小米椒生物力学特性试验研究

为了提升小米椒的机械化收获质量和效率,对小米椒的物理及力学特性进行了试验测量。通过测量,小米椒在15天内的含水率为86%~90%,且中部最高、首部次之、尾部最低。通过拉伸试验,确定小米椒断裂时的抗拉强度为0.679 MPa±0.03 MPa。采用正交旋转组合设计方法,确定了加载速度对抗压强度的影响极显著,小米椒直径对抗压强度的影响显著,加载速度对剪切强度的影响显著。通过轴向压缩和剪切试验,确定了小米椒首部的抗压强度平均值为0.62 MPa,弹性模量平均值为2.72 MPa;中部抗压强度平均值为0.64 MPa,弹性模量平均值为3.17 MPa;尾部抗压强度平均值为0.61 MPa,弹性模量平均值为2.64 MPa,小米椒剪切强度平均值为0.32 MPa。

不同留茬高度对固沙植物梭梭光合特性和水分利用效率的影响

为了了解不同留茬高度梭梭(Haloxylon ammodendron)的光合特性、水分利用效率及其存在的差异,利用Li-6800便携式光合仪测定了不同光合有效辐射时,不同留茬高度(60、90、120 cm)梭梭的光响应曲线,分析不同留茬高度梭梭的光合特性和水分利用效率。结果表明:在光合有效辐射0~2 000μmol·m^(-2)·s^(-1)范围内,不同留茬高度梭梭的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度变化趋势相似,均随着光合有效辐射的增强而增加,胞间CO_(2)摩尔分数呈下降趋势。光合有效辐射大于600μmol·m^(-2)·s^(-1)时,净光合速率从大到小均表现为留茬高度90(14.313μmol·m^(-2)·s^(-1))、60(12.726μmol·m^(-2)·s^(-1))、120 cm(9.523μmol·m^(-2)·s^(-1))、未处理(6.184μmol·m^(-2)·s^(-1)),其差异显著(P<0.05)。不同留茬高度梭梭的水分利用效率随着光合有效辐射的增加呈非线性增加,从大到小依次为留茬高度90(3.093 mmol·mol^(-1))、60(2.329 mmol·mol^(-1))、120 cm(2.081 mmol·mol^(-1))、对照(1.583 mmol·mol^(-1))。留茬高度120 cm梭梭的水分利用效率最低,光合能力最弱;留茬高度60 cm梭梭的水分利用效率中等,光合能力中等;留茬高度90 cm梭梭的光合能力最高,通过降低蒸腾速率而提高水分利用效率,水分利用效率最高。

成熟度和温度对芙蓉李贮藏期间生理生化特性及蜡质结构的影响

为研究成熟度和温度对芙蓉李贮藏期间生理生化特性和果皮蜡质结构的影响,本研究选择2个成熟度(F:约六成熟;S:约八成熟)的芙蓉李,于4、25℃条件下进行试验,分析16个生理生化指标的差异,采用正交偏最小二乘判别法(OPLS-DA)筛选不同成熟度芙蓉李在不同温度贮藏期间的主要差异性指标,检测芙蓉李贮藏前后蜡质结构的变化并分析其贮藏效应。结果表明,4℃条件下F与S之间的主要差异性指标为可溶性固形物含量(SS)、果肉硬度(FF)、果皮色度值a^(*)(PC-a^(*))、花色苷(AC)含量、可滴定酸(TA)含量、果皮硬度(PF),25℃时为SS、超氧化物歧化酶(SOD)活性、PC-a^(*)、果皮色度值b*(PC-b*)。不同成熟度果实的SS含量、PC-a^(*)、AC含量均随贮藏天数增加而逐渐上升(S贮藏28 d除外),同一贮藏天数下AC含量在25℃时显著高于4℃时,同一温度同一贮藏天数时S中的SS含量、PC-a^(*)显著高于F;PF、FF和TA含量随贮藏天数的延长而逐渐下降,4℃和F有利于FF和PF的保持,而25℃下TA含量下降更快;SOD活性随贮藏天数的延长先升高后下降,且在25℃和S中下降更显著。芙蓉李蜡质主要以直立片状晶体和颗粒状结晶的形式存在;两种晶体数量和形态的变化可能影响水分的流失,从而影响细胞壁结构的稳定性,进而影响贮藏性。本研究可为芙蓉李的采收和贮藏保鲜提供技术参考。

新型二维声子晶体带隙特性及调控方法研究

为拓宽声子晶体弹性波带隙,提出一种关于基体双侧对称的声子晶体结构模型.采用有限元法计算了该声子晶体的能带结构和本征模态,基于局域共振机理深入分析了其带隙的形成机理,通过改变几何参数及施加等轴预拉伸应变的方法对该声子晶体的带隙进行被动调控与主动调控.仿真结果表明:所提声子晶体结构基体中的长波行波与振子的谐振相互耦合作用产生一条局域共振带隙,通过优化几何参数可以获得起始频率更低的宽频带隙,对结构施加等轴预拉伸应变可以有效拓宽带隙且带隙宽度随着预拉伸应变的增大而变宽.研究结果为声子晶体的带隙主动调控提供了方案,为结构减振降噪提供了新思路.

干湿交替灌溉与植物生长调节剂对水稻光合特性及内源激素的影响

为探明干湿交替灌溉与植物生长调节剂(plant growth regulators, PGRs)对水稻光合特性、内源激素及产量的影响。采用盆栽与大田相结合方式,以龙粳31为试验材料,设置轻干湿交替灌溉(MI)和重干湿交替灌溉(HI)2种灌溉处理,于分蘖盛期和剑叶展叶期喷施已酸二乙氨基乙醇酯(diethylaminoethylcaproate,DA)、6-苄氨基腺嘌呤(6-benzylaminoadenine,BA)和BA(分蘖盛期)+DA(剑叶展叶期)3种PGRs,并设置清水对照,探究干湿交替灌溉、PGRs及互作下干物质积累、光合特性、内源激素及产量差异。结果表明,与HI相比, MI显著增加了抽穗后叶面积、叶面积指数、SPAD值及净光合速率,提高了剑叶与籽粒IAA、GA3和ZR含量,降低了ABA含量,增加了干物质积累及茎鞘物质转运能力,并在改善节间性状基础上增加了结实率、每穗粒数及粒重,增产5.30%(盆栽)和5.11%(大田)。与CK相比,喷施BA+DA显著提高了抽穗后剑叶净光合速率、干物质积累及茎鞘物质转运能力,提高了剑叶与籽粒IAA、GA3和ZR含量,增加了千粒重、结实率、收获指数、每穗粒数和粒重,增产6.60%(盆栽)和6.05%(大田),其次是BA。干湿交替灌溉与PGRs互作对叶面积指数、内源激素含量、每穗粒数及千粒重存在显著影响,其中MI×(BA+DA)处理更有助于维持抽穗后绿叶功能持续期,提高叶片SPAD值、叶面积、叶面积指数和净光合速率,增强干物质积累及茎鞘物质转运能力,提高叶片与籽粒IAA、GA3和ZR含量,促进同化物向籽粒输出,并在稳定穗数基础上增加了千粒重、每穗粒数和粒重,提高了结实率和收获指数,实现产量较其他处理及CK增幅3.17%~12.57%(盆栽)和3.14%~11.55%(大田),而HI×(BA+DA)处理可实现MI×CK产量效果。综上所述,干湿交替灌溉配合喷施BA+DA可作为本区域水稻高产高效生产环节中的一种节水化控栽培组合措施。

硫酸铜胁迫对小麦种子淀粉分解、抗氧化特性及幼苗生长的影响

为了揭示Cu^(2+)胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害机制,采用水培法,在1/100的MS培养基里加入不同剂量的CuSO_(4)[0(CK)、30、60和90 mg·kg^(-1)],对小麦进行浸种和幼苗培养,测定小麦种子、幼叶及种子根的生理指标和生长参数。结果表明,与CK相比,CuSO_(4)胁迫下小麦种子萌发过程中的淀粉酶活性、淀粉粒分解速率、可溶性总糖、可溶性蛋白和氨基酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著降低(P<0.05),过氧化物酶(POD)活性显著增加。种子萌发后,种子根内SOD、CAT和POD活性均随CuSO_(4)浓度的增加而增加,但呼吸脱氢酶活性、超氧阴离子(O_(2)^(-·))含量和H_(2) O_(2)荧光强度均显著下降。小麦幼苗在CuSO_(4)胁迫下Cu主要积累于种子根内,导致根尖有丝分裂明显受阻,使株高、根长、种子根数量和植株干重均显著下降。综上,Cu^(2+)对小麦幼苗的毒害表现出剂量依赖性效应;Cu^(2+)通过降低小麦种子萌发阶段的淀粉酶活性抑制淀粉分解,引起氧化损伤,最终阻碍幼苗生长。

Hydromagnetic Squeezing Nanofluid Flow between Two Vertical Plates in Presence of a Chemical Reaction

In this study, Hydromagnetic Squeezing Nanofluid flow between two vertical plates in presence of a chemical reaction has been investigated. The governing equations were transformed by similarity transformation and the resulting ordinary differential equations were solved by collocation method. The velocity, temperature, concentration and magnetic induction profiles were determined with help of various flow parameters. The numerical scheme was simulated with aid of MATLAB. The results showed that increasing the squeeze number only boosts velocity and concentration while lowering temperature. Conversely, increasing the Hartmann number, Reynold’s magnetic number, Eckert number and Thermal Grashof number generally increases temperature but decreases both velocity and concentration. Chemical reaction rate and Soret number solely elevate concentration while Schmidt number only reduces it. The results of this study will be useful in the fields of oil and gas industry, plastic processing industries, filtration, food processing, lubrication system in machinery, Microfluidics devices for drug delivery and other related fields of nanotechnology.

不同遮阴条件对北美冬青幼苗叶片光合特性与超微结构的影响

研究不同遮阴条件下北美冬青(Ilex verticillata)幼苗叶片的光合生理特性与超微结构,揭示其对光的适应规律、光合与超微结构关系,为北美冬青引种栽培、苗木培育和经营提供依据。以3 a生北美冬青实生苗为研究对象,采用Li-6800光合仪测定全光(L_(0))、35%遮阴(L_(35))、55%遮阴(L_(55))和75%遮阴(L_(75))4种遮阴条件下北美冬青幼苗叶片的光合指标、叶绿素荧光,利用扫描电镜观察北美冬青叶片超微结构。结果表明:7月4种处理净光合速率日变化曲线呈单峰;北美冬青幼苗叶片35%遮阴处理光响应表现最佳。随着遮阴度的提高,光适应下的初始荧光(F_o)、最大荧光(F′_(m))、最大可变荧光(F′_(v))、PSⅡ光能转换效率(F′_(v)/F′_(m))、稳态荧光(F_(S))和光化学淬灭系数(q_(P))呈逐渐变大趋势;北美冬青幼苗叶片的非光化学淬灭系数(Q_(NP))随遮阴度提高而降低,叶片在受到强光胁迫时通过耗散热能来缓解光合损伤,具有较高的光保护能力。北美冬青幼苗叶片气孔张开度随光强的提高而变大,但过强的光照会抑制气孔张开。净光合速率随气孔的大小及张开度而变化,气孔张开度最大时,净光合速率最大。

青海、西藏主栽青稞品种营养品质及其淀粉糊化特性

青稞是开发营养健康食品的优质原料,为研究品种、产地等因素对青稞营养品质和加工特性的影响,本文收集我国青稞主产区青海和西藏的30个主栽品种,比较主要营养成分及其淀粉糊化特性差异。结果表明:不同青稞营养成分差异较大,重要功能因子β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖(arabinoxylan,AX)、总酚介于3.74%~6.54%、5.63%~11.51%和1.90~4.24 mg/g;同时发现青稞β-葡聚糖含量与总酚含量呈极显著负相关(P<0.01)。品种亦显著影响淀粉糊化特性(P<0.05),样品间淀粉峰值黏度介于468.67~4844.67 cP,糊化温度介于66.30~86.85℃。主成分分析将营养成分、糊化性质共15个指标降维得到5个主成分,发现糊化性质及非淀粉多糖、AX、淀粉、β-葡聚糖含量在青稞品质评价中具有重要作用。经聚类分析,筛选出12个高β-葡聚糖(5.62%~6.54%)、11个高AX(10.37%~11.51%)、1个高总酚(4.24 mg/g)、10个高糊化温度(81.05~86.85℃)青稞品种。西宁柴青1号兼具高β-葡聚糖、高AX、高糊化温度的特点,同时总酚含量适中,可能在高活性、低升糖指数(GI)青稞功能食品开发领域具有优势。

提取方式对微拟球藻蛋白理化性质和功能特性的影响

以微拟球藻粉为原料,分别采用冻融盐析法、酶提辅助法和碱提酸沉法制备冻融蛋白(Nannochloropsis freeze-thawed extraction protein,NFP)、酶提蛋白(Nannochloropsis enzyme-assisted extraction protein,NEP)和碱提蛋白(Nannochloropsis alkali extraction protein,NAP),并对其理化性质和功能特性进行对比分析。结果表明,碱提酸沉法的提取率为18.70%±0.50%,显著高于其他两种提取方式(P<0.05)。NFP、NEP与NAP中均含有多种人体必需氨基酸,分别占总氨基酸含量的38.75%、38.16%和37.88%;紫外吸收光谱显示三种提取蛋白在200~220 nm处有较强的吸光值;傅里叶变换红外光谱表明三种蛋白均具有典型的蛋白吸收峰,但二级结构发生变化,碱提处理使NAP中β-转角相对含量降低至19.62%±1.48%,β-折叠相对含量增加至32.90%±1.55%;与NEP和NFP相比,NAP的游离巯基含量和Zeta电位绝对值显著上升,粒径显著下降(P<0.05);扫描电镜显示不同提取方式下蛋白的显微结构有差异。功能特性分析显示三种蛋白的溶解性、起泡性及起泡稳定性随pH的变化趋势相似;相比NEP和NAP,NFP具有更好的功能特性。该研究结果为微藻蛋白资源在食品领域的开发利用提供了一定的理论依据。

软骨胶原蛋白肽的制备、特性及其成骨细胞增殖活性研究

为充分利用鲨鱼软骨资源,本研究以成骨细胞增殖率为指标,在优化促成骨细胞增殖胶原蛋白肽酶解工艺的基础上,分析酶解物的相对分子质量、氨基酸组成及稳定性等。结果表明,酸性蛋白酶为最优蛋白酶,且在酶添加量5 100 U·g^(-1)、料液比1∶50(g·mL^(-1))、酶解时间4.14 h和温度55℃条件下,得率为91.23%。所制酶解物促成骨细胞增殖率与水解度分别为141.23%与25.03%;鲨鱼软骨胶原蛋白肽具有一定的稳定性且对紫外光不敏感,适当加热可以提升其促成骨细胞增殖率,但温度过高会使增殖率显著下降;经胃肠模拟消化后,酶解物促成骨细胞增殖率显著下降;所制酶解物以疏水氨基酸为主,其蛋白肽分子量一般小于3 kDa,具有促进成骨细胞增殖、分化及矿化作用,以浓度1.0 mg·mL^(-1)时效果较佳。本研究可为鲨鱼资源精深加工和高值化利用提供一定理论依据。

基于振动分离特性的荔枝振动器结构优化

为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最优工作参数,利用Design-Expert软件处理试验数据并得到回归模型,再通过响应曲面分析振动频率、振幅和振动距离对荔枝分离特性(分离时间、碰撞次数和惯性力)的影响,对回归模型进行优化,结果表明:当振动频率为9.7 Hz、振幅为80 mm、振动距离为29.4 mm时,既能保证较短的分离时间又能减轻荔枝果实所受的机械损伤。为了基于最优工作参数对振动器进行结构优化,以采收效率高和损伤小为目标,以尺寸约束、角度约束和强度约束为约束条件,建立多目标优化模型。优化后的振动器为对心曲柄滑块机构,曲柄长度为56 mm,连杆为127 mm,角速度为62 rad/s。经验证,优化后的振动器可以提高采收效率,减少果实所受损伤,为荔枝振动采收器的设计提供依据。

卡拉胶-变性淀粉-蛋清蛋白复合凝胶的制备及特性表征

以卡拉胶、羟丙基二淀粉磷酸酯和蛋清粉为原料,制备卡拉胶-羟丙基二淀粉磷酸酯-蛋清蛋白三元复合凝胶并对其凝胶特性和微观结构特性进行表征,同时探究不同改性蛋清粉与复合多糖的相互作用及其对复合凝胶特性的影响。结果显示,与单体卡拉胶、卡拉胶/变性淀粉二元复合凝胶相比,多糖-蛋白复合凝胶的凝胶强度和持水性增大,弹性模量G’值显著提高,弛豫时间T_(23)显著缩短,其相对峰面积占比A23减小,可冻结水分含量下降。多糖-蛋白复合凝胶红外光谱出现振幅增大以及峰位弱移现象。利用X射线衍射仪分析凝胶的结晶特性,多糖-蛋白复合凝胶的衍射峰强度减弱,结晶度存在一定程度的降低。利用扫描电子显微镜观察凝胶的微观结构发现复合多糖与蛋清蛋白的相互作用可以促成稳定的复合凝胶,形成致密均匀的凝胶网络结构。与此同时,不同改性蛋清粉(P10、PHG14、PHG21)与多糖结合的三元复合凝胶在以上所运用的各种分析工具结果中呈现出不同程度的改善,其中PHG14、PHG21参与形成的多糖-蛋白复合凝胶表现出相对更显著的效果,具有更稳定的凝胶特性和微观结构特性。

酸法和酶法提取对中华草龟皮胶原蛋白结构和理化特性的影响

本研究以中华草龟皮胶原蛋白为研究对象,探究不同提取方法对其结构和理化特性的影响。分别采用酸法和酶法对中华草龟皮胶原蛋白进行提取,并运用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、高效液相色谱法、圆二色光谱法、差式扫描量热、扫描电镜、溶解性、感官评价及色度等分析酸溶性胶原蛋白(ASC)和酶溶性胶原蛋白(PSC)的组成、结构以及理化特性。结果表明,ASC和PSC的提取率分别为24.50%±0.44%和51.68%±0.06%,酶法提取胶原蛋白的提取率显著高于酸法(P<0.05)。ASC和PSC主要由α1和α2链组成,均为I型胶原蛋白。ASC和PSC中甘氨酸的含量最多,分别是370.17和387.75个残基/1000个氨基酸残基。圆二色光谱表明这两种胶原蛋白二级结构相似,均具有胶原蛋白的特征峰。ASC和PSC的变性温度分别为27.21±0.28℃和28.37±0.23℃。扫描电镜结果表明,ASC具有无序的纤维结构,而PSC的微观结构更为规则。ASC的溶解度整体略低于PSC,PSC的感官品质和色度优于ASC。

不同浓度丁香酚对肌原纤维蛋白结构和乳液凝胶特性的影响

为了探究丁香酚添加量对肌原纤维蛋白乳液凝胶特性的影响,本文以猪肌原纤维蛋白为研究对象,模拟乳化香肠的加工过程,通过测定不同浓度的丁香酚(0、5、10、20、50、100 mg/g蛋白质)添加对蛋白的二级结构、凝胶强度、保水率、水分分布、流变和微观结构等指标的影响,探讨丁香酚添加量对蛋白凝胶形成的作用规律。结果表明,添加低浓度的丁香酚(20 mg/g)显著提升了蛋白的凝胶强度、保水率(P<0.05),凝胶中不易流动水的含量和储能模量明显增加,蒸煮损失和冻融损失显著降低(P<0.05),凝胶中自由水含量减少。然而,当添加高浓度的丁香酚(100 mg/g)时,凝胶强度和保水率明显降低,蒸煮损失、冻融损失明显升高,且在扫描电镜下可清晰地看到凝胶网络结构粗糙、孔隙明显增大。综上,添加低浓度丁香酚(20 mg/g)可以有效地提高蛋白的凝胶特性,其有潜力成为一种新型的肉制品品质改良剂。

不同初加工方法对咖啡豆风味化合物和感官特性的影响

本研究旨在探究不同初加工处理方法对阿拉比卡咖啡理化特性、风味和感官特性的影响。通过电子鼻和感官分析评价不同初加工咖啡样品的感官风味,主成分分析(PCA)对不同初加工方法进行区分,并利用皮尔逊相关系数分析初加工方法与产生的风味化合物之间的关系。结果表明,在理化指标方面,不同初加工方法对咖啡样品的总可滴定酸度(TA)、总可溶性固形物(TSS)和pH具有显著影响(P<0.05),其中,湿法加工(CS)的pH最高。初加工方法对咖啡样品中的生物碱、绿原酸和有机酸等风味化合物含量影响较大,干法处理Ⅰ(GA)的咖啡因含量最高(12.32 mg/g DW),蜜处理Ⅰ(MA)拥有最高的葫芦巴碱含量(3.71 mg/g DW),湿法加工(CS)导致咖啡样品具有最低的绿原酸含量和最高的有机酸含量。此外,电子鼻结果显示,不同初加工方法制备的咖啡香气化合物含量差异显著,相较于人工评测,电子感官分析可以更有效地对不同初加工方法进行区分。该研究结果明晰了不同初加工方法对咖啡的化学组成及感官风味的影响,对咖啡风味品质提升及对优质产品的筛选和鉴别具有重要意义。

新会陈皮中4株糖苷酶高产菌的分离鉴定、益生特性及发酵效果分析

为扩充促进新会陈皮发酵陈化的益生菌种质资源,本研究从新会陈皮中分离鉴定出4株细菌,并对其产酶能力、益生特性、安全性以及发酵新会陈皮的效果进行了评价。4株细菌均属于芽孢杆菌属,其中菌株L7具有最高的产滤纸酶、羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和果胶酶能力,酶活分别达到1.84、0.79、1.6和1.24 U/mL。所有菌株均能在胃肠道环境下良好的存活,具有较强的抑菌性和共聚集性,无溶血性,且对多种抗生素敏感,表现出良好的益生特性和安全性。L7发酵新会陈皮效果最佳。经L7发酵后,新会陈皮结合态黄酮组分被有效地转化成游离态形式释放,特别是橙皮苷、川陈皮素和桔皮素,较未发酵新会陈皮分别提高了34.8%、93.7%以及102.7%。此外,L7发酵后的新会陈皮表现出更强的抗氧化活性,这与其具有更高的柚皮素和橙皮素含量密切相关。本研究结果为新会陈皮健康产品的开发和加速陈化技术的建立提供了参考。

非饱和黄土的水蒸气吸附特性

为研究非饱和黄土对水蒸气的吸附特性,采用蒸汽平衡法开展不同湿度环境下的等温吸附试验,分析水蒸气在非饱和黄土表面的吸附行为,并探讨温度、矿物成分及含量、干密度对土体吸附性能的影响。结果表明:非饱和黄土水蒸气吸附量随相对湿度的增加而增加,整个过程包含了单层吸附、多层吸附和毛细凝聚3个阶段,且GAB模型可以用来描述非饱和黄土的水蒸气吸附过程;水蒸气吸附量与温度之间存在明显的负相关关系,相对湿度恒定,水蒸气吸附量随温度的升高而降低;非饱和黄土的水蒸气吸附与矿物组成密切相关,黏土矿物含量直接影响其水蒸气吸附能力;此外,干密度对水蒸气吸附量的影响可分为两个阶段,在相对湿度RH<80%时,水蒸气吸附量随干密度的增大而增大,直到进入毛细凝聚阶段,随着干密度的增大,水蒸气吸附量不再增大反而有所降低。

基于太赫兹-热重光谱的粘土矿物热解特性表征

粘土矿物是粘土岩和土壤的重要组成部分,是地球表面大部分覆盖物的主要物质单元,深入研究其结构特点、粒径大小及含水量的变化等特征对探究粘土矿物富集地区的环境演变规律和矿物工业应用具有重要指导意义。面对地学领域多样化的实际应用需求,常见的矿物表征方法在挖掘矿物中指针性极强的物理特性时经常受限。作为一种新型非接触式相干测试手段,太赫兹光谱技术利用该波段指纹谱、宽光谱及水敏感等众多优势特性,可对粘土矿物进行无损探测并获得振幅和相位等光学信息,从而区分其晶体结构及成分组成。本文以太赫兹时域光谱技术为主要手段,同时结合热重分析和傅里叶红外光谱技术对粘土矿物的热解特性展开一系列研究。其中,高岭土作为重要原料,其成分组成、粒径大小及煅烧产物都会影响陶瓷质量。实验结果证实不同状态的高岭土在太赫兹波段下的吸收系数和折射率等光学参数会发生明显变化。结构单元为2∶1型层状硅酸盐的滑石和叶腊石因其晶体结构中八面体阳离子的不同,使得光谱差异明显,这很好地反映出典型呈电中性含水矿物的热解产物及含水量指标。值得一提的是,与太赫兹领域的传统认知不同,除却一些化学手段干预,实验过程中发现叶腊石在1.10 THz具备特征吸收峰,该峰的出现既能帮助物质定性表征和光学器件发展,又丰富了太赫兹光谱对矿物的全面了解,为太赫兹光谱学与地学的交叉研究提供新的研究角度。

预应力混凝土管桩桩端侧后注浆理论及承载特性研究进展综述

意义管桩后注浆可有效改善桩-土接触界面物理力学性质,在提高管桩摩阻力、减少上部结构沉降等方面发挥着重要作用。进展通过对管桩后注浆工艺、后注浆理论、管桩注浆后的承载性能、管桩-注浆体-土接触界面剪切性能等进行综述,展望了管桩后注浆的发展方向。结果表明:(1)后注浆对提高中小直径管桩承载力有一定作用;注浆后,中掘法管桩的承载力一般超过了4 000 kN、静钻根植竹节桩的承载力可提升20%以上、随钻跟管桩承载力普遍超过20 000 kN。(2)现有的注浆理论推动了注浆技术的发展,虽然相关研究成果与工程实践存在差异,但可以给出浆液扩散的初步轮廓和扩散范围,为注浆设计和工程应用提供科学指导。(3)桩-浆-土接触界面的研究大多以剪切试验为载体,研究浆-土接触界面剪切性能这一宏观表象,很少涉及注浆液以注浆根系、爪牙和毛细爪牙的形式伸入土体并与土体进行关键离子交换从而提高桩-浆-土接触界面黏结强度的宏微观扩散本质。(4)现有注浆研究大多止步于注浆结果分析,较少涉及注浆机理,对浆液在地层中的流动扩散规律认识不够清晰。结论与展望桩侧注浆液渐进性流动过程可视化分析、注浆体三维尺寸定量表征、管桩注浆过程智能化监测、新型管桩桩侧注浆工艺研发是未来管桩桩侧后注浆发展的重要方向。