核磁共振在岩土工程方面的应用综述

准确地测量岩土体中水分的变化及孔隙的变化对于岩土体的力学性质、施工方法有重要的指导意义,而核磁共振技术在检测岩土体孔隙及水分变化方面,具有快速、无损、分辨率高、精准性高等优点。本文主要介绍了核磁共振的原理,简要说明了核磁共振成像技术,以及核磁共振技术在岩土工程方面的研究现状。

基于南水模型的钙质砂应力-应变关系模拟

钙质砂是一种海洋生物成因的特殊岩土材料,具有颗粒性状不规则、易破碎的特点,表现出与石英砂不同的力学性质。为模拟钙质砂在不同应力水平下的应力-应变关系,首先分析南水模型的不足:即无法描述应力不变情况下应变无限增长的特点和不能描述钙质砂的剪胀性;然后通过在切线模量中引入应力比与峰值应力比的比值,合理考虑了颗粒破碎的影响;提出了切线模量和切线体积比与应力比间的函数关系式,使得改进后的模型能较好地描述应变-体变关系。同时,将孔隙压力系数引入到孔隙压力表达式中,较好地模拟了三轴不排水剪切试验结果。与现有的模型相比,改进后的模型表达式简单易懂,参数获取更为方便。

硫掺杂二氧化钛的光催化活性及其对微囊藻毒素的降解

为了更方便高效和绿色环保处理水中的微囊藻毒素（MC-LR）,采用溶胶-凝胶法制备了硫（S）掺杂的二氧化钛（TiO2）纳米光催化剂粉体（S-TiO2）,利用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）以及紫外可见光的反射光谱,分析测定了催化剂的结构特征,并以浓度为0.1μg/mL的MC-LR的光降解效果考察了其光催化活性,研究其光降解条件。结果表明,本实验制备的催化剂为锐钛矿结构,S以S＋6的形式进入TiO2晶格。催化剂的最优制作工艺为：掺杂量（[S]/[Ti]）0.25,500℃下煅烧3h,且制备的S-TiO2具有较好的稳定性和回收性,重复利用5次,降解率仅下降3.98%;最优MC-LR可见光降解工艺为：光强3 000lx,催化剂投加量0.1g/L,反应时间16h。在此催化剂制备条件以及可见光降解反应条件下,MC-LR的降解率为100%,残留量低于WHO规定的藻毒素含量限值。

胶结性对钙质砂剪切特性影响的试验分析

为研究未胶结和胶结钙质砂的剪切特性,对其进行颗粒分析试验、直剪试验以及接触摩擦特性试验。结果表明:所用钙质砂样的主要粒径集中在0.075mm至1mm之间,约占试样总质量的91.7%;未胶结钙质砂的剪应力位移曲线具有较明显的应变软化特征,且内摩擦角远高于普通石英砂。而胶结后的钙质砂剪应力位移关系却转变为应变硬化趋势,同时粘聚力升高,内摩擦角降低,抗剪强度仅得到有限的提高。这说明胶结性对钙质砂的抗剪强度起到正反两方面的耦合作用,其固化钙质砂的效果不明显。同时,接触面剪切特性试验说明胶结不仅不能有效提高桩侧摩阻力,反而是导致钙质砂桩侧摩阻力低下的重要原因。