基于BOTDA的土工格栅加筋膨胀土湿胀干缩特性试验

为了研究土工格栅加筋膨胀土湿胀干缩特性,制作了玄武岩纤维土工格栅加筋膨胀土和素膨胀土矩形槽试样,将传感光纤布设在土工格栅上和土层中,进行了湿胀干缩试验,利用布里渊光时域分析仪(BOTDA),得到素膨胀土和土工格栅加筋膨胀土试样在湿胀干缩过程中的光栅应变,对比分析两种土样应变分布特征。试验结果表明:在膨胀土湿胀干缩过程中,随着含水率的变化,加筋膨胀土平均应变变化量和变形小于未加筋膨胀土,反映了土工格栅对膨胀土体变形的约束作用和抑制裂隙发展的效果。

混凝土小型空心砌块填充墙湿胀干缩的试验研究

利用砌块厂的生产设备和原料制作尺寸为240 mm×180 mm×190 mm的混凝土小型空心砌块,用该砌块砌筑3000 mm×1800 mm框架填充墙。该填充墙墙厚180 mm,两侧为现浇钢筋混凝土柱(截面尺寸240 mm×240 mm),柱预埋2Φ6@400拉结筋。在恒温恒湿状态下,通过4次干缩3次湿胀的交替循环,系统测试砌块及其填充墙的湿胀干缩变形性能,分析砌块湿胀干缩对混凝土空心砌块填充墙变形及裂缝的影响。

不同灌溉施肥模式下土壤湿胀干缩特征曲线及其滞后效应

采用淹灌、间歇灌2种灌溉模式与不施氮肥、含氮复合肥、缓控释氮肥、有机无机氮肥4种施肥模式配成8个处理开展水稻种植田间试验,研究了不同灌溉施肥模式下土壤湿胀干缩特征曲线及其滞后效应。结果表明:指数模型能较好地描述不同灌溉施肥模式下的土壤收缩过程与土壤膨胀过程;各模式下土壤干缩特征曲线与湿胀特征曲线指数模型中的a值(干土的比容积,即干土体积质量的倒数)和b值(单位含水量变化时土壤比容积变化的自然对数单位值)存在差异;土壤干缩曲线与湿胀曲线不完全重合,二者的b值及其差异也不同,存在滞后现象;土壤湿胀干缩效应受多种土壤性质的影响,其中主要通过土壤孔隙结构与持水性质的影响体现。

木质梁的变湿蠕变及其与湿胀干缩的关系

为探知木质梁变湿蠕变的基本规律、其与恒湿蠕变的区别以及与湿胀干缩的关系,以杨木实木和LVL为原料,测试蠕变挠度和湿胀干缩量。结果表明:2.5个变湿周期内,实木和LVL的变湿蠕变总挠度,分别是同期内相对湿度为80%时恒湿蠕变总挠度的1.80和1.46倍;2个周期内的厚度湿胀干缩累积量,分别占变湿蠕变总挠度的-0.63%和1.27%。湿胀干缩不改变木质梁吸着蠕变的基本规律,但影响其吸湿蠕变和解吸蠕变的挠度,尤其对杨木LVL变湿蠕变总挠度的影响显著。

基于动态热机械分析仪的木材干缩湿胀响应特征研究

探究了动态热机械分析仪(DMA)测试自由缩胀应变的可行性,揭示了影响木材干缩湿胀应变的主要因子。对比干燥器调湿法和DMA测试法获得的一系列平衡含水率下的全干材(0.6%含水率)湿胀应变量,验证DMA测试干缩湿胀的可行性,从而进一步利用DMA分别测试全干材吸湿、湿材解吸和全干材吸湿-解吸循环过程的干缩湿胀形变。结果表明:干燥器调湿法和DMA测试法测得的应变量数据非常相近,但由于干燥器调湿法人工测量过程中存在误差,使得其数据变异性高于DMA测试法。同一含水率下,水分平衡态和非平衡态下的干缩或湿胀应变量近乎相等。对于水分非平衡态(吸着/解吸过程),不同相对湿度水平下的湿胀/干缩应变量-含水率曲线几乎重合。在水分吸着-解吸循环过程中,湿胀-干缩应变量交替出现的峰值和谷值时间节点滞后于湿度变化,随着循环次数的增加,滞后时间有所缩短。因此,DMA作为干缩湿胀应变量测试的方法是可行的,可以实现水分变化过程中干缩湿胀应变量的实时、快速和准确测量。干缩或湿胀应变量与水分平衡态和非平衡态无关。不同湿度水平下,含水率与干缩/湿胀应变量曲线重合,表明干缩/湿胀变形主要受含水率影响,与湿度水平无关;但相比吸着过程,解吸过程较低的应变量揭示了木材干缩湿胀与水分子吸着状态有关。

木材多尺度结构的干缩湿胀研究进展

木材干缩湿胀是影响木材加工利用的关键特性,与木制品尺寸和形状的稳定性密切相关。木材宏观到微观层次分明的多尺度分级结构导致木材干缩湿胀行为的复杂性。将木材干缩湿胀研究从宏观尺度引向介观和微观尺度,建立三者之间的有机联系,有助于阐明木材干缩湿胀行为的发生机制和演变机理,对深入认识木材性质,合理、高效利用木材具有重要理论价值和实践意义。本研究综述木材宏观尺度(无疵试样)、介观尺度(生长轮)和微观尺度(木材细胞)3种层级单元的干缩湿胀行为及其滞后现象,分析木材不同尺度结构的干缩湿胀行为发生和演变规律,介绍基于多尺度结构的木材干缩湿胀测试方法和技术手段。同时,对今后开展木材多尺度结构干缩湿胀行为研究提出建议:1)在介观和微观尺度上系统开展针叶材和阔叶材基于生长轮和木材细胞的干缩湿胀行为研究,建立木材多尺度结构与干缩湿胀行为之间的构效关系;2)揭示基于各向异性、非均质性和细胞类型多样性引发的干缩湿胀行为差异化响应规律及其互作机制;3)阐明木材干缩湿胀行为的时间滞后和湿胀滞后现象;4)引入相关理论模型,如有限元法的应用,构建木材多尺度结构的自由缩胀可视化有限元模型。

预处理方式对黑胡桃木干缩湿胀特性的影响

对黑胡桃木进行了微观构造观察、抽提物含量测定,并测重分析了5种预处理方式对黑胡桃木干缩湿胀性能的影响。结果表明:不同抽提处理抽提物含量不同,抽提物含量从大到小依次为NaOH、热水、冷水、苯醇;在RH65%→RH33%过程中,干缩率数值从大到小依次为未处理、汽蒸处理、NaOH处理、苯醇处理、冷水处理、热水处理;在RH65%→RH86%过程中,湿胀率数值从大到小依次为未处理、NaOH处理、苯醇处理、冷水处理、热水处理、汽蒸处理,其干缩湿胀特性数值大小与抽提效果基本相一致;分析认为预处理影响黑胡桃木中抽提物含量、木材中的亲水基团以及纹孔膜的上微孔孔径等,进而直接影响黑胡桃干缩湿胀性质;热水预处理可显著降低黑胡桃木干缩湿胀,是一种较好预处理方式。

滇东喀斯特高原红土干湿胀缩特性

为确定滇东喀斯特高原红土裸露现象与土体坡面蠕动(土溜)的关系,为喀斯特红土裸露地区的生态环境建设提供基础资料,探讨了碳酸盐岩红土和玄武岩红土膨胀率及收缩率与含水量、粘粒含量的关系。结果表明:滇东碳酸盐岩红土易产生红土裸露现象,胀缩性比不易产生红土裸露现象的玄武岩红土强。土体粘粒含量越高,胀缩性越强。

水分周期性作用下木材的动态吸着和干缩湿胀

为了考察水分周期性作用下木材的动态吸着与干缩湿胀行为,将20mm(T)×20mm(R)×4mm(L)和20mm(T)×20mm(R)×10mm(L)的杨木(populus euramericana Cv)试材置于25℃,相对湿度在45%与75%之间正弦变化的环境中,分别在1、6和24h3个周期下测定了多个循环过程中试材含水率和弦、径向尺寸的变化情况。结果表明,试材的含水率及尺寸亦呈正弦变化趋势,但是二者在相位上均滞后于相对湿度的变化;随着周期的增加,含水率及尺寸的振幅有所增加,相位滞后有所下降,而试材厚度的增加具有相反的作用;在动态条件下,试材亦存在吸湿滞后和膨胀滞后,其水分吸着系数和湿度膨胀系数与周期正相关,与试材厚度负相关;前期研究基于针叶材提出的动态吸着模型,对于阔叶树种及不同的试材厚度,均获得了良好的模拟效果。

木材的水分吸着和干缩湿胀——从静态到动态的研究

较系统地介绍了木材的水分吸着和干缩湿胀从静态到动态研究的发展历程,并归纳了有关恒定温、湿条件和湿度循环条件下及湿度循环过程中3个阶段木材水分吸着和干缩湿胀的研究成果及存在的问题,同时对今后需要研究的课题进行了讨论。旨在帮助木材科学工作者对该领域的研究进行较全面的了解,并希望他们能够从中得到启迪和借鉴,把这方面的研究工作提到一个更新、更高的层次上。

实木地板的干缩湿胀对其漆膜性能的影响

研究木材干缩湿胀对实木地板不同油漆漆膜性能的影响。结果表明:经普通紫外光固化漆(UV)涂饰的地板,表面漆膜因基材过度干缩产生皱缩,导致光泽度降低,过度湿胀导致漆膜开裂;采用柔韧性较好的弹性漆涂饰地板,基材干缩后漆膜表面光泽度仅小幅度降低,湿胀后漆膜不开裂。说明实木地板应选择具有一定柔韧性,可适应基材一定范围内尺寸变化的弹性油漆。

基于分布式应变感测的纤维加筋膨胀土干缩湿胀特性试验

为了研究素膨胀土和玄武岩纤维加筋膨胀土在干缩湿胀过程中的应变分布及其裂缝发育规律,试验设计了一个长100 cm、宽7 cm、高5 cm的室内模型钢槽,将传感光纤埋于钢槽中以测量素膨胀土和玄武岩纤维加筋膨胀土应变。基于布里渊光时域分析技术(BOTDA)获得了土体应变分布。结果表明:在膨胀土干缩湿胀过程中,膨胀土模型区域最大收缩应变与含水率之间呈近似线性的负相关。随着含水率的变化,纤维加筋膨胀土应变量和应变变幅均小于素膨胀土的应变量和变化幅度,说明玄武岩纤维显著降低膨胀土的拉伸应变和收缩应变,限制膨胀土的变形和抑制裂缝的发育。

木材的干缩湿胀及其对家具结构的影响(续)

木材的干缩湿胀也是胶线沉陷的原因。在拼板时．板侧边涂上胶并胶合时．板的情况如图13a所示：当木材吸收胶中的水分后．木材开始湿胀，如图13b所示：如果把这些板子进行刨光，板面就呈现出图13c的状况。

木材的干缩湿胀及其对家具结构的影响

研究了木材干缩湿胀的原理,并对其对家具结构的影响及预防措施进行了探讨。

干湿循环效应对膨胀土抗剪强度的影响

膨胀土除具有一般非饱和土的共性外,还受季节性气候的影响,其抗剪强度具有明显的变动特性.为此,通过模拟土体季节性的干缩湿胀,采用常规直剪试验方法,测试了宁明膨胀土击实土样经干缩湿胀饱水后的抗剪强度,并与其它类似的试验结果进行了比较,以探讨干湿循环效应对膨胀土强度的影响及试验方法的合理性.

楸木不同类型组织的湿胀-干缩行为

[目的]实时、同步测量楸木早材和晚材的水分吸着-解吸等温线以及木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率,揭示早材和晚材不同类型组织的尺寸变化规律及其相互作用机理。[方法]以楸木心材同一生长轮内的早材和晚材为研究对象,采用动态水分吸附分析仪联用视频白光显微镜,在水分吸着-解吸阶段[温度设置为(25.0±0.1)℃,相对湿度变化过程设置为0%→95%→0%,以相对湿度10%为梯度进行升湿、降湿],同步测量早材和晚材的水分吸着-解吸等温线以及木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率;在平衡含水率恒定阶段,考察“尺寸变化行为”与“平衡含水率”之间是否存在滞后现象。[结果](1)在水分吸附全过程中,早材和晚材均表现出明显的吸湿滞后现象,绝对滞后值随相对湿度升高先增大后减小,相对湿度70%时达到最大值;与早材相比,晚材的绝对滞后值较小。(2)早材和晚材木纤维组织、木射线尺寸的变化比率均随相对湿度升高而增大;导管弦向直径变化比率随相对湿度的变化模式与之相反,在相对湿度95%时,早材和晚材导管弦向直径的变化比率分别为0.945和0.918。(3)随着木射线与导管之间直线长度(L)增加,木射线弦向尺寸的变化比率减小,L≥200μm后不再发生变化;轴向尺寸的变化比率未改变或改变很小,在相对湿度95%时,早材和晚材木射线弦向尺寸变化比率的最大值分别为1.051和1.038。(4)在水分吸附循环过程中,早材和晚材木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率均表现出明显的湿胀滞后现象,湿胀滞后值随相对湿度升高先增大后减小,相对湿度70%时达到最大值。(5)在水分吸着-解吸过程中,早材和晚材组织“刚达到含水率平衡态”的尺寸变化比率与“保持含水率平衡态180 min”后的尺寸变化比率相比未发生明显变化,可被认为是相等的。[结论]木质素对绝对滞后值的影响大于半纤维素;在水分吸着过程中,木纤维组织和木射线的湿胀行为对导管产生挤压使其收缩;在水分解吸过程中,木纤维组织的干缩行为对导管产生拉伸使其扩张;晚材组织对导管的挤压和拉伸大于早材组织;木纤维组织对木射线的湿胀-干缩行为起抑制作用,相较于早材木纤维组织,晚材木纤维组织对木射线弦向湿胀-干缩行为的抑制作用更显著;木材吸湿滞后行为是引起湿胀滞后现象的原因之一;早材和晚材组织均可视为同步达到“含水率平衡态”和“尺寸变化平衡态”,即“尺寸变化行为”与“平衡含水率”之间不存在滞后现象。

广西地区高速公路膨胀土路基风险分析及施工管理研究

针对广西地区地质条件多膨胀土的情况,结合广西地区湿热气候条件,开展膨胀土对高速公路路基质量影响的风险分析及施工管理控制研究,探索为广西高速公路建设膨胀土路基治理、处治的技术方案和施工控制管理方法。文章从广西地区气候条件对膨胀土路基的影响入手,针对性分析高速公路膨胀土路基的主要风险因素、变形破坏形式,而后总结膨胀土地基安全处治方法,最后对风险进行评估及给出相应的控制措施,包括原材料、工艺工序和施工管理等。

阳武干渠膨胀土渠道边坡失稳原因分析

阳武干渠是湖北省王英水库灌区的总干渠,在该渠道19+780~19+900段近些年来连续发生两次滑坡,且均发生在左岸边坡,而右岸基本稳定。为什么同样的土质条件,同样的设计边坡,左岸发生失稳而右岸没有发生?通过对该段渠道再次的地质勘测及试验,认定左右两岸的土体均为弱膨胀土。文中根据该处的地质、地形、气候等实际条件,重点探讨了该段膨胀土渠道边坡失稳的原因。

西部非洲某公路膨胀土路基处理技术

一般来讲，所谓膨胀土指其粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，具有显著湿胀干缩和反复湿胀干缩性质的特殊粘性土。影响其胀缩性的主要成分．以强亲水性的蒙脱石和伊利石为主。膨胀土的胀缩引起的工程问题特别是公路的各种病害．常为多次反复以及长期的潜在危险．路基边坡出现大量塌方、滑坡。路面出现大幅度、随季节变化的波浪变形，给工程造成巨大的破坏。据资料统计．膨胀土在世界范围内分布很广，遍及几大洲。