氯离子与硫酸根离子在水化硅酸钙表面竞争吸附的分子动力学研究

水化硅酸钙凝胶(C-S-H)是水泥基材料中主要起粘结作用的胶体,也是发生氯离子和硫酸根离子物理吸附的主要原因.由于实验方法无法直观表现C-S-H物理吸附的过程以及吸附量随时间的变化规律,本研究采用分子动力学模型模拟C-S-H物理吸附氯离子及硫酸根离子的过程,探究吸附过程中氯离子和硫酸根离子之间的交互作用关系.模拟利用配位数并结合等温吸附法计算了3.5％NaCl溶液及3.5％NaCl+3.5％Na2SO4复合溶液中Cl-和SO42-的吸附量.研究发现:物理吸附作用包括离子间的近程库伦(Coulomb)作用以及长程范德华(VDW)作用,SO42-抑制了C-S-H对Cl-的吸附,减弱了C-S-H对Cl-的长程VDW作用,但并没有减少位点对Cl-的吸附量,只是延缓了吸附发生的时间;SiO-Ca+是Cl-及SO42-的主要吸附位点,SiOH可以吸附少量Cl-,但对SO42-无明显吸附作用,且SiOCa+与SiOH位点存在竞争关系.两种溶液中C-S-H凝胶对Cl-的吸附量相差不大,约为0.06 mmol/g,对SO42-的吸附量约为0.02 mmol/g.由分子动力学计算得出的C-S-H的离子吸附量,与通过测试实验合成的C-S-H及水泥浆体中的C-S-H的离子吸附量相符,由此可以证明分子动力学模拟可准确、可靠地表征侵蚀离子在水泥基材料内的复杂交互作用.     

防水剂种类对手术衣面料防渗透性能的影响

手术衣在临床使用过程具有重要的防护作用,传统棉质手术衣阻隔性能较差,存在病原微生物传播风险。文中选用3种不同的防水剂对目前用于手术衣制作的纯棉与涤棉面料进行处理,探讨防水剂种类、浓度对防水、防血渍等性能的影响。结果表明:使用10.0 g/L的FP-C621全氟烷烃防水剂对织物进行浸轧处理,经80℃预烘180 s、150℃焙烘90 s后,织物纤维表面可观察到无色胶状沉积物质。涤棉织物处理效果优于纯棉织物,其拒水等级为5级,耐静水压为2 993 Pa,水接触角为153.278°,初始血液静态接触角为142.640°,擦拭后无血痂残留痕迹,具备良好的防血渍渗透性能。     

采动覆岩裂隙场三维形态特征及其渗透特性研究

采动覆岩裂隙场形态及其渗透特性的研究是防治矿井顶板水害和抽采卸压瓦斯的基础.本文综合3DEC模拟结果和前人研究成果,初步构建了"采动裂隙环形体"三维模型及其边界判别方法;结合水力学中裂隙岩体渗透率的求解方法构建了裂隙场渗透率计算模型,并通过现场实测对回风环体的渗透率进行了间接求解.研究结果表明:"采动裂隙环形体"以离层率3 mm/m为内边界,以水平变形指标5 mm/m为外边界,以断裂带最大高度为上边界;环体-垮落带的渗透率应使用Blake-Kozeny公式求解,环体-断裂带的渗透率应使用立方定律求解.实测结果表明:回风环体-垮落带的渗透率为4.43×10-5～2.77×10-4 m2;回风环体-断裂带的渗透率为3.81×10-8～3.01×10-5 m2;回风环体-断裂带渗透主方向与回风巷走向近似一致.     

高吸水性树脂提高井壁混凝土水密性能的机理

裂缝的产生会导致井壁混凝土的水密性能和耐久性能降低.高吸水性树脂(SAP)可在裂缝中膨胀并堵塞裂缝,从而提高井壁混凝土的水密性能和耐久性能.但SAP堵塞裂缝的机理仍需进一步研究.探究了SAP对混凝土力学性能的影响.通过水渗透测试分析了SAP的裂缝堵塞效果.并借助X射线计算机断层扫描技术探究了裂缝中SAP颗粒的形态特征.结果表明,SAP的掺入导致混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度略有减小.SAP的掺入也会导致预开裂砂浆中的水流速减小,水流速的减小程度随SAP掺量的增加而增大.SAP可在SAP孔中膨胀并堵塞SAP孔位置的裂缝,说明SAP导致水流速减小的原因是SAP能够在裂缝中发生膨胀.     

缓释氧材料对黑臭水体的水质改善效果研究

采用新型缓释氧材料处理城市黑臭水体。中试实验过程中缓释氧材料放置于释氧渗透反应格栅中，研究缓释氧材料对实际城市黑臭水体的处理效果。中试结果表明新型缓释氧材料可以明显改善水体的污染情况。在实验周期为 20 d，水力停留时间为 8 h 的情况下，黑臭水体流经释氧渗透反应格栅后，水体溶解氧（DO）浓度升高，好氧微生物的活性增强，水中好养微生物降解有机污染物速率提高，水体中污染物化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）以及总磷（TP）的去除率分别为 21.2%、12.0%、15.20%、58.1%；水体中微生物优势菌群发生变化，在属水平上，hgc I＿clade、CL500-29＿marine＿group 和 12up 为优势物种。用冗余分析（RDA）探讨了环境因子与微生物群落结构之间的关系，DO、TN、TP、NH₃-N 是影响微生物群落结构的主要环境因子。     

栏目导读

为了改善水泥性能,调节水泥强度等级,增加水泥品种,在水泥粉磨过程中或者配制水泥过程中,我们会加入适量混合材料。这样做,还能节约熟料用量,减少废弃物堆放,其环保意义十分重大,是水泥工业向环保产业转型的基本特征之一。尽管如此,混合材料的选择,不仅不能影响预期的水泥性能,还要力求其经济性更佳。仁寿县汪洋建宝水泥有限公司一直使用一种矿渣作为水泥混合材料,这种矿渣氯离子含量较高,容易导致水泥氯离子超标,再加之易磨性差,决定寻找新的混合材料。     

边界单元法在露天矿边坡疏干排水工程中的应用

该文首先讨论了边界无法处理渗流问题的计算原理,针对露天矿山边坡裂隙岩体的渗透特性,建立二维渗流模型,采用边界元数值方法模拟分析各向异性岩体地下水在排水孔疏于过程中的渗流场分布特征,并应用于露天矿现场实例之中。     

论不同地质条件下深基坑的变形破坏类型、主要岩土工程问题及其支护设计对策

本文以地貌单元、地层时代和地层组合为基本要素，根据我国广泛分布的地貌单元的时代——地层组合特点，将深基坑的地质条件划分成六种常见的、有代表性的组合类型。进而对这些不同类型地质条件下深基坑的变形破坏机制类型、其主要岩土工程问题和支护形式进行了概括。文中对“与地下水渗透破坏有关的深基坑变形破坏机制和主要岩土工程问题”作了专门论述。最后提出了深基坑工程设计的一些宏观控制念。     

低品位石油储量有效开发利用策略

1中国石油低品位储量现状以及未来生产趋势 目前，中国石油已开发油田动用地质储量中有40%左右属于低品位储量，大约有10亿吨可采储量，占已动用可采储量的30%左右。低品位储量在已开发油田的八大类油藏类型中(低渗透油藏、中高渗透砂岩油藏、复杂断块油藏、砾岩油藏、裂缝性碳酸盐岩油藏、裂缝性砂岩油藏、特殊类型油藏以及天然能量开采油藏)，主要是以低渗透油藏为主，约占40%左右；