星型疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的研究

采用光引发自由基聚合法,用丙烯酰胺和疏水单体十八烷基二甲基烯丙基氯化铵合成了星型疏水缔合聚丙烯酰胺(SHMPAM),研究了SHMPAM的溶液性质。流变性实验结果表明,SHMPAM溶液的临界缔合浓度为1000～1250mg/L;SHMPAM溶液的抗温、抗盐和抗剪切性能与疏水缔合聚合物(AP-P4)溶液的性能相似,且性能优于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液;SHMPAM具有的支臂结构一方面增强了分子链间的缠结,导致聚合物溶液的黏度增加,另一方面SHMPAM的支臂在模拟地层水溶液中易发生分子内缔合,一定程度上降低了聚合物溶液的表观黏度。黏弹性实验结果表明,SHMPAM溶液的黏弹转变频率为0.17Hz,AP-P4溶液的黏弹转变频率为0.56Hz,而HPAM溶液只表现出黏性。

纤维改性珊瑚泥裂隙动态演化规律试验研究

土体龟裂在自然界中广泛存在,而裂隙的存在极大地劣化了土体的工程性质。岛礁上工程材料缺乏,如何就地取材,利用珊瑚泥这种潜在的工程材料并进行改性,是亟需解决的关键问题。采用PVA纤维对珊瑚泥龟裂特性进行改善,通过龟裂试验,利用图像处理技术,获得了裂隙参数、分形维数、频率分布以及裂隙发育速率的变化规律,从而得出不同纤维掺量下的珊瑚泥裂隙动态演化规律以及纤维加固效果。结果表明:PVA纤维的掺入,提高了土体的整体性能,并起到桥接作用,能在一定程度上阻碍土体的收缩以及抑制土体裂隙的拓展。此外,还得出了纤维加固土体的裂隙开裂判据,以及揭示了珊瑚泥纤维加固机理。这对珊瑚泥的潜在应用价值具有重要意义。

树核星形聚丙烯酰胺的制备及其稀溶液性质

以叔胺化树枝状聚酰胺基胺为核,通过光引发自由基聚合制备了具有不同支臂数(4,8,16)的树核星形聚丙烯酰胺(DSPAM)。研究DSPAM在NaCl水溶液中的稀溶液性质时发现,特性黏数([η])相同时,DSPAM的Huggins系数(KH)比线型聚丙烯酰胺大,溶剂化DSPAM的分子体积也较大;随溶液中NaCl浓度的增加,不同支臂数DSPAM的[η]、扩张因子(α)和体积相关参数(VE)增大,KH呈无规律性波动,形状因子(υ)变化较小;α和VE在不同的NaCl浓度下均随DSPAM支臂数的增多而减小,支臂数为16时DSPAM的υ最接近2.5,此时DSPAM分子的在溶液中的构象也最接近球状。用原子力显微镜观察支臂数为16的DSPAM在水中的微观结构基本呈现球状。

星型疏水缔合聚丙烯酰胺的研究 Ⅰ.疏水单体含量对其水溶液性质的影响

以叔胺化星型聚酰胺基为核、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(ODAC)为疏水单体,通过光引发自由基聚合法合成了一系列不同ODAC含量的星型疏水缔合聚丙烯酰胺(sHMPAM);考察了ODAC含量对SHMPAM溶液的抗温性、抗盐性、过滤性、吸附性和抗剪切性能的影响。实验结果表明,在模拟油田地层水中,随ODAC含量的增加,SHMPAM溶液的临界缔合浓度减小;ODAC含量较高的SHMPAM溶液对温度有较强的敏感性;随矿化度的增加,不同ODAC含量的SHMPAM溶液的黏度均呈现下降—增加—下降的趋势;SHMPAM溶液通过1.2μm微孔滤膜时均表现出良好的过滤性;在石英砂表面的吸附曲线基本符合Langmuir等温吸附规律;经高速剪切后,不同ODAC含量的SHMPAM溶液表观黏度的保黏率均超过25%,具有一定的抗剪切性。

土工格栅加筋珊瑚砂的强度及变形特性试验研究

珊瑚岛礁钙质砂作为海洋工程建设的主要原材料,具有碳酸钙含量高、多孔隙、颗粒易破碎等特征。为了进一步提高海洋工程建设中岩土构筑物的强度及稳定性,采用土工格栅加筋珊瑚砂是一种潜在的有效手段。通过一系列的室内三轴压缩试验,探究土工格栅加筋层数、初始含水率、围压等因素对加筋珊瑚砂强度及变形特性的影响。研究发现:格栅加筋能够明显地改善珊瑚砂的力学性能,随着格栅层数的增加,加筋珊瑚砂整体的强度逐渐上升,偏应力-应变关系总体呈现硬化趋势,侧向的鼓胀变形得到明显改善;似黏聚力随着格栅层数增加近似呈线性递增,内摩擦角轻微降低;随着初始含水率的增加,格栅加筋珊瑚砂的强度呈轻微衰减趋势,似黏聚力变化不大,但内摩擦角相比干砂最大下降了约4°;三轴应力状态下的格栅加筋珊瑚砂颗粒破碎受围压影响较大,低于400k Pa围压下的相对破碎率主要在3%以内。此外,基于格栅与珊瑚砂相互作用特征,考虑并计算得到格栅产生的侧向与轴向附加应力,研究结果进一步丰富了对格栅加筋珊瑚砂机制的认识。

基于MSP430F149和CVI6.0的串行通信设计

在简要介绍MSP430系列单片机和虚拟仪器软件开发环境CVI6.0的基础上,重点分析并实现了MSP430F149和计算机的RS-232接口通信,并对CVI6.0的串口通信编程进行了描述。该串行通信设计实用、易行,是实现测试系统数据通信的一条很好的途径。

Windows图形编程中的坐标系与GDI映射方式

本文从GDI映射方式入手,对基于设备坐标的视口和基于逻辑坐标的窗口的概念、内涵及其相互关系进行了分析介绍。在此基础上,文章详述了怎样建立不同原点、单位和正方向的逻辑坐标系,对坐标系的构建原理进行了深入剖析。

珊瑚砂振冲密实加固响应室内模型试验研究

随着海洋岛礁工程的大力推进,吹填珊瑚砂地基的密实加固问题开始备受关注。利用自主研发的室内振冲器开展了珊瑚砂饱和砂土地基的室内振冲模型试验研究,深入分析了振冲过程中动孔隙水压力、水平动土压力等动参量的响应规律,探讨了振冲后沉降变形、相对密实度的变化特征。结果表明:松散珊瑚砂地基的密实度在经过两次双点振冲反复加固后均提升至中密。其中相对密实度在振冲点位处的提升效果较其余位置更为明显,并且中层或深层区域的加固效果优于表层区域。在超孔隙水压力方面,其最大值出现在振冲珊瑚砂地基过程中的贯入阶段,并且在留振开始时出现衰减现象。珊瑚砂地基在振冲器上拔过程中超孔隙水压力发生断崖式下跌。在第2次贯入时,超孔隙水压力比的峰值较首次出现显著下降。超孔隙水压力比等值线云图表明,振冲过程中的超孔隙水压力比等值线呈现平行分布。珊瑚砂浅层水平土压力随振冲器的贯入与拔出均呈现增加态势,深层水平土压力则呈现减少态势。

西方科学的滥觞——试析古希腊自然哲学

公元前6世纪伊始,古希腊人开始探究自然哲学,这就是西方科学的滥觞。文章从自然哲学起源于古希腊的种种原因、古希腊自然哲学家从事研究的动机、古希腊自然哲学家所研究的主要问题这三个方面来分析古希腊自然哲学的产生、发展等问题,以期给读者带来更清晰的认识。

海洋珊瑚黏土岩土特性的室内研究

吹填珊瑚黏土是一种新型黏土,是珊瑚岛礁吹填过程中分选形成的特殊黏土。新的水力吹填工程珊瑚礁地基,包括珊瑚砂、淤泥和黏土。粒径小于75μm的且含量占50%以上这部分形成黏土。作为一种新型黏土,其岩土工程性质在以往的研究中鲜有报道。本文通过一系列室内试验,对其力学性能、微观结构和矿物组成进行了综合研究。结果表明:珊瑚黏土是一种高孔率、高饱和度的低液限黏土。珊瑚黏土的矿物成分为方解石和文石,化学成分为碳酸钙。孔隙比对珊瑚黏土的压缩性能有显著影响。随着孔隙比的增大,压缩系数a_(1-2)和压缩指数C_(c)逐渐增大,压缩模量Es逐渐减小。珊瑚黏土的不排水应力−应变曲线表现出应变软化特性,峰值强度和残余强度与围压呈线性正相关。在试验围压范围内,峰值强度与残余强度的折减为26.8%~36.1%。

重庆某废铅冶炼厂重金属污染土壤微观结构特性研究

污染土壤微观结构研究中,室内试验制备的土样比较理想,而实际污染现场的土质极其复杂。为研究现场重金属污染土壤微观机理,开展了铅、砷、镉污染等重金属污染土基本物理性质指标试验和微观结构测试。首先,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP—MS)测定现场土样污染物类型及含量,建立现场土体重金属含量分布;然后,采用扫描电子显微镜(SEM)进行表面微观形貌试验,揭示污染土表面微观形貌,并通过颗粒(孔隙)及裂隙图像识别与分析系统(PCAS)定量分析土体试样的孔隙率,分析试样孔隙随重金属污染含量的变化规律;最后,从土壤环境的物质组成与结构及土壤性质方面分析土体微观形貌的变化机理。

吹填珊瑚岛礁钙质软泥的渗透特性试验研究

钙质软泥作为吹填珊瑚地基土的一部分,其渗透特性对于岛礁工程的建设具有重要意义。基于GDSPERM全自动环境岩土渗透试验系统对南海某岛礁钙质软泥进行系列固结渗透联合试验,探究孔隙比、固结历史、固结压力、水力梯度和孔隙液离子浓度对钙质软泥渗透特性的影响,并对钙质软泥孔隙比与渗透系数之间的非线性关系进行拟合分析,得出钙质软泥的系列渗透规律。结果表明:钙质软泥的渗透系数约为10-6 cm/s,且不随水力梯度的变化而变化,存在初始水力梯度;固结历史对钙质软泥渗透性有较大影响,在孔隙比相同的条件下,未经固结的土样呈现出更低的渗透性能;钙质软泥的渗透系数随固结压力的增大而减小,减小幅度不超过一个数量级;随着孔隙比的增大,钙质软泥的渗透系数也相应增大,两者呈非线性关系,“lg[k v(1+e)]-lg e”模型拟合效果较好,为适用于钙质软泥的最优非线性渗透模型;钙质软泥的渗透系数随孔隙液NaCl浓度的增大而减小。

珊瑚碎屑颗粒内孔隙特性微观试验研究

珊瑚碎屑是一种特殊的岩土材料,其显著特征是存在大量的内孔隙。为了深入揭示珊瑚碎屑内孔隙特性,通过电镜扫描(SEM)和压汞试验(MIP),分别定性和定量化地分析了珊瑚碎屑颗粒表面及内部孔隙形态特征和分布规律。结果表明:珊瑚碎屑存在由珊瑚虫生长和微生物共生形成的两类大小、形态及分布不同的内孔隙;珊瑚碎屑的整体孔隙度为9%-25%,由珊瑚虫生长而形成的孔隙等效直径为10-200μm;由微生物形成的孔隙面孔隙度低,孔隙直径多为4μm以下,且等轴或不等轴孔隙占绝大部分。

基于Delphi的水平定向钻进监控软件研究与实现

本文主要介绍了基于Delphi的水平定向钻进监控系统软件设计方案和主要功能模块的实现方法。该软件能根据地貌信息和施工要求合理设计水平定向钻进钻孔轨迹,并在实现整个施工过程中钻孔状态实时监测的同时,对钻进给予一定的预测和调控,大大提高了施工的精度和可靠性。软件基于Windows操作系统,采用面向对象、数据库功能强大的Delphi语言作为RAD平台,具有良好的可维护性、可操作性、友好的界面。

厚度及温度影响下重庆淤泥质土裂隙形态试验研究

土体龟裂是一种常见自然现象,龟裂的发育会显著弱化土体的结构性和完整性,从而导致工程灾害的发生。为了研究土体厚度、温度对重庆淤泥质土龟裂特性的影响,本文开展物性试验、XRF试验、XRD衍射试验、龟裂试验和扫描电镜试验,然后基于数字图像处理技术、分形理论等实现对龟裂形态的定量表征。结果表明:(1)重庆淤泥质土属于高液限黏土,颗粒形态呈现出分散结构以及不规则的粒团形式;(2)裂隙多呈现出“T”型及“Y”型等三岔口形式,裂隙所分割出的土块多以三角形、多边形、扇形等形式表现;(3)各相应温度条件下,裂隙节点个数、裂隙条数、裂隙总长度、土块个数和土块总面积均随着土体厚度的增加而减少,而裂隙总面积、表面裂隙率、表面裂隙比、裂隙平均长度、裂隙平均宽度、平均土块面积和最大土块面积则随着土体厚度的增加而呈现出增大趋势,其中,裂隙长度的频率分布符合LogNormal函数曲线形式;(4)分形维数随着土体厚度的增加而缓慢增大,而与平均裂隙宽度之间有着较好的指数关系;(5)各相应土体厚度条件下,裂隙长度分布范围随温度的升高呈降低趋势。重庆淤泥质土龟裂形态是多尺度的,包括宏观裂隙、细观裂隙以及微观裂隙,土体中的多尺度裂隙极大地弱化了其工程性质。

基于Delphi的水平定向钻进监控软件研究与实现

本文主要介绍了基于Delphi的水平定向钻进监控系统软件设计方案和主要功能模块的实现方法。该软件能根据地貌信息和施工要求合理设计水平定向钻进钻孔轨迹,并在实现整个施工过程中钻孔状态实时监测的同时,对钻进给予一定的预测和调控,大大提高了施工的精度和可靠性。软件基于Windows操作系统,采用面向对象、数据库功能强大的Delphi语言作为RAD平台,具有良好的可维护性、可操作性、友好的界面。