击作用下则容易脱落。4.为了得出各影响因素对橡胶砂浆所造成冲蚀损伤程度的大小,采用田口方法进行试验设计,结果表明:在冲蚀速度为17m/s,橡胶目数为10目,橡胶掺量为5%,冲蚀角度为45°和下沙量为45g/min的组合下,橡胶砂浆的冲蚀率最小;各因素对橡胶砂浆冲蚀率的影响程度为:下沙量>冲蚀速度>橡胶目数>冲蚀角度>橡胶掺量。5.根据盐渍土采集结果,配制浓度为3.6%的复合盐溶液对水泥砂浆和橡胶砂浆进行冻融循环试验,并采用场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪观测冻融后表面,结果表明:随着冻融循环次数的增加,试件的质量损失率先降低后增大,在冻融循环10次时质量损失率最小;冻融15次之前水泥砂浆的质量损失率较小,冻融15次后橡胶砂浆的质量损失率较小,相比10目和80目橡胶砂浆,40目橡胶砂浆的质量损失率更小。6.对复合盐冻融循环后的橡胶砂浆和水泥砂浆进行风沙冲蚀试验,结果表明:相同冻融循环次数后,材料的抗风沙冲蚀性能为:80目橡胶砂浆风沙的冲蚀下剥离基体,使得表面变平整光滑,露出橡胶颗粒。

关键词：风沙冲蚀橡胶砂浆水泥砂浆田口方法冻融循环