重金属锌污染砂的交流电阻率特性试验

为研究交流电阻率法检测重金属锌污染的可行性,通过对不同的锌污染砂试样进行电阻率测试,分析了电流频率、含水量、孔隙比、锌污染含量等对砂电阻率的影响,建立了影响锌污染砂交流电阻率的经验公式。结果表明,电阻率随电流频率的增加先急速降低,当电流频率增加到50kHz时,电阻率逐渐趋于稳定;以锌含量50mg/kg为界,锌含量越低,电阻率对电流频率的变化越敏感;电阻率随含水量的增加而减小,含水量越低,电阻率变化越快;电阻率随孔隙比的增加而增大,增幅较缓;电阻率随锌含量的增大而急速减小,当锌含量高于250mg/kg后,电阻率逐渐趋于稳定;砂电阻率与锌污染含量间呈现高度相关的幂函数关系,得出了包含饱和度、孔隙率、锌污染含量的砂交流电阻率关系公式。     

基坑黄土电阻率特性分析研究

对黄土进行了施工现场试验,得出了土电阻率随含水量、干密度以及电流频率的变化规律,并探究了电阻率法监测土体结构变化的可行性,结果表明:当保持干密度一定时,黄土电阻率随着含水量的增加而减小;保持含水量一定时,黄土电阻率随着干密度的增加而逐渐减小,黄土电阻率随着电流频率的升高而逐渐减小并最终趋于稳定。     

接地网在土壤中的腐蚀特性研究

分析了接地网在土壤中的腐蚀性因素,介绍了三种类型土壤的主要理化性质,即:土壤电阻率、土壤含水量、土壤pH值、可溶性盐及土壤氧化还原电位的测定。根据DIN50929评价标准,分别对三种土壤腐蚀性进行综合评价。研究了含水量对三种土壤的电阻率的影响关系,以及不同含水量对接地材料的腐蚀数据进行了拟合,确定腐蚀量与时间的关系曲线。试验结果表明:含水量大于15%时,三种土壤电阻率变化较小;小于10%时,电阻率迅速增大。     

冻土的土壤电阻率影响因素及接地特性研究

冬季土壤受冻结作用影响,土壤电阻率明显升高。本研究提出了一种土壤导电模型,搭建了土壤电阻率测量试验平台,依据蒙东地区冬季环境的温度与土壤分层结构调研结果,设计不同含水量的黄土与砂土土壤样本在-20℃的恒温密闭环境内的冻土试验,对比分析不同样本的土壤电阻率随温度的变化情况与规律,将试验结果应用于变电站实例,计算分析土壤电阻率的升高对接地电阻、接触电压和跨步电压的影响规律。     

水泥土的电阻率特性研究

本文根据室内、现场芯样的测试结果,分析了水泥土的电阻率特性,分析表明水泥土电阻率随水泥土抗压强度、水泥掺入比、龄期的增大而增大;随水泥土含水量升高而降低,另水泥土电阻率还与添加剂相关。水泥土电阻率的特性对进一步研究水泥土搅拌桩加固软土地基的效果具有指导意义。     

砂土交流电阻率测量的误差分析

基于Soil-box土壤电阻率测试模型原理,设置了不同的砂土含水量、测试长度及电极接触面积进行试验,并分析了影响砂土交流电阻的主要因素,结果表明:测试电阻随测试长度的增加而增加,两者基本呈线性关系;随着测试面积比的增加,测试电阻逐渐降低;实际测试面小于试样截面,测试电阻或电阻率值往往是偏大的。     

钢渣混凝土的导电性研究

试验研究了风淬钢渣混凝土的导电性。研究结果表明风淬钢渣对混凝土的导电性具有明显改善作用,随钢渣掺量增加,混凝土的电阻率降低，电阻率的稳定性提高，对固化龄期和含水量的敏感性降低。钢渣粉磨可进一步降低混凝土电阻率,磨细时间越长,电阻率降低越明显。     

非饱和黄土受压过程中交流电阻率特性试验研究

 通过压缩试验,对不同应力、应变、孔隙率、饱和度、电流频率等条件下的黄土电阻率特性进行研究。基于非饱和黄土的等效电路,综合考虑饱和度附加的孔隙微观分布的不均匀性、电流在土中流通的曲折性、电流频率等影响因素,推导其电阻率模型。结果表明：不同电流频率下,电阻率均随应力和应变的增加先急速减小,当应力增大到200 kPa,同时应变增加到0.084后,电阻率逐渐稳定;电阻率均随着孔隙率的减小先急速降低,当孔隙率减小到0.41后,电阻率逐渐趋于稳定;电阻率均随着饱和度的增加先急速降低,当饱和度增加到52.7%时,电阻率逐渐趋于稳定;电阻率的变化规律与土体结构的变化密切相关,可以分为4个阶段;不同应力条件下,电阻率均随着电流频率的增加先快速降低,当电流频率增加到50 kHz时,电阻率逐渐趋于平稳;在采用交流电阻率法对非饱和黄土进行测试和评价时,为了降低电流频率对电阻率值影响而导致的误差,建议将电流频率控制在50 kHz～1 MHz范围内。     

碳纤维水泥基复合材料电阻特性的研究

研究了碳纤维水泥基复合材料的电阻特性,结果表明,碳纤维水泥基复合材料电阻率随着碳纤维体积分数的提高而下降;碳纤维掺入量存在一个饱和点,超过此饱和点,碳纤维水泥基复合材料的电阻率变化趋于稳定;碳纤维水泥基复合材料电阻率随加载频率的增大而降低.碳纤维水泥基复合材料的电学特性可以用电渗透原理解释,并由扫描电镜试验结果得到验证.     

异阻区土壤对接地网接地电阻影响分析

准确模拟接地网周围土壤结构对接地装置优化设计具有重要意义。基于有限元算法,建立了考虑异阻区的土壤结构模型,对接地网散流过程中地中电流密度进行分析;并对异阻区土壤电阻率、截面积、厚度、位置等参数对接地网接地电阻的影响规律进行了定量分析。结果表明:异阻区截面积不大于10 m×10 m时,可以忽略异阻区对接地网接地电阻的影响,否则应考虑其对接地电阻的影响;异阻区土壤电阻率越小、厚度越大,其对接地电阻的影响越大,异阻区土壤电阻率ρ=10Ω·m,厚度h=1 m时,接地电阻下降幅度为36%;异阻区土壤位置在接地网边角(40,40)时其对接地电阻的影响最大;高土壤电阻率地区采用边角换土方式代替传统的整体换土,不仅可以减少施工量还可以有效的降低接地电阻。     

导静电水泥砂浆的制备与性能研究

试验研究了掺入石墨及碳纤维对水泥砂浆体积电阻率及抗压强度的影响。结果表明,砂浆体积电阻率随石墨掺量增加而降低,且经历了先缓慢下降、后急剧下降,再缓慢下降三个阶段;在石墨掺量较低时,砂浆的强度略有降低,当石墨掺量大于20%时,砂浆强度的降低幅度则较大。当碳纤维掺量由0～2%逐渐增加时,砂浆的抗折强度也逐渐增大,而抗压强度虽有波动但相差不大;砂浆的电阻率随碳纤维掺量增加而有所降低,但效果不及掺加石墨明显。复合掺加碳纤维与石墨对降低试件电阻率效果较好。掺加钢砂对砂浆的体积电阻率影响不大。     

电阻率法研究氯化钠对水泥砂浆强度的影响

以掺加不同氯化钠质量浓度的水泥砂浆为研究对象,经过不同龄期的标准养护,考虑电流频率对电阻率值的显著影响,研究了其在不同频率下的电阻率和无侧限抗压强度,建立了水泥砂浆的无侧限抗压强度与电阻率的定量关系。结果表明:不同龄期、不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的电阻率均随电流频率的增大而明显降低,合理的电流测试频率范围以50kHz为宜;不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随龄期的增加经历快速增长和缓慢增长两个阶段;不同龄期下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随氯化钠质量浓度的增加历经增强、平稳和减小3个阶段。     

盐冻对钢筋混凝土杂散电流腐蚀的影响研究

设计了盐冻时混凝土杂散电流腐蚀试验和盐冻后混凝土电阻率测试试验，通过测试杂散电流密度和混凝土电阻率研究了盐冻时混凝土杂散电流的腐蚀规律及盐冻后混凝土电阻率的变化规律，揭示了盐冻对混凝土杂散电流腐蚀的影响。结果表明：盐冻时，杂散电流密度与温度正相关，冷冻过程的混凝土杂散电流腐蚀比融化过程严重，而连续冻融循环将减小混凝土杂散电流腐蚀；盐冻后，混凝土的电阻率显著降低，并随冻融循环次数的增加呈指数衰减趋势，氯盐加速了混凝土电阻率的降低；氯盐浓度越大，钢筋杂散电流腐蚀越严重。     

影响双层土壤中垂直接地极性能的研究

在土壤电阻率较高、占地面积较小的变电站,仅靠水平接地网,接地电阻往往不能满足国家有关规定的要求,需要采取降阻措施。在变电站双层土壤结构中,采用接地设计软件CDEGS分析了上层土壤电阻率、反射系数、上层土壤厚度及垂直接地极长度变化对降阻率的影响。结果表明,上层土壤电阻率不同,对降阻率的影响较小;降阻率随反射系数增大而减少;垂直接地极长度小于上层土壤厚度时,反射系数对降阻率的影响非常小;随垂直接地极长度的增加,降阻率逐渐增大,但增大到一定长度后趋向饱和。反射系数为负时,穿入下层土壤的垂直接地极能有效地降低接地电阻。     

水泥土搅拌桩芯样电阻率特性的应用研究

为了进一步论证应用电阻率法检测水泥土搅拌桩施工质量的可行性,以现场钻取的水泥土芯样为研究对象,进行了不同交流电频率下的电阻率、无侧限抗压强度和渗透试验。结果表明：电阻率随电流频率的增加而减小,根据电阻率的变化趋势可以发现存在一个临界频率50kHz;水泥土电阻率和无侧限抗压强度均随土层的变化呈现一致的变化规律,但是水泥土电阻率和渗透系数均随土层的变化呈现相反的变化规律;水泥土无侧限抗压强度和电阻率、渗透系数和电阻率、变形模量和无侧限抗压强度之间均呈较好的线性关系;建立了可以通过水泥土电阻率估计其无侧限抗压强度、变形模量和渗透系数的关系式。研究结果可为现场检测水泥土施工质量提供参考。     

电极布置对电阻率精确性影响的试验研究与仿真分析

电阻率法在土壤测试的精确性方面存在较多不足,而电极是影响精度的重要原因,尤其是二极法测试。若能确定电极与土壤的接触程度,以及两电极间距离对测试结果的影响,将可最大化避免电极的干扰。基于二极法电阻率测试方法,选用锌污染标准砂作为模拟土壤,以测试交流电阻率为例,设置不同接触程度与不同电极间距两种工况,并结合COMSOL软件仿真分析,研究电极布置对电阻率测试的影响,并建立分析模型与误差计算式。研究结果表明：试验与模拟分析可相互验证和补充。接触程度越大,越有利于电阻率测试,随接触程度增大对测试电阻率的影响逐渐减弱;电极间距越大,对测试电阻率的影响越弱,细长型试样更有益于提高测试精度。导电模型分为正常段与受电极影响的过渡段串联,同时,径向电流密度可较好表征出各段的长度和极化情况。过渡段长度和极化随接触程度的增大而减小,与电极间距无关,通过电极布置模型可拟合不同电极间距的测试结果,得出正常电阻率。     

三峡库区红层泥岩、粗(细)砂岩干燥过程电阻率特性试验

红层泥岩、粗砂岩和细砂岩广泛分布于三峡库区,其电阻率能表征岩石的重要物理参数。为探明岩石干燥过程中的电阻率特性,开展室内干燥试验,测得温度、岩石质量、各频率下的电阻率等参数。研究表明:岩石干燥蒸发过程可划分为三个阶段,分别为快速、减速率及稳定蒸发阶段,蒸发速率依次递减。红层泥岩、粗砂岩和细砂岩质量分别降低0.99%,1.6%,1.11%,平均蒸发速度为0.1,0.174,0.113 g/h;红层泥岩、粗砂岩、细砂岩的电阻率在干燥过程中上下波动,在低频段波动较大,在高频段波动较小;总体呈增大趋势,分别增大45.55%～84.13%,915.25%～1472.53%,25.86%～66.27%。电阻率由高至低排序为粗砂岩、细砂岩和红层泥岩。此外,电阻率随岩石孔隙率增大而增大,随电流频率的增大而降低。     

冻土冻融循环过程输电塔基极限承载力分析

为了弄清冻土季节性冻融循环过程对输电线路塔基极限承载力的影响,文章以黑龙江省典型季节性冻土为例,研究了土体含水量和冻融循环引起土壤的变化情况,采用极限平衡法计算分析了输电线路塔基的极限抗拔承载力。结果显示:(1)土壤黏聚力和内摩擦角整体随土壤含水量的呈线性下降趋势,但是内摩擦角下降率略低于黏聚力;(2)随着冻融循环次数的增加,土壤黏聚力和内摩擦角呈反饱和下降态势;(3)杆塔基础的极限承载力随着冻融循环次数、含水量的增加而直接下降。研究成果为冻土区域输电线路设计与运行提供技术支撑。     

毛细吸水作用对水泥砂浆电阻率的影响研究

采用四电极法测定了水泥砂浆电阻率随毛细吸水时间的变化,并分析了水灰比、聚合物乳液、引气剂对其变化的影响.研究表明:随毛细吸水时间的增加,水泥砂浆电阻率先缓慢降低,随后迅速下降,最后保持稳定;毛细吸水可使水泥砂浆电阻率降低70%以上,这可能与吸水后砂浆内部形成的孔隙导电通道有关;增大水灰比和掺入引气剂均可大幅度提高干燥条件下砂浆的电阻率,且对吸水状态下砂浆的电阻率也有一定提高作用,但对吸水后砂浆的电阻率影响不大;6%聚合物乳液掺量(聚合物的固含量占水泥质量的百分数)不仅可提高干燥条件下的砂浆电阻率,也可提高吸水后的砂浆电阻率(提高4倍左右,且保持在360Ω·m以上),原因可能与水灰比、聚合物乳液、引气剂对砂浆毛细孔隙结构的影响有关.     

高海拔地区季节性冻土的特征研究

甘孜理塘县建有高海拔最高的变电站,该地区是典型的季节性冻土区域,为了研究该地区地网的安全性,对该地区季节性冻土的特征进行研究。首先采用不等间距四极法对该地区的土壤进行了测量,并采集了不同深度的土壤样本,根据土壤样本及测量结果对该地区的土壤结构及电阻率进行了反演,并将反演结果与三极法测量结果进行了对比验证,最后研究了冻土层对地表电位的影响。研究结果表明:在理塘这种高海拔季节性冻土地区,冻土的温度、深度及电阻率主要受大气温度的影响,冻结时温度从表层向下温度逐步降低,土壤电阻率逐渐下降。融解时从地表与深层向中间融解,形成表层与深层土壤电阻率低,中间电阻率高的特点。接地极到达冻土层以下的非冻结区后,可以降低地表电压差,提高地网的安全性能。