模拟酸雨对红黏土抗剪性能影响的静态浸泡试验

[目的]模拟酸雨对红黏土抗剪强度特征的影响,并结合酸雨侵蚀后红黏土的微结构,分析影响强度机理,为酸雨区的基础设施建设特别是路基边坡防护和保障基础设施安全运营提供理论和工程指导。[方法]以云南省昆明市某路基边坡红黏土为研究对象,采用静态浸泡试验,用纯水和配置不同浓度的酸液对红黏土进行7,14和28 d的浸泡和侵蚀,然后采用直剪试验对红黏土的抗剪强度进行测定,同时采用电镜扫描和能谱分析对侵蚀以后土样的微观结构进行解析以此来开展侵蚀机理研究。[结果]①酸液对红黏土应力应变特征影响是明显的,特别是在高浓度酸液的侵蚀下,应力应变曲线变得不稳定,呈台阶上升状,具有应变硬化特征。②受酸液的侵蚀影响,红黏土的抗剪强度最高降低率可达到70%(7 d)和80%(14 d),在pH值为0的高浓度酸液侵蚀28 d以后,抗剪强度仅有5 kPa左右,强度基本完全损失;同时在高浓度酸液侵蚀下,不论侵蚀多长时间,黏聚力都最低,仅为4.99,2.19,0.02 kPa。随着浸泡时间和酸液浓度的增加,红黏土的抗剪强度指标黏聚力和内摩擦角均逐渐降低,且酸液浓度对强度及其指标的影响更为显著。③酸液导致倍半氧化物减少,粒间黏结性和黏结力降低,内部孔隙增大结构疏松,含水率增大是红黏土抗剪强度和黏聚力降低的原因,而酸液使粒径整体减小是内摩擦角降低的主要原因。[结论]酸雨对红黏土路基边坡红黏土强度影响明显,酸雨浓度比降雨时长对强度影响更为显著,在路基边坡稳定性的预测与防治及保障公路基础设施安全运营时应予以重视。

干湿循环与加载先后顺序对砂泥岩混合料压缩特性的影响

为研究干湿循环与加载先后顺序对砂泥岩混合料压缩特性的影响,针对不同干湿循环次数、浸水时间和水温处置下的砂泥岩混合料,开展先干湿循环后加载、先加载后干湿循环的单向压缩试验。结果表明,两种试验方法所得砂泥岩混合料压缩量均随干湿循环次数增加、浸水时间增长、水温增高而增大;压缩量与干湿循环次数呈对数关系、与浸水时间呈幂函数关系、与水温呈线性关系,并推导出相应的压缩量计算公式;试验结果及理论分析均得出先干湿循环后加载的压缩量大于先加载后干湿循环的压缩量。

浸水煤样强度劣化机理与防隔水煤柱留设公式优化方法探讨

防隔水煤柱的留设是防治老空水害问题的有效措施之一,为考虑煤柱长期浸水失稳对防隔水煤柱安全留设尺寸的影响,进一步提高防隔水煤柱的安全性,以华北型煤田为研究背景,基于模拟浸泡试验实测数据,分析了煤柱浸水时的强度破坏规律,探究了强度破坏的内在原因及影响因素。结果表明:不同浸泡环境下的煤柱抗压强度均随浸泡时间的延长而降低,并最终趋于稳定;抗拉强度与浸泡时间的关系在不同浸泡条件下呈现不同的变化规律,去离子水溶液浸泡条件下仍呈降低且趋于稳定的变化趋势,在高矿化度矿井水环境下则存在临界值,并在突破临界值后再次呈现降低趋势;影响煤柱稳定性的因素包括煤岩体性质、浸泡时间、浸泡溶液水化学特征等,其中浸泡时间为主要影响因素之一。结合实测数据及上述分析,从更加安全的角度引入了煤柱软化系数以限制经验公式中的抗拉强度,将防隔水煤柱留设公式修正为:L=0.5KM√3P/R_(t)K_(p)。

沉淀法白炭黑的45µm筛余物质量测试方法改进

对沉淀法白炭黑(水合二氧化硅,5 g)45µm筛余物质量的测试方法进行改进。结果表明:试样采用体积分数3%的氢氧化钠(NaOH)溶液浸泡,同时低速搅拌10 min,试样的水洗时间较短,冲洗效果较好,45µm筛余物质量测试值重复性较高;对微珠状试样进行4次NaOH溶液浸泡前后的平行试验试样的45µm筛余物质量测试值再现性精密度符合国家标准要求,即试样浸泡可明显缩短水洗时间,节约用水量。

色织面料浸泡色牢度检测方法分析及浸泡色牢度达标工艺探讨

文章对色织面料各种浸泡色牢度的测试环境及工艺条件进行分析,对比不同测试方法的工艺特点及浸泡色牢度结果评级的差异,分析浸泡色牢度测试标准后,根据最贴近家庭洗衣场景及浸泡色牢度高要求,对测试方法的选用提出建议,同时当色织面料深色系列的浸泡色牢度达到高标准测试方法4.0级及以上水平时,结合纱线染色后处理及面料后整理生产过程的关键质量控制点,采用正交试验探讨工艺参数、助剂种类及其质量浓度对浸泡色牢度的影响,提出色织面料浸泡色牢度要达到高标准时的染整工艺方法。

CBR试验在高速公路工程检测中的应用

为研究CBR试验在高速公路工程检测中的应用,提高高速公路路基整体施工质量和强度稳定,论文依托实际工程,详细阐述了公路路基CBR试验原理及试验仪器选取,重点研究了公路路基填料CBR试验过程中,材料准备、试件制备、膨胀量测量、贯入试验及CBR值计算、结果分析等环节的技术要点,并结合不同掺灰量、击实次数以及浸水时间来评价CBR值变化特点。

五味子养生保健泡饮袋的研制

本研究以五味子为主要原料,利用单因素和正交试验确定五味子养生保健泡饮袋的最佳配方。结果表明:五味子泡饮袋产品的最佳配方为A_(3)B_(2)C_(3)D_(3),即五味子颗粒20 g、枸杞颗粒4 g、苦水玫瑰颗粒0.6 g、单晶冰糖颗粒8 g、柠檬颗粒1.6 g。

清半夏工业化大生产炮制工艺优化研究

目的:比较浸泡法和煎煮法对清半夏饮片质量的影响,并优选清半夏的最佳生产工艺。方法:采用浸泡法和煎煮法分别对不同大小的半夏药材进行炮制加工,并对制得的清半夏饮片的外观性状、水分、总灰分、白矾限量、浸出物、出膏率和总酸含量进行比较;以浸出物、出膏率及总酸含量为评价指标,采用正交试验设计优选清半夏的最佳煎煮工艺。结果:煎煮工艺在制备不同规格清半夏饮片外观性状、水分、总灰分、浸出物、提率、白矾限量及总酸含量均优于浸泡法,且在生产效率和时长上远优于浸泡法。正交试验得到清半夏饮片的最佳煎煮工艺为浸泡24 h,煎煮8 h,70℃干燥5 h,3次平行试验证实该工艺稳定可行。结论:煎煮法炮制清半夏工艺简便,能够在较短时间内使半夏达到透心状态,饮片的外观性状、水分、总灰分、白矾限量、浸出物、提率及总酸含量均较佳,且生产效率高,能够较好地实现生产自动化,使工业化大生产过程中的质量进一步提高、稳定和可控。

酸雨对透水沥青路面抗滑耐久性的影响

为探讨酸雨对透水沥青路面抗滑性能的影响,通过循环浸泡的方式模拟酸雨对OGFC-13和AC-13沥青混合料的腐蚀,借助小型加速加载试验来模拟轮胎的循环荷载作用,采用激光断面仪和摆式摩擦系数仪对试件抗滑性能进行检测,并对比分析酸液浓度和浸泡周期对混合料抗滑性能的影响,以及两种混合料在抗滑耐久性上的差异。研究结果表明:酸腐蚀会导致沥青膜的剥落,在循环荷载作用下混合料的抗滑性能经历了快速衰减期、缓慢衰减期和稳定期这3个阶段。随着酸浓度和浸泡周期的增加,会加速沥青混合料抗滑性能的衰减,降低混合料的抗滑耐久性能。与AC-13沥青混合料相比,OGFC-13沥青混合料在沥青膜剥落后,纹理构造良好,能提供更强的切削摩擦力,在酸性环境下表现出更好的抗滑耐久性。

和林格尔新区黄土湿陷系数及湿陷起始压力测定方法研究

以内蒙古和林格尔新区新建机场及其他基建项目为依托,对和林格尔新区土层成因类型及分布特征进行调查分析,初步确定湿陷性黄土的分布范围及湿陷程度。采用现场静载荷试验及原状样室内试验两种方法,对场区内粉土、粉砂两种不同湿陷性黄土的湿陷系数及湿陷起始压力的测定方法进行分析,为和林格尔新区黄土湿陷性分析提供依据。结果表明:采用现场静载荷试验确定湿陷系数,粉土湿陷系数δs取ΔFS/1.1b,粉砂湿陷系数δs取ΔFS/1.5b,均可满足判别结果的准确性;采用静载荷试验判别湿陷起始压力时,粉土取现行标准中ΔFS/b等于0.017对应的压力值作为湿陷起始压力。而对于粉砂,须进行修正,应取ΔFS/b等于0.023对应的压力值作为湿陷起始压力。

涡扇发动机装机状态自然低温试验

为完成涡扇发动机状态鉴定,在北方场站开展了发动机装机状态下的自然环境低温试验。通过地面试验完成了自然低温试验环境的量化分析,研究了不同气源起动模式、不同使用方法对装机状态自然低温条件下发动机起动性能的影响,分析了发动机样本量对试验鉴定结果的影响。结果表明:APU供气是低温冷浸透起动的首选起动方式;冷运转可以有效改善发动机低温起动性能,使相对起动时间缩短0.125~0.250;增加发动机样本量可以获得更加科学的鉴定结果,在低温起动过程中,发动机可能出现失速等不稳定现象,甚至造成起动失败。开展了飞行试验,研究了空中低温环境对发动机工作参数及加减速特性的影响。结果表明:在相同高度和速度下发动机加速时间随进气温度的降低而延长,当空中进气温度相差约30℃时,加速时间延长最多约为18%;减速时间随进气温度的变化不大。

基于逆向质量守恒模拟识别地浸淡化过程中的水岩反应机制

为探讨新疆十红滩砂岩铀矿原位地浸开采前的淡化过程中溶浸矿体与注入淡水所发生的水岩反应,本文利用浸泡试验分析浸泡前后的水化学组分,通过逆向质量守恒模拟分析淡化过程中水岩反应机制。结果表明,砂岩型矿石蒸馏水浸泡过程中以盐岩溶解为主,硫酸盐、碳酸盐次之,硅酸盐溶解最少,说明该矿石淡化过程中由于矿物溶解,会释放出大量易溶离子,阻碍地下水淡化,其中蒸发盐岩是主要影响矿物。浸泡过程中浸出液总溶解固体(TDS)升高约1.27 g/L,模拟结果表明主要发生白云石、长石、石膏、盐岩和赤铁矿的溶解及白云母和方解石的沉淀,黏土矿物中高岭石、钙蒙脱石、伊利石均存在溶解的可能,沉淀以高岭石和钙蒙脱石为主,白云石与二氧化碳的溶解和方解石的沉淀使得溶液中重碳酸根离子浓度发生变化,长石与黏土矿物的溶解和云母的沉淀使得溶液中硅浓度发生变化。本研究可为识别地浸采铀发生的水岩反应和矿物沉淀堵塞提供技术支撑。

不同配比和粒度下黄铁矿和石灰石静态浸泡试验

为进一步探究巩义矿区黄铁矿致酸的特征和规律,研究该地区中和法处理酸矿水的最佳方案,以3种粒径的黄铁矿分别与不同比例的石灰石进行混合浸泡试验,分析浸泡液的pH、TDS、Con与阴阳离子浓度变化,并分析反应前后岩样的矿物组成与孔参变化。结果表明:(1)巩义矿区黄铁矿浸泡后可生成大量SO_(4)^(2-),浸泡液中其值超过地下水Ⅲ类水标准;(2)黄铁矿比例越高,浸泡液pH越低,析出阴阳离子浓度越高,比表面积及孔隙度变化越大,且随浸泡时间延长,浸泡液酸性逐渐下降,说明石灰石中和作用在缓慢发挥,加入25%~50%石灰石即可以中和酸性水。

EICP修复重金属污染土的环境耐久性研究

为探究脲酶诱导碳酸钙沉淀(enzyme induced carbonate precipitation,EICP)技术修复重金属污染土的环境耐久性,分别对EICP修复后的锌、铅污染土进行酸液浸泡、冻融试验和雨淋试验,探讨了EICP修复锌、铅污染土在不同环境条件下的耐久性及其影响规律。结果表明,在不同浓度、不同类型酸液条件下,EICP修复后的锌、铅污染土中可交换态和碳酸盐结合态的重金属离子浸出量随p H值降低,碳酸盐结合态含量降低,可交换态含量逐渐增加,且硫酸环境下的稳定性大于硝酸环境下的稳定性;随着冻融循环次数的增加,EICP修复后的锌、铅污染土中可交换态离子浸出量增加,碳酸盐结合态含量减少;在大雨条件下,Zn^(2+)、Pb^(2+)主要在前20 min内进行释放,并由上往下迁移;经EICP修复重金属污染土在酸液、冻融循环和雨淋条件下具有良好的耐久性。

生物柴油低温过滤阻塞性能的影响因素及评价方法

生物柴油低温过滤阻塞性能差是阻碍生物柴油发展的重要原因之一。为了加强生物柴油行业规范化,促进生物柴油产业健康发展,综述了生物柴油低温过滤阻塞性能的影响因素和评价方法,并根据不同影响因素提出了建议。生物柴油中饱和脂肪酸甲酯、脂肪酸甘油酯、游离甘油、甾醇糖苷均会影响生物柴油低温过滤阻塞性能。可通过调变生物柴油分子结构,添加流动性改进剂和冷冻分离饱和脂肪酸甲酯等方法,减少饱和脂肪酸甲酯对生物柴油低温过滤阻塞性能的负面影响。ASTM D7501是评价生物柴油低温过滤阻塞性能的有效方法。在ASTM D7501基础上,制定的适用于我国生物柴油低温过滤阻塞性能评价的试验方法,对于促进我国生物柴油产品品质提升具有现实意义。

浸水时间对水工沥青混凝土弯曲性能影响研究

为研究不同浸水时间沥青混凝土的弯曲性能,通过小梁弯曲试验研究了浸水时间0,50,75,100 h沥青混凝土试件的弯曲性能。试验结果表明:浸水时间对不同温度下沥青混凝土的应力-应变曲线、弯曲性能有较大影响,随着浸水时间的增长其峰值应力下降,试件破坏形式主要呈延性破坏;在3℃和15℃时,沥青混凝土随着浸水时间增加,其抗弯强度减小,浸水时间在50~100 h时沥青混凝土抗弯强度下降趋势明显变缓;在15℃时,沥青混凝土的弯曲模量随着浸水时间的增加而有所降低,弯曲模量逐渐趋于稳定;在3℃时,沥青混凝土在浸水后弯曲模量下降较明显,随着浸水时间的增长,弯曲模量逐渐稳定。随着浸水时间的增长,沥青混凝土仍具有较好的抗弯强度和变形能力,研究结果可为沥青混凝土的研究提供参考。

密度计法颗粒分析试验中土粒分散方法的优化研究

针对颗粒分析密度计法试验中土粒分散的问题,利用正交试验设计的方法,分析浸泡、煮沸和分散剂对土粒分散的影响程度,并确定最优方案。根据分析结果结合实际工程,对比验证了该方案的可行性,提高了颗粒分析密度计法试验的效率,节约了时间成本。

湿陷性黄土路基闷料施工技术研究

由于黄土的工程特性,经常出现压实度不稳定的情况。工程实践表明,填筑压实后,放置3-4天进行复检时,压实度有不同程度的降低,甚至达不到设计要求。该技术应用后,成功解决了黄土填料压实后在一定时间段内压实度有所降低的技术难题,提高了施工工效,降低了工程成本,节约了水资源,减少了扬尘污染。

铁路路基下膨胀土地基浸水响应现场试验

在工程建设中,膨胀土大都属于非饱和土范畴。对高速铁路无砟轨道路基而言,膨胀土的胀缩变形可能加剧线路的不平顺性,影响高速铁路的正常运营。为研究铁路路基荷载下非饱和膨胀土土层在人工浸水后的变形特征,结合云桂铁路建设,设计并开展了铁路原型路基荷载下膨胀土地基现场浸水试验,并监测了从路基填筑开始到人工浸水结束时膨胀土地基与路基本体变形及浅层土水分的时程变化。试验结果揭示了膨胀土地基浸水饱和后的极限相对膨胀量、膨胀变形沿路基横向与地基深度的分布规律以及地基表面膨胀变形沿路基本体的衰减特征。基于试验成果,初步提出了以路基表面膨胀变形为0作为控制标准确定路基临界填高的设计思路。现场试验的设计原则与实施方法也可为今后研究铁路路基下膨胀土地基胀缩特性提供参考。

兰州地区大厚度自重湿陷性黄土场地浸水试验综合观测研究

对兰州地区Q3大厚度自重湿陷性黄土场地进行了不设注水孔,埋设水分计和热传导吸力探头的浸水试验。研究结果表明:大厚度黄土场地的不同深度土层均会出现多次湿陷,湿陷次数随着土层深度的增加将减少;体积含水率在不同深度土层中呈现不同的变化规律,10 m以上基本由6段组成,10～22.5 m由5段组成,而22.5 m以下则由3段组成;25 m以上范围内水分入渗较为容易,该深度以下土层,由于上部土体发生湿陷压密以及空隙中的气体压力增大导致了水分入渗缓慢;离试坑周边较远的裂缝的产生由于试坑较近裂缝剧烈活动引起;水分运移基本呈现椭圆状形态入渗(长轴位于水平向),后期整个椭圆状湿润区的离心率越来越小,椭圆更扁;浸润角随着外部水源不断供给逐渐扩大,本次试验其变化范围在0°～55°;场地中水分入渗率基本呈现出幂函数减趋势。