黏性土的分散性判别及机理分析

分散性土具有遇水分散流失的特性,容易造成堤坝等水利工程的破坏。采用针孔试验、碎块试验、双比重计试验、孔隙水可溶性阳离子试验和交换性钠离子百分比试验等5种试验方法对新疆阿克达拉水电站引水渠道土样进行分散性判别,并与黏性土分散性判别公式的判别结果做了对比。5种试验判别结果表明,6组土样均为过渡性土;黏性土分散性判别公式结果表明,6组土样中其中1组为分散性土,其余5组为过渡性土。采用试验判别结果与判别公式结果基本相吻合,综合判别引水渠道土样属于过渡性土。通过对土样的物理化学特征进行分析,发现土样中含有大量的钠离子,p H值比较高,属于强碱性土,这两个因素可促进土的分散性,但是由于土样中的黏粒和有机质含量高,抑制了分散性,因此土样表现为过渡性土的特征。     

分散性土的综合判别准则与针孔试验方法的改进

采用分散性土修建的土工建筑物,遇水容易发生表面侵蚀或管涌破坏。通常采用双比重计试验、针孔试验、碎块试验、孔隙水可溶性阳离子试验和交换性钠离子百分比试验等5种试验方法判别土的分散性,但不同的试验往往会给出不一致的判别结果,难以对其进行综合判别。以松塔水电站大坝防渗土料的分散性判别试验为例,研究分散性土的综合判别准则,并对针孔试验的方法进行改进。研究表明,赋予双比重计试验、碎块试验、针孔试验、孔隙水可溶性阳离子试验和交换钠离子百分比试验的权重值,其值分别取20%、20%、40%、10%、10%,计算土样的分散性、过渡性、非分散性的权重。①如果分散性的权重大于50%,土样属于分散性土。②分散性的权重等于50%时,如果过渡性的权重大于等于20%,则属于分散性土;反之,则属于过渡性土。③分散性的权重小于50%时,如果"过渡性+分散性"的权重大于等于50%,则为过渡性土,否则属于非分散性土。在针孔试验结束后,非分散性土的针孔不会发生冲蚀;分散性土的针孔孔径扩大,但孔道较为通直整齐。如果针孔呈喇叭口形状,土体有软化现象,则可在针孔周围3～4mm以外涂黏结材料保护临空面,以防止误判。     

不同介质环境条件下黏性土的分散性及其微观结构

采用碎块试验、双比重计试验、电动电位、扫描电镜等测试方法,对典型的分散性土和非分散性土在不同介质环境条件下的分散性及其微观结构特征进行了研究.研究表明,介质环境中的钠离子含量和pH值高低是决定土体是否产生分散的本质因素,两种因素缺一不可.如果土体中含有大量的钠离子,并且酸碱度呈强碱性,则土体具有分散性.通过掺加高价阳离子和酸性物质,降低土体中钠离子的相对含量和酸碱度,可对分散性土进行改良.在自然沉积条件下,分散性土的微观结构中含有较多的孔隙;而非分散性土比较密实,孔隙较少.     

粉煤灰改性分散性土的工程特性试验研究

针对分散性土抗冲蚀能力较差,易发生渗透变形的特点,采用粉煤灰作为改性材料,通过针孔试验、碎块试验、压缩试验以及自身抗渗试验研究了粉煤灰对土的分散性、变形和抗渗性能的影响,并采用扫描电镜等试验探讨了微观结构的变化,分析了粉煤灰对土的分散性的改性机制。试验结果表明粉煤灰对土的分散性、压缩性和抗渗特性有明显的改善作用,其中粉煤灰剂量、养护龄期以及压实度对改性效果均有影响。随着粉煤灰剂量和压实度的增加,改性土的分散性和压缩性逐渐降低;随着养护龄期的增加,改性土的压缩性逐渐降低,并在养护前期(7 d以内)变化明显。粉煤灰对分散性土的改性机制在于通过水解和水化、离子交换、硬凝反应等,增强土颗粒间的胶结作用。建议在实际工程中粉煤灰剂量控制在4%~10%之间,养护时间在7 d以上,压实度控制在96%以上。     

泾阳黄土分散性综合判别方法与机理研究

分散性土遇水易发生侵蚀，会导致管涌等危害，在堤坝工程中最终可能演化成极具规模的溃坝。文献中针对分散机理的研究主要聚焦于分散特性与某单一指标的联系，与此同时针对影响电动电位较为显著的介电常数与土体分散体系的相互作用较少报道。本研究通过针孔试验、孔隙水可溶性阳离子试验和经验公式法对陕西泾阳黄土分散性进行综合判别，研究影响黄土分散体系的关键因素，揭示导致黄土由聚结结构转为分散结构的内在机理。结果表明土体pH值呈现碱性，阳离子含量和可交换钠离子含量满足条件（CNa+> 1 mmol/L,ESP> 7%）时，土易于分散。通过与国际上类似的问题土相对比发现，泾阳黄土电动电位ξ主要受pH值影响而不是黏粒含量和液限。介电常数相比之下较其他问题土低，这是因为泾阳黄土的液限较低，土壤的盐分含量、水分含量等会影响土水混合物介电常数虚部的变化，即为介电损耗，但其分散性仍然显著。     

土石坝掺砾心墙料的压缩特性研究北大核心CSCD

土石坝施工完成后的坝体沉降变形是工程上重要的关注点。本文选用一种风积土料和一种花岗岩砾石料,对掺砾土料的压缩特性开展试验研究,探讨掺砾比例、应力等级以及压实度对掺砾土料压缩特性的影响规律。试验结果表明:心墙土料掺砾后压缩性有着明显的改善,土料压缩模量随竖向应力的增大而提高,但随着竖向应力的持续增大,压缩模量的增加速度逐渐减小;掺砾比例和压实度均对土料压缩模量有较为明显的影响,随着掺砾比例和压实度的增加,压缩模量基本呈现随之提高的变化规律,但也发现过高的掺砾比例将会因砾石受到竖向应力产生颗粒破碎而使压缩模量降低;掺砾土料的孔隙比随竖向应力的增大而减小,低应力条件下孔隙比减小的速率较快,高应力条件下孔隙比减小速率下降并趋于稳定;结合掺砾后压缩模量的变化规律,对坝体不同高度处心墙掺砾比例的优化调整进行了探讨。     

潮湿环境中CaSO4对复合绝缘子憎水性的影响

针对绝缘子表面沉积污秽主要成分之一的受潮时会逐渐溶解的CaSO4,用浸水法研究了潮湿环境中CaSO4对硅橡胶复合绝缘子憎水性的影响。试验结果显示:与去离子水中浸泡的试样相比,CaSO4溶液中浸泡的试样的憎水性下降速度更快,且其试样表面随浸泡时间延长而逐渐形成了潮湿状态下可被擦除的亲水性物质,将其擦除后试样表面的憎水性立即恢复。分析认为:CaSO4的溶解促进了硅橡胶的水解从而加快了试样憎水性的下降速度。此外,试验中还发现盛水容器的选择对试验结果有影响。     

用应变能定义土的小应变方程

在岩土工程的设计计算中,土的应变范围通常在10-1%以下[2],远远小于人们想象。随着对工程观测数据的分析和试验工具精度的提高,对土的小应变特点有了更深刻的认识。本文介绍了一个土的小应变区在p-q应力空间的方程,该方程使用不排水试验参数和各向等压固结体积模量,描述了土的小应变在各应力方向的特性,通过实例详细说明了方程所需参数的确定。     

非均匀电场下原油乳化液脱水特性

为了提高陆上及海上原油平台的脱水效率,利用同轴圆柱电极结构开展了乳化液在非均匀电场下的脱水特性研究;通过分析水滴在非均匀电场中的极化特性,建立了水滴极化及受力模型,分别对水滴运动、聚结和破裂的动力学特性进行了分析。研究结果表明:随着非均匀系数的升高,乳化液脱水速度增大;在一定范围内提高电场非均匀系数有利于乳化液最终含水率的降低,但电场非均匀系数过高容易造成电分散。在非均匀电场中,水滴受到的介电泳力和水滴之间的偶极聚结力与电场场强、水滴半径、电场的非均匀系数成正比,与水滴距电极中心的距离和水滴之间的距离成反比。水滴电分散场强与水滴电荷面密度、水滴粒径、表面张力有关,当水滴发生荷电后,其电分散场强减小。所建立的非均匀电场脱水模型较好地解释了电脱水试验现象,可为高效电脱水器的设计提供依据。     

以尿素为还原剂的SNCR过程的中试试验研究

以尿素为还原剂的选择性非催化还原过程(SNCR)的中试试验是在热态试验装置上进行的.通过使用抽气热电偶测量真实的烟气温度,在850～1000 ℃的温度范围内通过雾化喷嘴向CRF燃烧产生的烟气中喷射尿素溶液.试验结果表明,随着n(NH3)/n(NO)的增加,NO的还原率逐渐提高,对于NOx脱除过程最佳的喷入点温度为900 ℃.n(NH3)/n(NO)在1.0～2.5之间可以达到65%～89%的NO脱除效率.NO初始浓度和停留时间对NOx脱除过程也有重要影响,NO初始浓度的增加和停留时间的加长都有利于NO的脱除.     

土样分散性综合判别方法的对比研究

针对某些土样而言,针孔、双比重计、碎块、孔隙水可溶性阳离子和交换性钠离子等5种常用的分散性判别试验方法的判别结果往往彼此不一致。对此,研究者们提出了不同的定性或定量的综合判别方法。基于5种试验方法的优缺点,以8个水利枢纽工程的45组土样为研究对象,对比分析原研究者的定性判别结果和权重分析、评分表等定量的判别结果,并验证分析经验公式的准确性,以期对土样分散性的判别提出合理建议。结果表明：与原研究者的定性结果相比,权重分析和评分表的判别结果基本可靠,其中评分表安全性偏低。经验公式参数简单且物理意义明晰,结果偏可靠和安全,所以建议作为初步判别,再依据权重分析或评分表进一步准确判别土样是否具有分散性。     

Preliminary Investigation of Prebreakdown Phenomena and Chemical Reactions Using a Pulsed High-Voltage Discharge in Water

Prebreakdown phenomena in water were investigated for point-plane geometries using high-voltage pulses. Spot discharges, filamentary magenta streamers, isolated microdischarges, and microbubbles were observed and photographed. Emission spectra were obtained using a prism spectrograph. Maximum streamer lengths were determined as a function of applied voltage, pulsewidth (decay constant), and water conductivity. The bubbling of gas through the underwater discharge resulted in the disintegration of the gas bubbles, and also caused gas-phase discharges to occur near the nozzle electrode. The production of 03, accomplished by bubbling O2 gas through a discharge in deionized water, was investigated using a colorimetric indigo dye test that measured the concentration of 03 in the water. Chemical reactions occurring when 02 or N2 gas was bubbled through a discharge in an anthraquinone dye solution were studied by photometrically measuring the decolorization of the dye.     

分散性粘土鉴别方法及工程防治措施研究综述

分散性粘土是一种抗冲蚀能力很低的土,其在我国及国外均有分布.分散性粘土在雨水或低含盐量水流作用下易发生崩解并被带走,其在水中分散的实质足土粒间的联结在水的作用下破坏的过程,也是土粒间斥力超过吸引力,使得相互排斥作用占优势的结果.因此有许多用分散性粘土修筑的土坝、渠道及堤防工程在降雨或渗流作用下会产生管涌、冲蚀裂缝、孔洞或在坡面形成沟槽等破坏.自20世纪60年代以来,研究者对分散性粘土进行了大量的研究和治理工作,取得了有价值的成果,并在工程实践中发挥了重要的指导作用.本文从分散性粘土的分散机理、分散性粘土的鉴别方法以及分散性粘土的工程防治措施等三个方面对近年来所取得的研究成果进行分析和总结;展望分散性粘土研究的发展趋势,提出该领域应重点研究的课题.     

微生物拌和渗滤砂土固化试验研究

河道崩岸现象频发,严重威胁河流航运和两岸人民的生命安全。微生物矿化技术作为一种新型的土体改良技术,在河道护岸方面具有一定的应用前景。本文选用3种不同颗粒粒径范围的砂土进行微生物拌和渗滤固化,并基于无侧限抗压强度试验、碳酸钙含量、崩解率及吸水率测试,分析颗粒粒径、渗滤次数及拌和配比对微生物固化效果的影响,探究拌和法和渗滤法结合的固化机制。研究结果表明：拌和法在砂土试样中生成的碳酸钙大多起填充作用,胶结程度较低,而后续渗滤固化能够显著改善土体特性。拌和配比为2:8、粒径为0.3 ~ 0.6 mm时试样的固化效果较好,抗压强度最高可达1.86 MPa;试样的碳酸钙含量和抗压强度随渗滤次数增加呈非线性增长,而强度上限随粒径增大呈上升趋势。试验得出崩解率最低为2%,吸水率最低降至9.26%,较一般黏性土而言,固化试样抵抗水的侵蚀性较强且具有一定的渗水性,在河道护岸及施工工艺方面具有一定应用价值。     

珠三角地区的土壤电阻率温度修正模型

不同温度下测量得到的土壤电阻率需要进行温度修正。目前土壤电阻率或电导率的温度修正模型主要建立在土壤浸出液或电解质溶液的实验基础上,但仍被广泛应用于实际土壤的电阻率或电导率温度修正,这些模型对于不同土壤的应用效果及模型适应性值得研究。为此选取了珠三角地区具有代表性的砂土、砂粉土、粉土、粉壤土、粘壤土等5种不同质地各3种土壤样品,采用四极法布置的Miller soil box土壤电阻率测试箱,运用交流伏安法进行了5～45°C范围的土壤电阻率温度特性实验,结果表明目前大多基于土壤浸出液或电解质溶液提出的土壤电阻率温度修正模型对实际土壤数据的修正效果不理想。采用非线性回归分析方法分别针对5种土壤建立了4种形式的电阻率温度修正模型,结果表明,乘幂模型不适合在5～45°C的宽温度范围进行电阻率修正,建立的比率模型、指数模型和多项式模型对土壤电阻率温度修正效果较好。在此基础上建立了针对不同土壤的统一温度修正模型。     

红黏土的胀缩特性及对检测压实度的影响研究

针对江西红黏土堤坝填筑工程后期检测存在的压实度变化问题,通过对同一土样进行不间断的收缩、膨胀试验,研究了自然干湿循环作用下典型红黏土压实土样的胀缩特性及机理,并对后期压实度的检测偏差进行了分析。试验结果表明:自然干湿循环作用下,压实红黏土具有明显的干缩湿胀特性;无荷载作用时,土样表现出明显的膨胀特性,绝对膨胀率随循环次数的增加而增大,最大膨胀率达12.88%;有荷载作用时,随循环次数的增加表现出压缩特征,且荷载越大,压缩特征越明显。红黏土工程后期压实度的检测结果较施工过程有较大偏差,且不同干湿状态时检测的结果也有明显差异,在后期检测评定中应予以考虑,同时提出了减小偏差的建议。     

全电压关合试验的控制策略及其实现

与国外大功率试验室相比,我国的现有高压试验水平还相对落后.针对国内各大电力试验站的现有设备状况和试验条件,提出了以真空触发开关作为电流源快速关合装置的合成关合试验回路.重点阐述了关合试验中的控制策略及其实现,并对试品合闸相位、合闸时间分散性和预击穿特性等影响控制精度的主要因素进行了分析.该试验回路可以进行126～252kV/63kA全电压合成关合试验.     

心墙胶结砾质土力学性能及耐久性试验研究

如何有效改善心墙拱效应是高心墙堆石坝建设中亟需解决的重要问题。通常采用砾质土以提高心墙的变形模量,但对于300 m级高坝,砾质土心墙拱效应仍较为明显,而更多掺砾,可能会导致心墙防渗性能下降。本文研究常见的三种固化剂掺加下胶结砾质土作为高心墙坝料的可行性,分析了固化剂类型和掺量对胶结砾质土力学性能和耐久性能的影响,利用扫描电镜分析了不同胶结砾质土性能差异的原因。试验结果表明,HAS?胶结砾质土表现出了更高的抗压抗拉强度、更大的变形模量和更好的韧性,且抗渗性和抗冻性最优,致密性高。故将HAS胶结砾质土作为高心墙坝料,可在不增加掺砾的情况下提高心墙的变形模量,有助于降低心墙拱效应,为超高心墙堆石坝心墙坝料选择提供一种新的可能。     

Environmental factors affecting DC resistance to tracking of polyethylene

This paper discusses the environmental factors affecting DC resistance to tracking of polyethylene. The voltage, as determined under the conditions specified in the following, which will cause failure with the application of 50 drops of electrolyte, is used as a measure of the susceptibility of the material to tracking, it is called the CTI (contaminant tracking index). A tracking test was set up to investigate dc and ac tracking resistance of epoxy resin, phenolic resin and polycarbonate by IEC 112. The test solution was with 0.1 % ammonium chloride NH/sub 4/Cl in deionized water, giving a resistivity of approximately 4/spl Omega/m at 23/spl deg/C. A droplet was applied at intervals to keep up the discharge between the two electrodes. Epoxy and phenolic resins are tracking type materials.     

金属锂电极在KOH碱性溶液中的腐蚀研究(Ⅰ)

通过测试不同温度、浓度的KOH电解液对金属锂腐蚀反应的影响,研究了金属锂在碱性电解液中的腐蚀行为,拟合出金属锂腐蚀速度随KOH电解液浓度的变化关系。在此基础上,分析计算了金属锂在碱性电解液中的腐蚀反应动力学参数,获得了该体系腐蚀过程的重要动力学数据,包括金属锂腐蚀反应的活化能Ea、腐蚀反应速度常数kcorr、腐蚀反应动力学方程指前因子,以及溶液中H2O的活度与KOH浓度之间的关系等。分析了金属锂腐蚀反应的控制步骤及其主要动力学参数,结果发现H2O在金属锂表面的阴极还原是整个腐蚀过程的速度控制步骤。