膨润土与黏性土复合改善砂土抗渗性研究

宁夏干旱少雨,水资源短缺,而透水性大的砂土又广泛分布,故改善砂土的抗渗性有着很重要的节水意义.单掺膨润土对砂土防渗性的改善是有限的,且当水力梯度较大时,有可能发生管涌、潜蚀等形式的渗透破坏[1].针对上述问题将膨润土与黏性土复合,以膨润土掺量、黏砂比、含水率为因素,设计正交试验方案试验研究了膨润土与黏土复合对砂土抗渗性的作用效应,揭示了作用机理,得出最优组合方案.试验表明:膨润土与黏性土复合能显著地降低砂土的渗透性,其效果明显优于膨润土单掺;各因素对砂土渗透性影响的主次顺序为膨润土掺量、含水率、黏砂比,最优组合方案为膨润土掺量6%,黏砂比30%,含水量6%;提出较优组合方案下,3 m左右水深时建议的防渗层厚度为250 mm.     

盐对膨润土-砂土复合防渗层抗渗性影响研究

以宁夏广泛分布的砂土为研究对象,试验研究了盐浓度、类型对膨润土-砂土复合防渗层抗渗性的作用效应,揭示了盐浓度、类型对膨润土-砂土复合土壤抗渗性的作用机理和作用规律,为含盐砂土防渗层设计、施工提供理论依据.试验研究表明:盐对膨润土-砂土复合土壤的抗渗性有明显的影响,随盐浓度的增加,土壤的抗渗性降低;盐溶液阳离子价位越高,...     

高矿化度环境下黏性土对膨润土-砂土复合防渗层抗渗性的影响研究

以宁夏广泛分布的砂土为研究对象,以黏性土掺量c、盐浓度d、盐的复合比r、膨润土掺量p为因素,渗透系数为考察参数,设计L9（34）正交实验方案和单因素实验方案,实验研究了盐对膨润土-黏性土-砂土复合防渗层抗渗性的影响,揭示了黏性土掺量c、盐浓度d、盐的复合比r、膨润土掺量p等因素对膨润土-黏性土-砂土复合防渗层抗渗性的作...     

改性膨润土对沙地土壤改良及紫花苜蓿生物效应的影响

【目的】探索改性膨润土掺量对沙地土壤结构、紫花苜蓿(Medicago sativa L)生物效应的影响,为提高沙地土壤持水性能及生产能力、紫花苜蓿产量及品质提供参考。【方法】采用室内盆栽试验,用高庙子膨润土改性后掺入沙土(采自乌兰布和沙漠)中制成试验用土,研究了改性膨润土掺量(0、3%、5%、7%、9%、11%)对土壤持水性能、土壤硬度、呼吸强度及紫花苜蓿生物效应的影响。【结果】不同掺量处理均能提高土壤持水性能、土壤硬度及呼吸强度,同时促进苗期紫花苜蓿的生长。与CK相比各掺量处理的平均日耗水量降低了18.3%、22.2%、28.1%、39.6%、40.2%,灌溉水量节约了21.7%、22.6%、28.3%、38.1%、38.3%。干物质量增加了146.4%、198.5%、-15.9%、-20.1%、-34.2%。紫花苜蓿叶片数增加了99.8%～492.9%,叶周长增加了3.6%～411.4%,叶、茎贡献率增加了1.8%～5.4%、5.9%～9.8%;比叶面积降低了55.7%～96.4%,根贡献率降低了10.1%～12.6%。【结论】改性膨润土可改善沙地土壤性状、提高持水性能,降低平均日耗水量,节约灌溉用水,同时提高了紫花苜蓿的产量,质量分数3.0%～5.0%的改性膨润土掺量为此试验沙地紫花苜蓿种植的适宜掺量。     

生物炭混掺对沼液间接地下滴灌土壤水力特性的影响

为了探究生物炭混掺量对不同配比沼液间接地下滴灌土壤水力特性的影响,采用室内土箱模拟试验,设置4个生物炭混掺水平（生物炭、土壤质量百分比分别为0、1%、2%、5%（B0、B1、B2、B5））和4个沼液配比水平（沼液、水体积比分别为0、1∶8、1∶6、1∶4(Z0、Z1∶8、Z1∶6、Z1∶4））,探求小麦秸秆生物炭混掺对沼液间接地下滴灌土壤持水性能、土壤饱和导水率和土壤湿润体特征的影响。结果表明：土壤持水性能随生物炭混掺量和沼液配比的增大而提升;Van-Genuchten模型能够准确拟合各处理土壤水分特征曲线;生物炭混掺和沼液灌溉可以增加土壤孔隙度和毛管孔隙度;土壤饱和导水率随生物炭混掺量的增加呈先降低后升高的趋势,随沼液配比的增大而趋于减小;幂函数能够准确描述不同处理湿润锋运移距离与灌水时间的关系;生物炭混掺量为5%时,湿润锋垂直向下运移距离增大,垂直向上和水平方向运移距离减小,存在深层渗漏可能;湿润锋运移距离、湿润体体积、土壤高含水率分布区域面积均在生物炭混掺量为2%、沼液配比为1∶4时结果最优。综合考虑各项指标, 处理Z1∶4B2的生物炭混掺量和沼液配比能够使间接地下滴灌下的粉壤土获得较好的土壤水力特性。     

混杂纤维轻骨料混凝土压拉性能及强度预测

为了研究混杂纤维对浮石轻骨料混凝土力学性能的影响,对聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m³,改变纤维素纤维掺量的6组浮石轻骨料混凝土试块进行立方体抗压和劈裂抗拉试验.结果表明:立方体抗压强度和劈裂抗拉强度都先升高后降低.劈裂抗拉强度增加显著,最优掺量时为3.2 MPa,比基准组增加了77.8%,纤维掺入可以有效阻止裂缝发展并起到增强增韧的作用.最优掺量为聚丙烯纤维掺量0.6 kg/m³,纤维素纤维0.9 kg/m³,此时拉压比相比基准组提高了57.7%,显著改善了其脆性;最优掺量时3,7,14 d早期强度比基准组分别提高了25.2%,20.7%,15.6%.纤维素纤维对早期强度影响较大,根据其力学特性,提出了天然浮石轻骨料混凝土28 d立方体抗压强度的计算公式,并与其他公式进行了对比验证.采用BP神经网络对28 d强度进行预测,并用预测数据对抗压强度计算公式进行验证,验证结果良好.     

盐分条件下水氮对向日葵影响及其产量模型研究

为了提高盐渍化地区水肥利用效率,在内蒙古河套灌区沙濠渠试验站利用盆栽试验,采用三因素五水平二次通用旋转组合设计,以土壤含水量、施氮肥量、土壤EC值为因子,对水氮盐耦合效应展开了试验研究,并构建了水氮盐产量模型,结果表明:水氮盐最优组合方案为土壤水分为相对田间持水率58.4%～78.03%,施氮量392.25～414.75kg/hm2,土壤EC值0.25～0.45ms/cm。     

SY土壤固化剂对砂质粉土工程性能的影响研究

采用SY土壤固化剂,以砂质粉土为固结对象,分别在水泥含量10%、15%和20%,固化剂掺量为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时,制成最大干密度的试样,进行了3、7、14和28 d无侧限抗压强度试验,28 d劈裂抗拉强度试验,水泥含量20%时,1.0%、1.5%和2.0%固化剂掺量时的抗渗试验,以及水泥含量20%、1.5%固化剂掺量时的冻融循环试验。结果表明,SY固化剂能显著提高砂质粉土的力学性能、抗渗、抗冻性能;在同一个固化剂掺量下,其力学性能、抗渗、抗冻性能随着水泥含量的增加而提高;固化剂掺量、水泥含量与土壤含量三者之间存在协调性。SEM测试和机理分析表明,SY土壤固化剂生成的大量二氧化硅凝胶和微膨胀的钙矾石晶体,使内部结构更加致密,从而提高了砂质粉土的宏观力学性能和抗渗、抗冻性能,可用于渠道防渗工程中。     

压砂地不同砂土混合比下土壤水分蒸发动态研究

为了研究不同砂土混合比覆盖下对土壤蒸发的影响,通过田间土柱基础实验,采用微型蒸渗仪测定水分蒸发变化。试验采用完全试验,选取降雨量、砂土混合比两个因素,各五水平处理,即设置5个模拟降雨量(6、9、12、15、18mm)和5种砂土混合比例(0%、25%、50%、75%、100%)的土壤蒸发试验。研究结果表明:同一砂土混合比处理的土壤,随着模拟降雨量(试验灌水量)的增加土壤体积含水率略有增加,不同灌水量处理的土壤体积含水率随土层深度的变化趋势基本相同;与裸土相比,土壤覆砂能够大幅度减少土壤水分蒸发,砂土混合比25%、50%、75%、100%(全覆砂)处理的土壤比裸土(砂土混合比0%)的累积蒸发量分别减少5.4%、21.0%、36.2%、45.3%;砂土混合比越大,土壤日蒸发量和累积蒸发量越小,砂土混合比为100%的抑制蒸发效果最好。砂石覆盖可以有效抑制土壤水分蒸发,并且这种抑制作用强弱与砂土混合比密切相关。研究结论可为中国旱区农田砂石覆盖实践提供必要的指导,为提高压砂地水资源高效利用和可持续发展提供数据支撑。     

Ⅲ级粉煤灰与镁渣耦合对C30混凝土抗压强度的影响研究

为有效和充分利用Ⅲ级粉煤灰与镁渣,以常用强度等级C30混凝土为研究对象,Ⅲ级粉煤灰取代率和镁渣掺量为因素,设计混合均匀试验方案U12(6,4),试验研究二因素耦合条件下混凝土的强度变化规律。对试验结果应用最小二乘拟合,建立了混凝土强度与粉煤灰取代率、镁渣掺量的非线性关系模型。因素效应分析表明:影响混凝土强度的主要因素是粉煤灰取代率,其次是镁渣掺量;Ⅲ级粉煤灰取代率的强度效应为负效应,镁渣掺量不大于49%时其强度效应为正效应,粉煤灰与镁渣的耦合效应为正效应;从强度和经济角度评价,以高粉煤灰取代率,较高镁渣掺量为混凝土配合比调控的最佳组合;对于C30混凝土,Ⅲ级粉煤灰与镁渣的合理组合为f=36%,m=5%。