迁移条件下磷污染红土的物理特性研究

以云南红土为研究对象,以六偏磷酸钠为污染源,通过磷污染红土的土柱迁移试验,研究了磷污染红土的物理特性随土柱不同位置深度的迁移变化。试验结果表明:磷污染改变了红土的物理特性。在土柱表层,磷污染红土的相对质量、黏粒含量、塑性指数增大;随土柱位置深度的增加,磷污染红土的相对质量、黏粒含量减小,液限、塑限和塑性指数在3~5 cm处存在最小值。磷迁移对红土物理性质的影响,关键在于六偏磷酸钠与红土间的相互作用,体现在水解氧化、侵蚀、胶结、溶解、迁移等五个方面,迁移过程中,随土柱位置深度的增加,磷土作用能力降低,对红土物理性质的影响程度减弱。     

不同迁移条件下铜污染红土的强度特性研究

以云南红土为污染对象、CuSO_4为污染物,考虑CuSO_4溶液浓度、迁移时间、土柱深度等因素,通过土柱迁移试验、直剪试验,研究迁移条件下铜污染红土的抗剪强度特性,分析污染物与红土间的相互作用。结果表明:迁移条件下,总体上铜污染会引起红土抗剪强度减小;随CuSO_4溶液浓度的增大、迁移时间的延长,污染红土的抗剪强度呈降低的趋势;随着土柱深度的增大,抗剪强度呈先减小再增大再减小循环波动的形式,最终趋于平缓。CuSO_4与红土的相互作用过程包括水解、侵蚀、胶结和溶解作用,红土抗剪强度的变化正是这四种作用综合影响的结果。     

红土的结构与工程特性

<正> 试料选用云南鲁布革土石坝工程心墙土。它属于高温、潮湿、多雨及良好排水条件下形成的残、坡积红土。去铁前后的物理力学性质试验结果见表1,就工程而言,物理性指标不好,但力学性指标较好,这就是所谓的红土“异常现象”。     

红土化作用及红土的工程地质特性研究

本文根据有关红土的最新研究成果，结合在红土地区大量的工程实践经验及现场对红土宏观特性的仔细观察和反复比较验证，提出了红土化作用的机理、过程及基本模式。在此基础上对红土所具有的特殊工程地质性质进行了讨论。     

碱侵蚀红土的工程指标与受损物质的关系探析

 常用加固材料中的碱性物质与红土中的酸性或两性氧化物发生互损侵蚀。基于材料的化学分析和加速寿命试验原理,设计红土的碱侵蚀试验。检测红土被侵蚀前后渗透液中有效离子含量的变化,以代表红土中相关物质的受损情况;对比试验红土被侵蚀前后主要的工程指标,以代表红土的工程品质劣化情况;分析并建立两者之间的关系。采用多元逐步回归分析法,量化研究碱侵蚀红土中,各项工程指标与受损化学物质之间的相关性;并依据建立的关系式,进一步探讨有效离子对红土工程性质的影响。结果表明：在碱侵蚀红土中,主要工程指标的变化均与化学物质的受损存在着显著的量化关系。分晰碱性物质对红土的侵蚀劣化机制,并可据此分析红土工程的劣化速度与趋势。     

红土镍矿流态化特性的模型试验研究

通过室内小型振动台模型试验,对船载红土镍矿的流态化特性进行了研究。基于数字图像采集和分析,揭示了红土镍矿流态化的演化过程。分析了含水率、加速度等因素对红土镍矿流态化特性的影响以及孔隙水压力和含水率在流态化过程中的变化规律。试验结果表明：水分迁移是造成红土镍矿形成流态化的主要原因;含水率是影响红土镍矿流态化发生的关键因素,建议实际运输中控制与本试验相同的红土镍矿含水率在31.0%以下;加速度大于某一临界值时,加速度对红土镍矿流态化特性才有较大影响。研究对减少红土镍矿在船运过程中流态化风险有重要的意义。     

非饱和红土强度特性的试验研究

试样取自南昌非饱和红土层,室内配制了64组非饱和击实试样分别进行直接剪切试验,以研究非饱和红土含水率、干密度对抗剪强度影响规律.试验结果表明,含水率、干密度对抗剪强度及c和∮影响不呈简单的线性关系.相同干密度下,抗剪强度随着含水率的增大而减小;而在相同的含水率下,粘聚力c随着干密度的增大而增大,内摩擦角∮与干密度的关系较复杂.     

试论红土的工程分类

<正> 一、引言红土具有特殊的工程特性,是属于特殊性的土类。在中国南方地区(包括华南、西南、华东及华中部分地区)大面积分布着红土,因而红土被广泛用作各类建筑物基础的地基持力层。此外,在华北甚至东北地区也见有红土分布。值得指出,除了海南岛和雷州半岛南部外,我国广大地区的红土与国外典型的红土相比,在外观特征、组成成分及工程特性等方面有不同程度的区别。     

典型条件下火旋风的特性研究

为了研究在不同条件下形成的火旋风特性,应用"正六边形柱体+狭缝"火旋风实验平台开展完善和不完善条件下火旋风的特性研究。测试火旋风上部、中部和下部的温度变化过程,对比了两种条件下,不同燃料在不同尺寸的油盘中燃烧形成火旋风的温度峰值、温度波动标准差值和燃烧时间。结果表明:实验条件越完善,形成的火旋风越稳定;相同质量条件下,不同燃料的燃烧时间为:工业酒精柴油煤油汽油;温度稳定性为:汽油煤油柴油工业酒精;随着火源尺寸减小,燃料燃烧时间变长,火旋风的稳定性变差,沿着火焰竖直方向不同高度上的温差增大。     

石灰改良红土击实特性研究

通过击实试验,研究了石灰掺量对石灰改良红土击实特性的影响规律,结果表明石灰改良红土的最大干密度随含石灰量的增大而增大,增大的趋势先快后慢,石灰改良红土的最优含水量随含石灰量的增大而增加,且增加趋势先快后慢。     

卸荷条件下花岗岩力学特性试验研究

 基于岩石试件的卸荷试验,研究卸荷条件下岩石的变形、参数及破裂特征。研究结果表明：(1) 卸荷过程中岩石向卸荷方向回弹变形较为强烈、扩容显著,脆性破坏特征明显。(2) 卸荷过程中岩石的变形模量E逐渐减小,泊松比m逐渐增大,E减小了5%～27%,而m增大了50%～335%,变化均随初始围压的增大和卸荷强度的增强而增大,两者均与体积应变相关。(3) 相对于加载试验,卸荷岩石的c减小而j增大,且卸荷强度愈强,c减小得越多,j增大的程度越小。峰值c减小了33.2%～47.8%,而残余c为正常值的65.3%～77.6%,峰值j增加了14.7%～33.2%,而残余j增大了5.9%～9.4%。(4) 卸荷条件下岩石破坏具有较强的张性破裂特征,各种级别的张裂隙发育,双向卸荷时甚至在次卸荷方向上也可能出现张拉裂隙,剪性破裂面一般追随张拉裂隙发展。     

锌污染黏土工程性质的试验研究

随着全球经济的持续发展,地基土重金属污染现象越来越严重,给工程建设带来严重的危害,而重金属污染土的工程性质研究较少。为进一步揭示锌污染黏土的工程性质,开展了人工制备锌污染土的系统室内试验。试验结果表明:随着锌离子浓度的增加,污染土的土粒相对密度增大,液、塑限减小,塑性指数增大。锌污染土的压缩性增大。压缩系数随锌离子浓度的增大而呈增大的趋势,压缩模量呈减小的趋势。污染土的抗剪强度随锌离子浓度的增大而减小。污染土的不排水不固结应力-应变关系曲线呈应变硬化型,呈塑性破坏特征。     

生物改性对粉土工程性质影响的研究

将微生物技术引入岩土改性中,筛选出多种碳酸盐矿化菌和多糖黏胶菌,利用碳酸盐矿化菌ATCC64533、和多糖黏胶菌5的代谢产物对粉土的工程性能进行改性,并对改性土体进行渗透和无侧限抗压强度试验,测定土体工程指标的变化。通过扫描电镜(ESEM)分析,研究不同微生物改性粉土的微观结构特征,揭示微生物改性粉土的机理。研究表明,掺碳酸盐矿化菌和多糖黏胶菌对粉土的渗透性和无侧限抗压强度均有不同程度的影响。     

大理岩卸荷条件下弹黏塑性本构关系研究

 利用TLW–2000型岩石三轴蠕变试验机对锦屏大理岩进行恒轴压分级卸围压应力路径下的三轴流变试验,得到轴压恒定、不同围压下的应力–应变–时间曲线。根据卸荷应力路径下锦屏大理岩的流变变形特点,以Cristescu本构模型为基础,通过试验结果确定模型参数,并在模型参数的确定过程中考虑卸荷应力路径的影响。所建模型克服了三维元件组合模型不能考虑应力路径影响以及不能很好反映侧向流变变形规律的缺点。最后,用该模型对流变试验数据进行拟合,结果表明：该模型可以很好地描述卸荷应力路径下大理岩的整体变形随时间的变化规律。     

混凝土在环形约束条件下的力学行为分析

介绍了一套高性能混凝土的约束收缩试验方法。用这种方法可以在试验室确定混凝土或砂浆的开裂龄期,以及因收缩被约束而产生的拉应力。试验采用了一套装有应变计的环形装置来分析混凝土在早龄期受拉时的力学行为。文中论述了混凝土约束收缩的测量方法和自生拉应力、弹性应变和徐变的量化的数学计算方法。     

碱对混凝土性能的影响

对北京永定河芦沟桥产地的粗集料短龄期的混凝土试验表明，高碱影响混凝土的抗压强度和抗弯强度·当碱量从３．０ｋｇ／ｍ３提高到８．０～９．０ｋｇ／ｍ３、试件６０℃养护８１周后，抗压强度下降约３０ＭＰａ。为防止抗压强度损失，安全碱量必须低于３．５ｋｇ／ｍ３。试件中仅发现少量碱集料反应环，大多数试件膨胀率低于０．０５％。因此，碱集料反应不是导致强度下降的唯一原因，正如其它研究所示，强度下降还可归因于外加碱对水泥水化和固相产物性能的影响     

高温下大理岩力学性质的试验研究

 对徐州大理岩在常温至800 ℃下的力学性质进行试验研究,详细分析高温下及高温后大理岩的峰值应力、峰值应变、弹性模量以及应力–应变全过程曲线等随温度的变化情况,并通过扫描电镜对不同温度状态下大理岩的细观特征进行初步探讨。研究表明,随温度的上升大理岩的体积增大,而其质量及密度下降;低于400 ℃,大理岩的力学性质变化不大;高于400 ℃,大理岩的峰值应力和弹性模量均有不同幅度的降低,峰值应变随温度的升高而大幅增加;经800 ℃高温作用后大理岩的结构整体发生转变导致其力学性质发生突变;大理岩高温后的强度指标(峰值应力、弹性模量)低于其高温下的强度指标,同时,大理岩高温后的峰值应变低于其高温下的值。200 ℃以下大理岩断面微裂纹主要为张性裂纹,600 ℃以上大理岩出现缩聚裂纹和剪性裂纹且逐渐增多;高温后大理岩微裂纹的扩展、贯通比高温下更为明显。     

辽西花岗岩水–岩耦合力学特性试验研究

为了研究水–岩耦合作用对辽西花岗岩力学性质的影响,采用MTS–815岩石力学试验系统,通过对花岗岩试样施加不同的围压和孔隙水压力,对其变形破坏过程进行试验研究,分析水–岩耦合作用下辽西花岗岩的有效峰值强度、扩容现象、残余强度、峰后强度及其参数的演化规律。研究结果表明,有效峰值强度折减系数随孔隙水压力增大近似呈线性增长,但变化斜率随着围压增大而逐渐减小。在围压较小时孔隙水压对有效强度折减系数有明显的影响,在围压较大而孔隙水压较小时,施加应力压缩孔隙喉道抑制了孔隙水压对试样的作用。扩容起点是致密岩体水岩耦合作用增强的特征点,围压使得试样的扩容起点发生滞后,而孔隙水压力使得扩容起点提前发生,扩容现象与水岩耦合作用相互促进。水–岩耦合作用下试样的残余强度为对应状态峰值强度的21%~35%,Hoek-Brown常数随着围压的增大呈非线性增长,其值为3.5~5.0。峰后段试样的似内摩擦角变化不大,似黏聚力随着应变软化参数的增加有逐渐减小的趋势,而相同应变软化参数对应的似黏聚力则随着孔隙水压力的增大而减小,且似黏聚力、孔隙水压和应变软化参数间的关系可用3次样条曲面进行描述。     

硫酸盐环境下碳纤维增强复材-混凝土界面黏结性能研究

通过硫酸盐干湿循环加速腐蚀试验模拟硫酸盐环境,对硫酸盐干湿循环作用下碳纤维增强复材(CFRP)-混凝土界面的黏结性能进行了研究。结果表明:随着腐蚀时间的延长,破坏面进入混凝土层的深度逐渐变浅,黏结强度逐渐降低。通过对试验结果的统计回归分析,建立了硫酸盐干湿循环作用下CFRP-混凝土界面黏结强度退化模型,预测模型能够很好地反映正拉黏结强度随硫酸盐腐蚀时间的退化规律。