Effects of Specimen Shape and Size on Water Loss and Drying Shrinkage of Cement-based Materials

The effects of specimen size and shape on development of water loss and shrinkage of mortar and concrete respectively were investigated. The experimental results showed that the effects of specimen size and shape on water loss ratio were consistent with those on drying shrinkage strain. It is also indicated that drying shrinkage strain has obvious linear correlation with water loss ratios independent of specimen size and shape. The effects of specimen size and shape on the water loss ratio were embodied in established model of averaged relative humidity improved by considering effects of sequential hydration and calculated by finite difference method. Furthermore, the effects of specimen size and shape on drying shrinkage strain of concrete were experimentally deduced and applied to modify criterion EB-FIP1990. The comparison between experimental and calculated results shows that the modified EB-FIP1990 can be adopted to predict drying shrinkage strain of concrete with reasonable accuracy.

掺硫铝酸钙类膨胀剂白水泥净浆干燥收缩与水分损失关联

为精确解析干燥条件下掺硫铝酸钙类膨胀剂水泥基材料的收缩行为,深入揭示低相对湿度条件下硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩效果下降的机制,利用低场磁共振弛豫技术,结合X射线衍射、质量与长度测试,在不同相对湿度下对掺与不掺硫铝酸钙类膨胀剂白水泥净浆的干燥收缩历程进行10个月的长期监测,从含水量及水分状态角度,定量描述白水泥净浆干燥失水和收缩的演变规律,阐明硫铝酸钙类膨胀剂导致干燥收缩落差增大的作用机制。结果表明:在相对湿度为75%、43%、11%的环境中干燥,白水泥净浆失水量和干燥收缩均持续增大直至稳定,3类环境中各试件干燥收缩与相对失水量间的关系基本保持一致;随干燥时间延长,单位失水量导致的干燥收缩先降低后升高,干燥进程中净浆内部各级孔隙失水规律不同,且各湿度条件下的干燥收缩机制存在差异;掺入硫铝酸钙类膨胀剂后,C-S-H凝胶纳米孔结构会发生一定粗化,干燥时易损失更多可蒸发水,且膨胀剂水化生成的钙矾石还会损失2~5个结晶水,二者共同导致净浆水分损失与干燥收缩增大;在低湿度环境中应用硫铝酸钙类膨胀剂时,需注意这两个因素导致收缩落差增大的影响。

基于多耦合物理场的“香菇-热风”互作过程分析

为了解香菇热风干燥的过程,基于多耦合物理场,应用COMSOL Multiphysics仿真与干燥试验相结合的方法,探究了香菇内部的温度、水分、应力变化及分布规律。试验结果表明:在40℃、55℃、70℃的干燥条件下,香菇的失水速率分别为3.7%/h、6.2%/h和12%/h,总收缩率分别为12.03%、18.41%、24.23%。结合仿真模拟结果,发现干燥温度越高,香菇温度上升速度越快,香菇内部的湿应力和热应力越大;干燥过程中的香菇水分变化与温度有关,温度先上升的部位水分先开始散失;影响香菇应变的主要应力为热应力,干燥过程中的热应力越大,香菇发生的应变越大。研究可为香菇热风干燥技术提供理论基础。

干湿循环作用下石灰土耐水性试验研究

为研究干湿循环条件下石灰土的水稳定性,对不同石灰掺量的石灰土试样进行干湿循环处理,开展无侧限抗压强度、密度和质量损失率试验,探究石灰土的强度和变形等物理力学性质。结果表明:石灰土在干湿循环作用下强度骤然降低,但随着干湿循环次数的增加强度有所提高并最终趋于稳定,长期干湿循环作用会使试样强度衰减37.58%~51.42%,但石灰掺量为15%时能有效抑制强度的衰减;石灰土在干湿循环作用下密度骤然增大16.94%~20.26%,初期表现出强烈的吸水特性,但随后密度不再增大;在干湿循环前期,石灰土试样会因土体内部火山灰作用和碳酸化作用而吸水,表现为石灰土质量先陡增后趋于稳定,反映出一定的抗水蚀性能;长期干湿循环作用下,试样破坏形态由脆性破坏转变为塑性破坏;建议在实际工程中将石灰土地基应用于干燥环境,采用15%的最优石灰掺量,即灰土体积比3∶7、含水率27.64%,以保证干湿循环对石灰土地基的水稳定性影响程度最小。

水泥稳定碎石基层材料干缩及影响因素分析

针对水泥稳定碎石基层在湿度变化时易产生干缩裂缝的缺陷,进行了一次和二次循环干燥收缩试验,对水泥稳定碎石基层材料的干缩变形特性及影响因素进行了分析研究,为完善水泥稳定碎石基层材料的级配组成,改善其收缩性能,减少其干缩量奠定了基础.

温度及特征尺度对污泥表观干燥动力学的影响研究

从污泥表观干燥动力学入手来研究污泥干燥并进行数值模拟,根据在自制实验台上测得的圆柱污泥的干燥失重曲线,采用等温热分析动力学的基本原理,得出了污泥干燥失水率与时间的关系式,这一关系式说明污泥干燥时间与包含失水率的多项式呈线性关系,其斜率作为研究污泥表观动力学的重要参数之一,与干燥温度及污泥特征尺度有关。根据实验结果拟合出描述斜率与干燥温度及污泥直径3者关系的表达式,验证实验表明,拟合斜率值与实验值接近。拟合斜率值可估计污泥干燥所需时间,这是一种定量描述污泥干燥速率的方法,对进一步研究污泥表观干燥动力学有重要意义。

干制过程中不同红枣品种失水速率及出干率的比较

以8个新疆红枣品种为试材,研究比较了干制过程中不同红枣品种的单果重量、出干率及失水速率等指标的变化;同时选取嫁接当年、4a生和6a生"灰枣"以及4a生"骏枣"为试材,研究了不同树龄对红枣出干率的影响。结果表明:红枣的出干率和果实大小没有关系;8个红枣品种在干制初期失水速率大致相等,随着干燥时间的延长,失水速率呈现明显差异;嫁接4a生的"灰枣"和"骏枣"的出干率无显著差异;而嫁接当年生的"灰枣"出干率最小,为58.03%,嫁接6a生的"灰枣"出干率最高,为69.13%。

活立木生理干燥过程中水分传输和散失机制探讨

木材中的水分会严重影响木材加工和使用性能,必须通过干燥使木材含水率控制在适宜范围内。常规蒸汽干燥耗能大、干燥缺陷多,热泵除湿干燥、太阳能干燥等新型节能干燥技术工业化应用尚不理想,因此,本文从木材水分来源和树木水分生理特性出发,探讨基于蒸腾作用降低木材水分的活立木生理干燥理论和技术,并从水分与植物生理的角度阐述活立木生理干燥的理论基础。通过分析树叶水分蒸发研究进展,总结叶内水分可能的3种蒸发位点,即暴露在内部气体空间的所有叶肉细胞和表皮细胞、气孔下腔室周围大部分区域的叶肉细胞和表皮细胞以及气孔下腔室周围其他区域的叶肉细胞和表皮细胞。通过分析植物体内水分传输机制研究进展和现状,总结植物叶内水分传输的3种可能途径,即通过胞间连丝的共质体传输途径、通过水孔蛋白的跨细胞传输途径以及通过未栓化细胞壁的质外体传输途径。阐明被广泛用于解释木质部水分长距离运输的内聚力-张力学说,分析其目前存在的争论及一些新提出的学说,如补偿压学说、多驱动力学说或水门学说,并分析木质部水分运输过程中时常发生的空穴和栓塞现象及其可能的恢复机制。在此基础上,提出今后研究活立木生理干燥过程中水分传输和散失机制的几个重点和方向:一是探讨生理干燥过程中处于水分胁迫状态下树叶叶孔蒸腾和角质层蒸腾之间的关系;二是探讨生理干燥过程中处于严重水分胁迫状态下树木叶内水分传输途径和蒸发位点;三是探讨纹孔等微观构造在木质部水分长距离传输中的作用以及在空穴和栓塞产生和恢复过程中的作用;四是探讨生理干燥过程中木质部内空穴和栓塞的产生和恢复机制及其对水分长距离传输的作用和影响。

樱桃番茄干燥工艺的研究

以樱桃番茄为研究材料,通过对原料品种的选择、预处理方法、渗糖等方式的处理后,以热风干燥为主要干燥方法来加工产品。通过测定恒定干燥条件下的干燥曲线,研究不同干燥温度、高低风速、同温度不同厚度下对樱桃番茄水分、含糖量、抗坏血酸损失比和过程中色度的影响。结果表明,选用热风干燥,干燥温度为55℃时,干燥10 h,干燥樱桃番茄果脯效果最好;采用高风速干燥比低风速干燥所用干燥时间短,干燥效果更佳;干燥后产品所含抗坏血酸为3.48 mg/100 g;最终制得的产品还原糖含量为8.23 g/100 g;樱桃番茄选料200 g、铺料层数为两层,在55℃下采用风速干燥,其色泽最好。

四川农区水土流失及其治理

四川省最严重的水土流失发生在东部盆地的紫色丘陵农区，泥土流失主要来自坡度≥６°的坡土。全省坡土面积３１６－６ 万ｈｍ２ ，占耕地总面积的４８ ％ ，坡土中坡度≥２５°的陡坡土占１７％ 。因此，坡土的水土流失治理是我省持续农业发展的重要基础。坡土水土流失治理，除陡坡土退耕还林种草外，还有８３％ 的坡土不仅要继续耕种，而且要持续稳定高产，治理难度大且任务艰巨。坡土水土流失治理的基本思路是以集雨拦洪（地表径流） 蓄水即治水为中心，旱、洪兼治；主要治理途径是：充分开发土壤、工程（ 以小微型蓄水工程为主） 、生物（ 森林） 三大“水库”的拦洪蓄水功能，有效集蓄和利用天然雨水资源，兴利除害，为持续农业创造良性生态系统。

基于水下钢球法的混凝土抗冲磨试验研究

对有刚玉环氧复合砂浆材料涂层的混凝土试件进行干、湿状态下的抗冲磨试验,针对水工混凝土试验规程所列试验方法中存在的不足,优化了试验方法。结果表明:试件在充分浸水饱和与绝对干燥的状态下的磨失量具有较好的一致性,采用绝对干燥状态下材料的磨失量来评价材料的相对抗冲磨性更为科学、准确。

云南元谋干热河谷区典型植被恢复模式的水土保持效应

在云南元谋干热河谷区,选择坡改梯经济林、冲沟内生态林和沟头坡面生态林3种典型植被恢复模式,分别设置标准观测小区,在雨季观测这3种模式与其对照(未种植任何植被)的水土流失、土壤入渗率和0～100 cm内的土壤剖面水分动态。结果表明,生态林和经济林植被恢复模式较其对照分别减少了水土流失30%和60%以上,显示出极显著的控制水土流失的效应。植被恢复还极显著增加了土壤的入渗率(可增加100%～200%)。在雨季,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照分别显著增加了土壤含水量30%和100%以上,说明植被恢复在雨季不会导致土壤旱化,因为植被恢复减少了地表水和土壤细颗粒的流失,同时还增加了降水的入渗,这2个作用都使土壤整个剖面水分含量增加。

含硫酸盐的半刚性基层材料干缩性能试验研究

本文介绍了掺加硫酸钠的石灰土、水泥土和二灰土四种半刚性基层材料的室内干缩试验方法及步骤,得出了在最佳含水率下这四种盐渍化的半刚性基层材料的干燥收缩与失水率的关系曲线.试验结果显示:干燥引起的水分蒸发使硫酸钠从孔隙溶液中结晶析出,所产生的结晶膨胀部分抵消了半刚性材料的失水收缩,因而可减小半刚性基层材料的干缩裂缝,并推荐了四种半刚性基层材料各自的最佳Na2SO4含量.在失水初期,随着失水率的增大,干缩应变急剧增大,与其相应的干缩系数先急剧增大,而后又骤然减至较小,至失水率增大至某一数值之后,随着失水率的继续增大,干缩应变趋于缓慢增大,与其相应的干缩系数缓慢减小;在失水率或曝露时间相同的情况下,干缩应变由大到小的排序为:石灰稳定土>水泥稳定土>二灰稳定土(10∶15∶75)>二灰稳定土(10∶45∶45),干缩系数由大到小的排序为:水泥稳定土>石灰稳定土>二灰稳定土(10∶15∶75)>二灰稳定土(10∶45∶45).

膨胀剂及纤维对水泥稳定碎石干缩性能的影响

对掺加膨胀剂、聚丙烯纤维的水泥稳定碎石和不掺加任何添加剂的水泥稳定碎石三种类型材料进行了干缩性能的试验,通过对试验结果的比较分析及对掺加膨胀剂与掺加聚丙烯纤维改善水泥稳定碎石干缩开裂性能不同作用机理的研究,得到如下研究结果:掺加膨胀剂比掺加聚丙烯纤维对水泥稳定碎石干缩抗裂性能的改善效果更好,且累计失水率值对膨胀剂水泥稳定碎石干缩抗裂性能的改善影响很大.

不同干燥方法对鸭茅营养成分及其损失的影响

研究干燥方法对鸭茅(不同生育阶段)营养成分及其损失量的影响。结果表明:(1)随着生育期的推进,粗蛋白质和粗灰分含量逐渐下降,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量逐渐增加,而水溶性碳水化合物含量开始不断增加,开花期最高,结实期又迅速减少;干燥方法对水溶性碳水化合物含量的影响极其显著(P<0.01),其含量的顺序为:烘干>晒后烘干>晒干>阴干。(2)干燥方法与营养物质的损失量间差异显著(P<0.05),其损失量的顺序为晒后烘干>晒干>阴干。不同干燥方法的水溶性碳水化合物损失量与干物质、粗灰分、无氮浸出物损失量之间呈显著相关,相关系数分别为0.8798、0.6404和0.6568。

脉动压差闪蒸处理对苹果片水分散失特性及品质影响

为了研究苹果片水分散失特性及品质变化规律,该文采用脉动压差闪蒸技术对苹果片进行干燥处理,结合低场核磁共振技术、重量法、物性分析等技术,分析苹果片水分散失特性和品质变化。闪蒸是脉动压差闪蒸干燥的一个中间阶段,也是一个至关重要的环节,因此该文着重研究闪蒸温度和闪蒸次数对瞬间脉动压差作用引起的水分散失、水分状态变化及苹果脆片品质的变化。试验结果显示:闪蒸温度对苹果片水分散失和品质都有影响,温度过低产品酥脆度不佳,温度过高引起脆片品质下降,由此得到适宜的闪蒸温度为95℃;多次脉动闪蒸对水分散失和质构的形成有促进作用,由于闪蒸瞬间温度和压力的突然降低,水分瞬间汽化为蒸汽,苹果片含水率降低,可以缩短干燥时间,提高脆片品质;闪蒸量随脉动次数的增加呈现出先上升后下降的趋势,这与苹果片内水分状态变化有关,初期以自由水为主而容易散失,后期以不易流动水和结合水为主,水分逐渐从高自由度向低自由度转变,导致水分散失速度减慢,水分闪蒸量减少;此外,核磁共振信号幅值的降低说明闪蒸作用可以促进水分散失;闪蒸促进水分散失的同时,引起内部结构膨胀,减少脆片干燥皱缩现象;闪蒸次数对苹果脆片品质也有一定影响,次数过多引起色泽变暗、膨化度降低、口感变差,综合各方面品质特性变化,得到闪蒸5次较为适宜。该试验结果可以为闪蒸作用对水分散失特性及品质影响研究提供理论基础。

压榨脱水中水葫芦氮磷钾养分损失研究

以水葫芦为试验材料，经机械粉碎，在0～12MPa的压力条件下，研究了水葫芦脱水效果及脱水过程中水葫芦氮、磷、钾等养分的损失，结果表明，随着压力由0增加至12MPa时，水葫芦含水率由初始的94．72％降低至68．90％，脱水率高达91．27％，其干物质损失率为29．31％。水葫芦中氮、磷、钾等养分在液相中的比例随挤压压力增加而增加；当压力为12MPa时，挤压残渣中氮、磷、钾养分的损失率分别为52.28％、47．83％、84．83％，各养分损失与其在水葫芦中的存在形态密切相关，养分游离性越高，其损失率越高。

页岩干燥温度对甲烷吸附的影响

同一样品在不同干燥温度处理后的对比实验显示,在110℃干燥条件下页岩的失水率高于60℃的失水率;而110℃干燥的页岩样品甲烷吸附量也显著高于60℃干燥条件下的甲烷吸附量。可见,干燥温度显然是影响页岩甲烷吸附的一个重要因素。尽管页岩的甲烷吸附量受干燥温度的影响,但同一个样品的甲烷吸附曲线形态基本相似,显示干燥温度主要影响到页岩吸附量,但并不影响页岩吸附机理,这表明,较高干燥温度下由于水分的驱除增加了页岩吸附的孔隙。

碱含量对水泥基材料干燥失水和收缩的影响

研究了标准养护7 d碱含量不同的水泥砂浆在相对湿度为33%、55%和79%三种不同湿度环境下的水分扩散和干燥收缩规律。结果表明,随着相对湿度的降低,水泥基材料的干燥失水和收缩值均增大;KOH掺量在0.5%~1.5%（占水泥质量百分比）范围内时,加快水泥基材料的水分损失,但促进作用有限;在相对湿度分别为33%与55%且KOH含量小于1.5%和相对湿度为79%且KOH含量小于1.0%时,碱也能够促进水泥基材料的干燥收缩。

四川旱耕地生产、生态问题及水土流失综合治理研究

四川地域辽阔 ,地貌以山地和高原为主 ,农耕地分布范围广 ,旱耕地比重大 ,水土流失和与之相关的旱、洪灾害等生产、生态问题突出 ,既导致农作物产量低而不稳 ,又给长江中下游带来安全隐患 ,因此 ,四川在实施西部大开发战略中 ,除实施天然林保护工程外 ,旱耕地 ,特别是旱坡耕地 (2°～ 2 5°)的水土流失综合治理 ,既具有极其重要的战略位置 。