宁明膨胀土持水性研究

采用压力板法（吸力范围０～１.５ＭＰａ）及盐溶液蒸气平衡法（吸力范围３～３６８ＭＰａ）对宁明膨胀土进行了土－水特性试验研究,获得全吸力范围内的土－水特征曲线。采用初始干密度为１.２５和１.５ｇ／ｃｍ^３的压实样,比较不同初始干密度对土体持水性的影响;用泥浆制成干密度为１.２５ｇ／ｃｍ^３的预固结试样,比较相同干密度下,不同成样方式对土体持水性的影响。结果表明：压实试样初始干密度１.５和１.２５ｇ／ｃｍ^３的进气值分别约为７０、１０ｋＰａ,预固结试样初始干密度１.２５ｇ／ｃｍ^３的进气值约为３０ｋＰａ;土体质量含水率或者饱和度随着吸力的增加而减小,当吸力大于７０ｋＰａ,压实试样两种干密度曲线重合,说明初始干密度对土－水特征曲线影响发生在０～７０ｋＰａ,相同吸力条件下,预固结试样持水性更好。     

粒径尺寸对红黏土持水曲线及孔径分布影响研究

为探究粒径尺寸对红黏土的持水特性及孔径分布的影响,用轴平移技术和蒸汽平衡技术对不同粒径尺寸制备的红黏土压实样开展广吸力范围内的持水特性试验和压汞试验,基于不同粒径尺寸试样的持水曲线和孔径分布曲线,揭示粒径尺寸影响土体持水特性的细观机理。具体结论如下：（1）粒径尺寸只对压实样在低吸力范围的持水曲线产生影响,表现为粒径尺寸越小,制备试样进气值则越大。（2）不同粒径制备的饱和压实样均为单峰型孔隙结构,且粒径尺寸越小,制备试样的集中孔径分布的峰值越高,分布的范围也越小,表明粒径越小的试样的孔径分布越均匀。（3）预测和实测持水曲线的比较结果显示,由于无法考虑土体干化路径下的孔隙比减小,孔径分布曲线可用于预测土体在对应吸力下的含水率,测定饱和度却低于实测的饱和度。     

两种非饱和原状土的持水曲线及孔径分布

分别用轴平移技术和蒸汽平衡技术对原状黄土和红土施加低吸力（s ≤ 1.5 MPa）和高吸力（s ＞ 1.5MPa）,量测土体在不同吸力下的含水率和孔隙比,得到两种土体在广吸力范围内的持水曲线与基本参数(进气值、残余吸力值和过渡段曲线斜率 )。开展土体孔径分布测定试验,揭示两种土体的水力特性存在明显差异的微观机理。最后,基于土体脱湿过程与汞压入过程基本一致的原理,利用孔径分布曲线对土体的持水曲线进行预测。研究结果表明：①黄土持水曲线的过渡段由 3 段不同斜率的直线所构成,为双峰型持水曲线。红土持水曲线的过渡段由单一斜率线段构成,为单峰型持水曲线;②黄土的孔径分布曲线为双峰孔径结构,且大孔径集中分布的峰值大于小孔径集中分布的峰值。红土的孔径分布曲线为单峰孔径结构,且孔径在设备的可探测范围内均有一定量的分布;③利用孔径分布曲线预测的含水率与吸力关系与实测结果基本吻合,表明孔径分布曲线可较为有效预测土体的持水特性。     

湿-载-热对粉质黏土持水性能的影响特征及预测模型

非饱和土的持水性能通常以土水特征曲线的变化规律来体现。荷载和温度等因素对土水特征曲线的重要影响已逐渐被认识,但综合考虑湿-载-热对土水特征曲线共同作用的研究鲜见报道,对其主导性影响因素的分析更为罕见。为了探究粉质黏土在湿-载-热共同作用下的持水性能,本文开展了在不同竖向应力和温度条件下粉质粘土的干湿循环实验,分析了各因素的影响机理、特征和重要性, 并建立了反映多因素共同作用的预测模型。研究结果表明：（1）随着竖向应力的增加,非饱和土的进气值增加、减湿率降低、干湿循环过程的滞回效果变强,且在各个温度下皆表现出相同的特征;（2）对比在相同的竖向应力、不同温度下的实验曲线,发现在温度较高的状态下,土体的进气值相对略低;（3）竖向应力对于土体持水性能的影响最大,但主要局限于低吸力阶段;干湿循环的作用排第二,且随着循环次数增加会快速衰减;温度的影响较小且在吸力值或密实度较高时可忽略不计;（4）基于Logistic曲线改进后的L模型比常用的V-G模型更适用于巴东粉质粘土的土水特征曲线拟合 。综合研究结果得出：竖向应力引起特征值变化的根本原因在于内部孔隙结构的改变,进而导致持水性能产生差异;温度主要影响土体处于低应力低吸力状态时的持水性能; 三种赋存条件对粉质黏土持水性能的影响程度呈竖向应力>干湿循环>温度分布;改进后的L模型可以有效反映粉质黏土在湿-载-热共同作用下的持水性能演变特征。     

桂林、柳州两种红黏土的土－水特征曲线

采用压力板法和滤纸法联合测定柳州、桂林两种红黏土的土－水特征曲线,发现同一含水率下桂林红黏土的基质吸力大于柳州红黏土,具有较强的持水能力。对相关试验结果的分析表明：（１）从物性指标比较,桂林红黏土具有较高的液、塑限及黏粒含量,黏性较高;（２）从矿物成分分析,桂林红黏土中的矿物含有三水铝石和针铁矿,且针铁矿含量为１５.６％,是柳州红黏土的２倍,表明桂林红黏土处于更高的红土化水平,土中团粒化更为发育,形成利于持水的孔隙结构。最后,使用ｖａｎ Ｇｅｎｕｃｈｔｅｎ（Ｖ－Ｇ） 模型对两种红黏土的土－水特征曲线进行拟合,结果表明Ｖ－Ｇ模型可用于两种红黏土的土－水特征曲线的拟合,且具有较高的相关度。     

三峡库岸红层土体饱水失水过程中水土化学作用研究

三峡库区水位波动下,岸坡广泛分布的红层土体长期处于“饱和－失水－再饱和”过程,边坡稳定性受到显著影响,其中复杂的水土化学作用被认为是引起土体结构和力学变化的关键因素。选取石榴树包滑坡红层土体为研究对象,设计反复饱水－失水试验,分析水、土化学成分和土体矿物组成变化特征,结合热力学模拟,揭示其反复饱水－失水过程中水土化学作用规律。结果发现：饱水－失水过程显著影响库岸边坡水土化学作用,饱水过程主要发生方解石矿物溶解,该作用随着饱水－失水过程次数的增加而增强;其次该过程发生阳离子交换,以溶液中Ｃａ^２＋、Ｍｇ^２＋置换出红层土体中Ｎａ^＋,溶液中Ｋ^＋置换出红层土体中Ｍｇ^２＋反应为主,其中Ｃａ^２＋与Ｎａ^＋的交换反应随饱水－失水过程次数的增加而减弱。     

直链丁烯水合制仲丁醇动力学研究

在一个填充０．３，～０．８ｍｍ粒度的强酸性阳离子交换树脂固定床反应器中．研究了直链丁烯水合为仲丁醇的反应动力学。反应条件为：温度１００～１５０℃．压力４．２ＭＰａ，烃进料空速０．２～０．８ｈ－１，水进料空速１０ｈ－１。稀烃和水混合后以液态进入反应器中。由此得出了水合速率方程。     

湿–载–热对粉质黏土持水性能的影响特征及预测模型

非饱和土的持水性能通常以土水特征曲线的变化规律来体现。荷载和温度等因素对土水特征曲线的重要影响已逐渐被认识,但综合考虑湿–载–热对土水特征曲线共同作用的研究鲜见报道,对其主导性影响因素的分析更为罕见。为了探究粉质黏土在湿–载–热共同作用下的持水性能,本文开展了在不同竖向应力和温度条件下粉质黏土的干湿循环实验,分析了各因素的影响机理、特征和重要性,并建立了反映多因素共同作用的预测模型。研究结果表明:1)随着竖向应力的增加,非饱和土的进气值增加、减湿率降低、干湿循环过程的滞回效果变强,且在各个温度下皆表现出相同的特征。2)对比在相同的竖向应力、不同温度下的实验曲线,发现在温度较高的状态下,土体的进气值相对略低。3)竖向应力对于土体持水性能的影响最大,但主要局限于低吸力阶段;干湿循环的作用排第2,且随着循环次数增加会快速衰减;温度的影响较小,且在吸力值或密实度较高时可忽略不计。4)基于Logistic曲线改进后的L模型比常用的V–G模型更适用于巴东粉质黏土的土水特征曲线拟合。综合研究结果得出:竖向应力引起特征值变化的根本原因在于内部孔隙结构的改变,进而导致持水性能产生差异;温度主要影响土体处于低应力低吸力状态时的持水性能;3种赋存条件对粉质黏土持水性能的影响程度呈竖向应力干湿循环温度分布;改进后的L模型可以有效反映粉质黏土在湿–载–热共同作用下的持水性能演变特征。     

膨润土持水特性试验研究及其SEM微观定性分析

膨润土作为缓冲或回填材料,具有吸水性极强、膨胀性较大、渗透性极低等特性。膨润土在饱和状态与非饱和状态之间转换时,因其湿胀干缩产生的裂缝会导致工程屏障受到破坏。因此,对具有高膨胀性的膨润土的持水特性及微观结构特征进行试验研究显得非常必要。分别运用滤纸法和饱和盐溶液蒸汽平衡法对膨润土进行了持水特性试验研究,得到了不同吸力范围内膨润土的土-水特征曲线;联合用蒸汽平衡法和扫描电子显微镜(SEM)对特定吸力点(367.54、149.51、71.12、38.00 MPa)的膨润土试样进行扫描电镜试验研究。膨润土的持水特性试验结果表明,滤纸法和饱和盐溶液蒸汽平衡法测得的土-水特征曲线均随吸力的增大而减小。根据滤纸法量测的试验数据,运用origin软件获得了Fredlund and Xing(1994)提出的模型参数,通过建立模型参数与干密度之间的关系,给出了膨润土的土-水特征曲线的预测公式。膨润土的微观定性分析表明:随着吸力的增大,膨润土集聚体逐渐增大,膨润土颗粒之间也越紧密;孔隙数量随着吸力的增大而减少、孔径也随吸力的增大而减小。     

桂林雁山红粘土的土-水特征试验

采用压力板仪对重塑红粘土在不同干密度条件下进行脱湿试验,得到了相应的土-水特征曲线.采用常用的van Genuchten模型、Fredlund 4模型对实测的土-水特征曲线进行了拟合,其拟合结果较好.试验结果表明：干密度越大、进气值越高,试样在相同基质吸力下干密度大的试样含水量更高.将红粘土的土-水特征曲线与干密度非常接近的贵州地区玄武岩红土进行了对比,发现红粘土的持水能力要比其他类型的粘土更强.     

正丁烷—水中压（0.4MPa）共沸点研究

该实验用静态法测定了ｎ－Ｃ４Ｈ１０（１）－Ｈ２Ｏ（２）二元体系在０．４ＭＰａ（绝压）下的汽液相平衡数据,并提供了ｎ－Ｃ４Ｈ１０对Ｈ２Ｏ的重量校正因子数据。温度,压力分别为±０．０５Ｋ和０．００２ＭＰａ,汽,液相的组成分析相对误差。     

湖南香花岭矿区稀有金属分布特征和成矿模式

为了进一步在香花岭地区寻找稀有金属资源靶区,对尖峰岭岩体和香花铺岩体稀有金属分布特征和富集规律进行了研究。尖峰岭稀有金属的矿化富集主要集中在黑云母花岗岩体顶部及边部云英岩化带,其中ＮｂＴａ含量相对较高;而香花铺黑云母花岗岩ＮｂＴａ氧化物含量（９５．３×１０^－６ ～３４９×１０^－６）高于尖峰岭岩体（１０８．７×１０^－６）;Ｌｉ含量在云英岩（１３２０×１０^－６、９６７２×１０^－６）和硅化砂岩（４３４０×１０^－６）的也远高于同矿区的黑云母花岗岩（８８４×１０^－６）,表现出良好的矿化趋势。根据稀有金属分布规律和成矿地质条件,提出了该地区稀有金属成矿３个阶段模式,该矿区稀有金属找矿标志为云英岩化、钾长石化、钠长石化等蚀变作用带,最终圈定重要的稀有金属成矿部位为花岗岩顶部和边缘接触带。     

贵州长冲河铝土矿区大岩矿段岩溶地下水涌水量预测

以长冲河铝土矿区大岩矿段为研究对象,通过对该区水文地质条件以及矿区内的含水层、隔水层水文地质特征的分析,在矿区内的主要地层进行了抽水试验,并针对拟实施开采方案运用水均衡法、大井法和水文地质比拟法预测矿坑涌水量,为矿区下一步开采方案设计提供直接依据。３种方法的涌水量预测值为：水均衡法（Ｑ_ｍａｘ）１９７９４.７５ｍ^３／ｄ、大井法（Ｑ）２１９５.３８ｍ^３／ｄ、水文地质比拟法（Ｑ_ｍａｘ）７３２７.９２ｍ^３／ｄ。这 ３种方法在对研究区边界的概化、水文地质参数及富水性的处理上较为粗略,并且缺乏整体和动态的结果反映,但水文地质比拟法对水位降深、富水性等参数进行了修正,在一定程度上提高了计算精度,故选择最合理的矿坑最大涌水量为 ７３２７.９２ｍ^３／ｄ     

磺胺二甲嘧啶的示波极谱法分析

研究了磺胺二甲嘧啶（ＳＭ２）的示波极谱法。磺胺二甲嘧啶在０．０１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ介质中于－０．９９５Ｖ附近出现一清晰的阴极还原波。在１×１０－７～１×１０－４ｍｏｌ／Ｌ范围内，浓度与波高有良好的线性关系。检测下限可达３．０×１０－９ｍｏｌ／Ｌ。测定了小儿胺散中的ＳＭ２的含量，与紫外－可见分光光度法对照，结果一致。测定了尿样中ＳＭ２的含量，结果令人满意。     

麦芽糖－三聚氰胺－甲醛共缩聚树脂的热性能分析

麦芽糖－三聚氰胺－甲醛共缩聚（ＭＭＦ）树脂是以麦芽糖、三聚氰胺和甲醛为主要原料,在碱性条件下合成而得。研究了麦芽糖与三聚氰胺的摩尔比（Ｍ_ｍａl:Ｍ_ｍｅl）以及固化剂对树脂热稳定性能的影响,利用ＤＳＣ和ＦＴ－ＩＲ对树脂固化行为以及特征官能团的变化进行了测试分析,并用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ-Ｃｒａｎｅ-Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程对ＭＭＦ树脂固化动力学进行了探讨。结果表明：（１）ＭＭＦ树脂固化后形成了稳定的三维网络结构,游离活性基团的数量明显降低;（２）ＭＭＦ树脂的热分解过程可以分为３个阶段,以氯化铵为固化剂引入ＭＭＦ树脂后,体系的热稳定性能明显增强,具有更好的耐久性和热稳定性; （３） ＭＭＦ树脂的固化为放热过程,相比ＭＦ树脂,ＭＭＦ树脂固化放热焓值更大,固化反应更容易进行; （４） ＭＭＦ树脂样品的表观活化能为 ７２.７４ｋＪ／ｍｏl, ＭＭＦ树脂固化体系的动力学模型为ｄα／ｄｔ＝４.２６×１０^１０ ×ｅ^{７２ ７４０}／（ＲＴ_ｐ）（１－α）^０.９３。     

基于滤纸法的水泥土土-水特征曲线试验研究

以不同水泥掺量的湖南黏性土为研究对象,通过土-水特征曲线试验(滤纸法)研究水泥掺量对持水性能的影响。随着水泥掺量的增加,试样的持水性能逐步增强。基于实测水泥土土-水特征曲线数据,利用VG模型和Gardner模型对其进行拟合,比较不同模型的拟合效果。结果表明：水泥掺量在8%～20%范围内,随着水泥掺量的增加,在同等吸力条件下试样对应的含水率越高;与VG模型相比,Gardner模型的拟合结果与实测值更为接近,拟合的效果要优于VG模型。     

贵州织金矿区地电化学法寻找隐伏铅锌矿的研究及找矿预测

为了解决贵州织金铅锌矿区寻找隐伏矿体的问题,在该矿区进行了以地电化学法为主的找矿预测研究,并对地电提取的Ｚｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｈｇ等１４种元素的数据进行因子分析。结果表明：Ｚｎ、Ｐｂ与多种元素相关系数较高,确定Ｚｎ－Ｐｂ－Ａｇ－Ｃｄ－Ａｓ－Ｓｂ－Ｐｄ为最佳找矿指示元素组合。根据地电化学测量结果（ｗ_Ｂ）：以Ｚｎ＞７１１.４×１０^－６,Ｐｂ＞２３５.９×１０^－６划分内带;以Ｚｎ（６１２.３～７１１.４）×１０^－６,Ｐｂ（ ２０２.４～２３５.９）×１０^－６划分中带;以Ｚｎ（５１３.２～６１２.３）×１０^－６,Ｐｂ（１６８.９～２０２.４）×１０^－６划分外带;结合元素组合的空间分布规律以及该区构造线走向,圈定具有找矿前景的异常靶区５处,其中Ⅰ-１异常靶区经钻孔验证已见到铅锌矿体。     

湘西凤凰民稿铅锌矿床流体包裹体地球化学特征

在总结前人研究的基础上,对民稿铅锌矿床成矿期方解石脉进行了流体包裹体均一温度、盐度、流体包裹体气相成分、流体包裹体群体液相成分和氢氧同位素测定及分析,进而明确该矿床的成矿机制。结果表明,成矿流体温度主要为１５０～２００℃,盐度一般大于１１％,密度约１ｇ／ｃｍ^３,成矿压力约（１９５.３～２１５.８）×１０^５Ｐａ,成矿深度在７３７～８１４ｍ,是以钠和钙的氯化物为主的高浓度溶液,属低温、高盐度、高密度的地下热卤水性质的含矿热水溶液。成矿流体气相成分主要为Ｈ_２Ｏ和ＣＯ_２,并含少量的ＣＨ４和Ｈ２;包裹体液相成分中阳离子以Ｃａ^２＋、Ｎａ^＋为主,其次为Ｍｇ^２＋和Ｋ^＋;阴离子主要为Ｃｌ^－、ＳＯ^２－_４ ,其次为Ｆ^－、NO^－_３ 。氢氧同位素指示成矿流体主要来自建造水,有变质水的混入,后期可能有雨水的渗入。成矿期流体包裹体气相成分中普遍含ＣＨ_４,表明成矿与有机质相关,控矿构造及容矿层中的有机质充当还原剂,使硫酸盐成为还原硫,从而使成矿流体中的铅、锌等组分从络合物中分离、沉淀,堆积形成矿床。     

葡萄糖三聚氰胺甲醛树脂的热性能

以葡萄糖、三聚氰胺和甲醛为主要原料,在碱性条件下合成了葡萄糖－三聚氰胺－甲醛（ＧＭＦ）树脂,研究了葡萄糖与三聚氰胺的摩尔比（Ｍ_ｇ∶Ｍ_ｍ）对ＧＭＦ树脂固化性能与热稳定性的影响。结果表明：ＧＭＦ树脂固化后羟甲基等活性官能团含量减少,形成了稳定的三维网络结构;随着Ｍ_ｇ∶Ｍ_ｍ 的增加,ＧＭＦ树脂的热稳定性总体变差;ＧＭＦ树脂的固化过程为放热反应,随着Ｍ_ｇ∶Ｍ_ｍ 的增加,活化能Ｅ_ａ随之增大,固化反应更难发生,需要更高的温度使其充分固化;ＧＭＦ（Ｍ_ｇ∶Ｍ_ｍ ＝０.１）与ＧＭＦ（Ｍ_ｇ∶Ｍ_ｍ ＝０.５）树脂的固化反应ｎ级动力学模型分别为ｄα／ｄｔ＝１.３６×１０^８ｅ^{－８０８９０／ＲＴ}（１－α）^{０.９２７８}、ｄα／ｄｔ＝１.５５×１０^１０ｅ^{－９６４８０／ＲＴ}（１－α）^{0.９３６７}。该结果可为ＧＭＦ及其他糖类物质改性ＭＦ树脂的热性能与人造板热压工艺的研究提供参考。     

非饱和土基质吸力测试技术的分析与实践

非饱和土力学是目前岩土力学研究的热点和难点,土水特征曲线体现了非饱和土体的持水能力,它是非饱和土力学研究的核心问题之一。现场试验和室内试验通常针对非饱和土的基质吸力进行测试,从而获得有效的土水特征曲线。基质吸力的测试方法很多,主要包括张力计法、滤纸法、热传导探头法、渗析法、时域反射计法、压力板仪法等。着重对使用较为广泛的张力计法、滤纸法、时域反射计法、压力板仪法、热传导探头法进行归纳介绍及实践应用分析。