高掺砂率膨润土混合土膨胀特性及其膨胀量预测

膨润土与砂混合土中掺砂率的高低会引起混合土膨胀特性的差异。对纯膨润土及其低掺砂率混合土,浸水膨胀完成后蒙脱石孔隙比em与竖向应力σv在双对数坐标内呈唯一线性关系。对高掺砂率混合土,在较小荷载下浸水,不会形成砂骨架,em–σv线性关系仍成立;在较大荷载下浸水,会形成砂骨架,砂骨架形成后,em与σv间不再满足该线性关系。利用砂骨架孔隙比的概念可确定不同掺砂率混合土形成砂骨架时对应的起偏应力及混合土能够形成砂骨架的临界掺砂率。砂骨架形成前,砂颗粒被蒙脱石包围,外力由蒙脱石承担,最终变形量由试样中单位体积蒙脱石的含量决定。砂骨架形成后,竖向应力最终由砂骨架和蒙脱石共同承担,提出了确定不同掺砂率下两者承担比例的方法,进而可确定砂骨架形成后的膨胀变化量,预测结果与膨胀试验结果吻合较好。该方法可以预测高掺砂率混合土的浸水膨胀量。     

福州地区混合砂复掺比例对砂浆性能影响研究

为研究利用福州地区混合砂制备砂浆,通过测试不同比例混合砂,分析对砂浆工作性、力学性能和抗冻性能的影响。分析结果显示,适量的细砂能改善机制砂的颗粒级配,降低混合砂中石粉含量,提高砂浆各项性能。本实验中,当混合砂中细砂：机制砂掺配比例为55%∶45%时,制备的砂浆兼具良好的和易性、抗压强度和抗冻性。     

不同掺量膨润土对粉细砂层抗渗性的影响

结合硬X射线自由电子激光装置项目工程实例,由于该项目为科研装置,对基坑内部结构防水要求较高,为减少地下水渗漏以提高基坑开挖过程中安全系数,于地墙5m外布置连续封闭式等厚度水泥止水帷幕搅拌墙,研究不同掺量膨润土对⑦2粉细砂层抗渗性的影响,从而为实际施工中膨润土掺量的控制提供理论依据,提高搅拌墙抗渗性。     

膨润土对花岗岩机制砂砂浆性能的影响

为了改善机制砂砂浆和易性能,在花岗岩机制砂砂浆中掺入膨润土,并分别探讨了不同掺量的膨润土对砂浆流动度、稠度、分层度和强度的调控作用。结果表明,随着膨润土掺量的增加,砂浆需水量增大,流动度、稠度、分层度减小,膨润土可以很好的改善砂浆的保水性能;掺膨润土后砂浆强度提高,掺0.9%时,砂浆保水率最佳,抗折抗压强度最大。     

溶液特征对石屑掺膨润土混合土的渗透特性影响

垃圾填埋是目前世界各地处置城市固废的主要方法,为了有效防止渗滤液污染地下水和周边环境,在垃圾填埋场底部铺设含黏土或膨润土掺砂混合土的防渗系统。利用采石场的石屑和膨润土配制防渗材料,通过渗透试验、Zeta电位试验和X射线衍射试验,分析溶液种类和浓度对渗透特性的影响机理。研究结果表明随着离子浓度的增大,混合土的渗透系数变大,其主要是由于溶液中的离子与钠基膨润土进行离子交换,膨润土土粒间斥力与土粒双电层厚度减小,且膨润土中的蒙脱石层晶间距增大。     

盐溶液对膨润土-砂混合物膨胀性能的影响

利用自制固结仪,开展膨润土-砂混合物在蒸馏水及不同浓度的NaCl、KCl和CaCl₂溶液下的膨胀变形试验,研究盐溶液浓度和阳离子交换反应对混合物膨胀变形的影响。试验表明,试样在蒸馏水与不同浓度的NaCl溶液下可用同一条e_m-p_e曲线表示,表明NaCl主要通过渗透吸力的作用影响混合物的膨胀变形。K⁺、Ca²⁺主要通过置换吸附在钠基膨润土表面的Na⁺,使得膨胀性能减弱,因此NaCl溶液的抑制性小于KCl和CaCl₂。值得关注的是,膨润土-砂混合物在KCl与CaCl₂溶液下随浓度的变化产生了不同的膨胀变形规律。当浓度为0.1 mol/L时,由于同浓度下CaCl₂溶液中的总离子浓度大于KCl,从而通过渗透吸力的提高增大了有效应力,此时CaCl₂的抑制效果强于KCl;而浓度在0.5 mol/L时,CaCl₂的抑制效果弱于KCl,因为此时溶液中离子浓度较高,一方面K⁺可以充分置换吸附在膨润土表面的Na⁺;另一方面K⁺更容易嵌入相邻晶层间硅氧四面体中氧原子形成的孔穴里,使得相邻晶层连接起来,导致水分子不易进入层间,无法正常吸水,从而明显地抑制了膨胀变形。     

纤维掺量对混凝土碳化-氯离子渗透性能的影响

设计了纤维掺量分别为0.5、1.0及1.5 kg/m3的玄武岩混凝土和玻璃纤维混凝土,研究分析了纤维掺量对混凝土碳化性能的影响,并通过电通量法测试了在碳化条件下,不同纤维掺量的玄武岩、玻璃纤维混凝土氯离子渗透的变化,同时采用扫描电镜观察了试件的微观结构。结果表明:掺加纤维会降低混凝土的抗碳化及氯离子渗透性能,玄武岩纤维混凝土的性能要优于玻璃纤维混凝土;碳化作用生成的CaCO3沉淀填补了混凝土中的孔隙,使得纤维混凝土的抗氯离子渗透性能提高。     

减水剂的种类和掺量对水泥胶砂性能的影响

减水剂是一种混凝土的外加剂,其能够在维持混凝土坍落度基本不变的条件下减少拌合用水量。减水剂的种类根据不同的标准可以分为很多种,而不同种类的减水剂和掺量都能够对水泥胶砂性能造成很大的影响。将对此进行分析,观察减水剂的种类和掺量对水泥胶砂的抗折强度和抗压强度等方面的影响。     

固化土孔隙液Ca(OH)2饱和度对强度的影响

物理力学性质相同的土样掺加等量水泥制备的固化土强度通常有很大差别。通过选取几组物理力学性质相近的典型土样,掺加不同比例的水泥和Ca(OH)2制备成固化土,测定了固化土孔隙液离子浓度和固化土强度。研究表明:由于土样对Ca(OH)2的消耗,可能导致固化土孔隙液中Ca(OH)2不饱和,进而影响了水化硅酸钙的生成量;不同土样对Ca(OH)2消耗量不同,导致在掺加同量水泥时水化物的生成量不同,因此固化土强度不同。土样各种化学性质的影响因素对固化土强度的影响可归结为对孔隙液Ca(OH)2饱和度的影响。对于物理力学性质相近的土样,在满足孔隙液Ca(OH)2饱和的条件下,掺入同量水泥的固化土强度相同。     

石英砂掺量对膨润土–砂混合物泥浆样干缩开裂的控制机制

高放废物地质处置工程中,膨润土–砂混合物作为缓冲回填材料的干缩开裂特征对工程屏障的安全性有重要影响。以混合型缓冲回填材料为研究对象,分别制备掺砂率为0%～50%膨润土–砂的浆状试样,通过室内恒温干燥试验,研究混合物的干缩开裂特征。结果表明:当掺砂率小于30%时,混合物的收缩曲线与径向应变曲线均基本重合,石英砂悬浮在膨润土中,混合物的干缩开裂特性由膨润土决定;当掺砂率大于30%时,混合物中石英砂逐渐相互接触,增加了颗粒间的摩擦力且有大孔隙形成,进而能够抑制混合物的干缩开裂。石英砂颗粒的相互接触显著提高了混合物进气值,略微提高了缩限,限制了混合物的干燥收缩。大孔隙的形成导致毛细水作用力的降低;颗粒间摩擦力的增加,增强了混合物抵抗断裂的能力,进而抑制了混合物干燥裂隙的发展。最终确定了抑制膨润土–砂混合物干缩开裂的最低掺砂率为30%。     

Ce^(3+)和Fe^(3+)共掺杂CaAl_(2)O_(4)高近红外反射颜料的制备与表征

离子掺杂能够调谐颜料的反射性能和颜色。采用溶胶-凝胶法制备了一系列新型低毒的Fe^(3+)、Ce^(3+)共掺杂Ca_(1-x)Ce_(x)Al_(2-y)Fe_(y)O_(4)(x=0、0.15;y=0.15、0.25、0.35)高近红外反射无机颜料。采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外/可见/近红外光谱仪及Color CIE色度分析软件对所合成复合颜料的晶体结构、微观形貌、光学性质(反射性能)和颜色等进行了表征。XRD分析表明,煅烧温度为1100℃时,所合成的样品为磷石英结构;光学性能分析表明,随着Fe^(3+)掺杂量的增加,颜料的颜色由白色逐渐变为黄色再变为深棕色。Fe^(3+)、Ce^(3+)共掺杂所制备的颜料在780~2500 nm波长范围内具有较高的近红外反射率(NIR≥61.5%)。该Ca_(1-x)Ce_(x)Al_(2-y)Fe_(y)O_(4)“冷”颜料粉体在建筑涂料等方面具有广阔的应用前景。     

Na2SO4对低硫水泥及其混凝土性能的影响

本文探讨了单掺Na2SO4对低硫水泥及其混凝土性能的影响。结果表明:少量的Na2SO4缩短了水泥凝结时间,有利于提高混凝土的坍落度、改善混凝土坍落度损失,而且在低温时可以明显改善混凝土的早期强度。     

住宅室内CO2浓度与人行为关系的实测研究

以北京3户住宅为研究对象,基于住宅室内环境特性参数(空气温度、相对湿度、CO2及CO浓度)的连续测试数据,研究分析了住宅的室内空气品质状况及人的居住、开门、开窗及炊事行为对室内CO2浓度的影响.结果显示,CO2浓度的变化可以反映室内人员的行为状况;开门、开窗的行为会在很大程度上减缓人体对室内空气品质的不利影响.     

CO/CO2体积分数分析在火灾早期探测中的应用

以CO和CO2为早期火灾探测的特征气体，针对真实火灾和假火灾情况进行了试验，得出几种常见材料在加热燃烧过程中的CO和CO2体积分数变化规律。根据这些规律和CO／CO2的体积分数比，可以有效地实现早期火灾报警。作者简介：黄湘莹（1983一），女，福建福州人，华侨大学机电工程学院硕士研究生，主要从事现代检测技术及新型传感器方面的研究，福建省泉州市华侨大学机电工程学院教工98号信箱，362021。     

Mg2+和SO42-相互影响对水泥土强度影响的试验研究

水泥土搅拌桩周围环境中的Mg2+和SO42-对水泥土及其桩体的力学性能具有很大的影响。通过模拟试验的方法探讨了在不同硫酸镁溶液环境下不同龄期的水泥土表观和抗压强度变化规律,得出了水泥土表面腐蚀程度随着腐蚀时间的增长和硫酸镁浓度的增大而增加,水泥土抗压强度随硫酸镁浓度的增大而减小;分析了硫酸镁溶液的Mg2+浓度和SO42-浓度随时间的变化关系,得出随着时间的增长Mg2+浓度呈减小趋势,而SO42-浓度则呈抛物线型。研究认为:水泥土强度改变与环境中的Mg2+浓度和SO42-浓度密切相关。在此基础上建立了水泥土环境下考虑Mg2+浓度和SO2-4浓度相互影响的水泥土强度模型,经对比预测值与实测值,证明两者比较接近,该关系具有一定的可行性,可供工程设计参考。     

Cu~(2+)对温州软粘土电阻率特性影响的试验研究

温州制革、电镀等轻工业发达,废水中Cu~(2+)含量较高,多处地下水和土壤受到污染。选取典型温州软黏土,将土样重塑,加入不同浓度的Cu~(2+)和适量水泥进行固化,通过测试不同土样电阻率来研究Cu~(2+)对土体性能的影响。电阻率测试在改装的一维压缩固结试验中进行,压缩中部分土样电阻率变化不显著,但可量测到压缩过程中电阻率的变化规律。试验结果表明:电阻率可以很好地评估加入水泥之后土体性质的改变,在实际工程中可以用来反映土体的污染程度;土体在Cu~(2+)含量和含水量很高时,不宜采用电阻率法评估土体污染压缩的过程。     

Effect of green roof on ambient CO2 concentration

Plants can improve air quality by removing pollutants. The air purification capability of plants has been receiving increasing attention because of the rapid deterioration of the environment. However, research on evaluating quantitatively the effect of plants on the environmental pollutant concentrations is still scarce. This paper studies the effect of a green roof on the ambient CO₂ concentration as an example to assess the benefit of urban greening. The study comprises three parts: (1) Field measurement of the difference of CO₂ concentration at a location in the middle of the plants in a small plot of green roof and one in the surrounding area, (2) Experiments to measure the plant’s CO₂ absorption velocity and emission rate using a sealed glass chamber; and (3) Computer simulation of the CO₂ concentration distribution around a green roof using the measured CO₂ absorption velocity and emission rate to quantify the effects of the green roof on the ambient CO₂ concentration.     

粉煤灰粘土粉质粘土膨润土对镍离子吸附试验研究

研究了粉煤灰 、粘土、粉质粘土和膨润土从溶液中去除有毒金属镍离子的吸附过程。动态试验显示吸附过程是快速的。吸附试验结果表明,粉煤灰、膨润土对镍离子的吸附能力远大于粘土和粉质粘土,且粉煤灰大于膨润土。平衡吸附模型充分说明在高浓度下,镍离子在粉煤灰 、粘土、粉质粘土及膨润土上的吸附最符合 Langmuir 等温线, 在粘土和粉质粘土上的吸附也可用线性和 Freundlich 等温线来表示。试验结果还表明:随着吸附剂中镍离子含量的增加,粉煤灰等吸附剂对镍离子吸附的百分数均呈减小的趋势。     

纳米SiO2与聚丙烯纤维对水泥基材料性能的增强作用研究

研究了不同掺量聚丙烯纤维对水泥基材料力学性能的增强作用,以及纳米SiO2在高速研磨搅拌+超声波分散的条件下,对掺聚丙烯纤维的水泥基材料的增强作用.试验结果表明,在水泥基材料中掺入聚丙烯纤维能在一定程度上提高试样的抗折、抗压强度,随着纤维掺量的增加,水泥基材料强度呈现先提高后逐渐降低的趋势.采用高速研磨搅拌+超声波的方法分散纳米SiO2,在纤维及纳米SiO2掺量均很小的情况下,可较大幅度提高水泥基材料的强度.