浸水条件下含水率对粉砂质泥岩蠕变特性的影响研究

泥岩具有强度低、遇水易软化的特点,尤其是富水泥岩地层,对工程岩体的长期稳定性影响较大,但相关研究少有报道,因此亟待深入研究泥岩遇水蠕变特性。开展了不同初始含水率泥岩试样在天然和浸水条件下的分级加载蠕变试验,研究了水对岩体蠕变特性的影响机理,结合广义Kelvin模型,构建了考虑含水劣化效应的蠕变损伤本构模型,并将新模型嵌入FLAC3D有限差分软件中,模拟了不同工况下泥岩蠕变变形特性,并与室内试验结果进行了对比。结果表明:随着含水率的增大,岩体蠕变应变量增大,长期强度降低;相比天然条件,浸水环境使得岩体长期强度劣化更为严重,试样初始含水率越小,浸水条件对其蠕变变形影响越大;将岩体因水的劣化效应定义为蠕变参数的损伤因子,损伤因子随着含水率的增加而提高;考虑含水劣化效应的蠕变损伤本构模型数值模拟结果与室内试验结果基本吻合,验证了新模型的合理性。

环境温度与浸水条件对桥面防水粘结层性能的影响研究

基于温度和浸水条件,采用室内拉拔试验和剪切试验研究了4种混凝土桥面防水粘结材料的粘结和剪切强度性能,结果表明:(1)环境温度对防水粘结层材料强度有较大影响,温度越高,强度越低;但不同材料温度敏感性不同,其中APM-100型材料温度敏感性最小;(2)较低温度时,SBS改性沥青与环氧沥青有强度优势,较高温度时,强度普遍较小;(3)浸水后,SBS改性沥青与环氧沥青仍具有较高的强度;但在水敏感性方面,则是AMP-100型防水粘结材料与SBS改性沥青敏感性较小。

浸水条件下高分子材料固化砂土的变形与强度特性研究

首先采用聚氨酯型有机高分子材料固化剂对砂土进行改良,然后通过浸水试验研究了不同固化剂含量的高分子材料固化砂土浸水不同时间后的变形和强度特性.结果显示:在浸水时间相同的情况下,高分子材料固化砂土试样的体积膨胀率随着固化剂含量的增加而增加;随着浸水时间的增加,不同固化剂含量的高分子材料固化砂土试样的体积膨胀率均随之增加,无侧限抗压强度则均随之减小;对于2%、3%和4%固化剂的高分子材料固化砂土试样而言,在相同的浸水时间下,其无侧限抗压强度均随着固化剂含量的增加而增加.将聚氨酯型有机高分子材料固化剂与水混合后形成的乳白色高分子材料固化剂溶液加入砂土中后,其会在砂土颗粒之间形成三维网状固化膜,固化膜可将砂土颗粒锚固连接在一起,使砂土颗粒之间的黏聚力增加,从而可使高分子材料固化砂土试样具有良好的变形和强度特性.

鄂尔多斯盆地北部铀矿区砂岩型铀矿地浸水文地质条件初步分析评价

本文对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的水文地质条件、含矿含水层的岩性、水文地质结构、水动力条件、水文地球化学特征进行了系统分析和评价,认为地浸水文地质条件良好,可满足地浸采矿要求。针对该地区承压水头小、涌水量偏低的实际情况,结合抽注水连通试验涌水量显著增大的试验结果,提出了加压注水的技术方案,以人工方法提高地下水承压水头,增大涌水量,使之满足地浸采矿要求。

不同浸水条件下的泡沫沥青混合料水稳定性试验研究

通过马歇尔试验、浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验以及冻融劈裂试验,研究不同浸水条件对温拌泡沫沥青混合料和常规热拌沥青混合料水稳定性能的影响;依据表面能理论分析了沥青混合料的水损害原理。研究结果表明:泡沫沥青混合料在水侵蚀与压力的作用下,随着水对混合料劣化作用的逐渐提升,两种混合料的水稳定性有所下降,温拌泡沫沥青混合料的破坏荷栽值略低于热拌沥青混合料,其各项水稳定性能参数均满足规范要求。

温拌SBS改性沥青浸水前后的纳观黏附特性

采用原子力显微镜中的力谱技术检测了掺温拌剂Sasobit或Evotherm 3G的温拌SBS改性沥青在不浸水和浸水条件下的纳观黏附力,并基于表面自由能理论对温拌SBS改性沥青的纳观黏附力检测结果进行了验证.在此基础上,探讨了浸水后温拌SBS改性沥青纳观黏附力的变化率,采用数理统计方法分析了温拌SBS改性沥青浸水前后纳观黏附特性的显著性差异.结果表明:采用原子力显微镜中的力谱技术可以直观地得到温拌SBS改性沥青的纳观黏附力;Sasobit温拌剂小幅降低了不浸水条件下SBS改性沥青的纳观黏附力,却增强了浸水条件下SBS改性沥青的纳观黏附力,但浸水前后其纳观黏附力变化率较小;Evotherm 3G温拌剂能同时增强温拌SBS改性沥青在浸水前后的纳观黏附力,且其纳观黏附力变化率较大.

低温-浸水复杂条件下催化燃烧式甲烷探测器响应特性

甲烷气体泄漏会导致火灾爆炸事故的发生,恶劣的环境条件(如低温和浸水)会影响甲烷泄漏的精准检测。该研究系统分析了浸水和低温-浸水复杂条件下催化燃烧式甲烷探测器的响应特性及其影响机制。研究结果表明:浸水会显著降低甲烷探测器的灵敏度,浸水后探测器报警浓度增长90.3%。相比于室温浸水,低温-浸水使报警浓度降低23.3%,响应时间的重复性能提升,平均标准差降低65.16%。浸水后传感器表面的水膜会阻碍甲烷气体进入传感器内部,使得传感器内甲烷含量降低;浸水还会导致催化剂的比表面积降低和催化剂水中毒,减少了甲烷气体的吸附位点,因此浸水后探测器需要更高浓度的甲烷才能触发报警状态。低温环境下探测器铂丝加热器电阻变化更为显著,吸收较少的催化燃烧反应热就能达到报警所需的电阻变化量,降低了探测器报警所需的甲烷浓度,因此低温环境有效减弱了浸水对探测器的不利影响。该文为进一步研究低温-浸水复杂条件对甲烷探测器性能的影响提供了实验依据,有利于提高甲烷泄漏的精准检测。

山西省朔州环城高速公路粉土的CBR试验研究

以山西3种典型粉土为研究对象,通过重型击实试验,研究了击实次数、含水率、浸水条件及粉粒含量对粉土CBR的影响规律。结果表明:增大击实次数可有效增加粉土CBR,随含水率增长,粉土浸水CBR曲线呈抛物线的变化规律,而不浸水CBR曲线呈倒"S"的变化规律;随粉粒含量增大,最大浸水CBR值降低,浸水CBR受含水率的影响越大,水稳定性越差。

Dissolution kinetics of malachite in ammonia/ammonium sulphate solution

The dissolution kinetics of malachite was investigated in ammonia/ammonium sulphate solution. The effects of ammonia and ammonium sulphate concentration, pH, leaching time, reaction temperature, and particle size were determined. The results show that the optimum leaching conditions for malachite ore with a copper extraction more than 96.8% are ammonia/ammonium concentration 3.0 mol/L NHaOH ＋ 1.5 mol/L （NH4）2SO4, liquid-to-solid ratio 25：1 mL/g, leaching time 120 min, stirring speed 500 r/rain, reaction temperature 25 ℃ and particle size finer than 0.045 mm. The dissolution process of malachite with an activation energy of 26.75 k J/tool is controlled by the interface transfer and diffusion across the product layer. A semi-empirical rate equation is obtained to describe the leaching process and the reaction orders with respect to concentration of ammonia and ammonium sulphate are 2.983 0 and 0.941 1, respectively.

高分子材料改性粉土力学特性试验研究及机制探讨

为提高粉土的水稳性,采用高分子材料对粉土进行改性。通过室内直剪和单向压缩试验,研究浸水前后改性粉土的抗剪强度和压缩变形特性。研究结果表明:(1)J1–6配比的改性粉土,相比粉土,抗剪强度特性较好;浸水后,PAM凝聚聚合作用减弱,改性粉土强度降低,由于PAM发挥润滑剂的作用,压缩变形量增大;(2)G2–5配比的改性粉土,可提高粉土的抗剪强度,降低粉土的压缩变形量,浸水后,改性粉土所固有的团粒、集粒结构被破坏,表现为强度降低,变形增加,耐水性能差;(3)GJ6–9配比的改性粉土,由于硅酸钠与PAM的共同作用,在粉粒表面形成高分子材料保护层,不仅大幅提高了粉土的黏聚力和内摩擦角,而且具有较好的耐水性能,压缩变形量小。通过该研究,分析改性剂种类、掺量和浸水条件对改性粉土抗剪强度和压缩变形量的影响,确定改性粉土的最佳配比,掌握浸水条件下改性粉土的劣化特性。