基于正交试验设计的RPC力学性能研究

采用正交试验设计方法对活性粉末混凝土（RPC）的配合比进行了试验设计,分别通过极差和方差分析了每个因素水平对RPC配合比的作用及各个水平之间的差异,探讨了水胶比、硅粉掺量、矿渣掺量对RPC各个基本力学性能影响的规律和机理。试验结果表明：水胶比与硅粉掺量对RPC抗压、抗折、劈裂抗拉有较为显著的影响;矿渣掺量对RPC各个强度影响均不显著。最后采用多元回归方法,建立了RPC强度与水胶比、硅粉掺量、矿渣掺量的经验公式,为RPC的进一步研究提供参考。     

低模数水玻璃对橡胶轻骨料混凝土力学性能的影响

为了了解不同掺量水玻璃对RLC(橡胶轻骨料混凝土)力学性能的影响,在RLC中加入水玻璃,并用20%粉煤灰代替水泥,制作水玻璃掺量分别为0,2%,4%,6%,8%的混凝土试块.通过核磁共振试验研究其微观孔隙变化及强度形成机理;进行对数函数曲线预测和BP神经网络强度预测,判断其可靠性并对比优劣.结果表明:水玻璃的掺入使RLC抗压强度呈现先增大后减小的趋势,其水玻璃最优掺量出现在2%;适量水玻璃的加入可提高80 目RLC力学性能,使其与最优组(20 目RLC组)28 d力学性能基本相同;水玻璃加入后混凝土孔隙度呈现出先减小后增大趋势,说明适量水玻璃的掺入可优化混凝土孔隙结构,提高混凝土强度;建立曲线拟合和BP-神经网络预测模型,2种预测模型都可用于混凝土龄期强度预测,但BP-神经网络预测模型的稳定性、可靠性及参数的全面性要优于曲线拟合模型.     

纳米碳纤维混凝土的力学性能试验研究

针对混凝土存在脆性大和韧性差的缺点,利用纳米碳纤维的优势，进行纳米碳纤维混凝土增韧降脆的探索性研究。正交试验优化得出了配制纳米碳纤维高强混凝土的最优配合比，分析了纳米碳纤维对混凝土力学性能的影响因素，并确定其最优掺量。试验结果表明：合理的掺量能保持纳米碳纤维良好的分散性，优化与矿物掺合料粉煤灰的相容性，使高强混凝土28d抗压强度和劈裂强度均有不同程度的提高，而且纳米碳纤维能提高混凝土的抗拉强度且具有良好的降脆增韧作用。     

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。     

硅藻土调质污泥制备水硬性胶凝材料试验研究

为了改善水硬性凝胶材料的力学性能，提高污泥的处置率，选用硅藻土等材料对污泥进行调质处理，利用张家口充足的太阳能及风能自然干化调质污泥。对干化后的污泥焚烧并粉磨制灰，通过胶砂强度对比试验及火山灰活性试验，分析调质污泥灰的火山灰活性。通过分别掺加同等质量的硅藻土、粉煤灰、页岩和沸石调质的污泥灰，测试其火山灰活性并进行水泥技术性能试验及胶砂收缩率试验，结合XRD及SEM进行微观的活性产生机理分析。对硅藻土调质污泥灰进行水泥技术性能试验及胶砂收缩率试验等试验，分析其取代部分水泥作为水硬性胶凝材料后的各项性能指标。试验结果表明：随硅藻土掺量的增加，污泥灰的火山灰活性先增加后趋于平缓，当掺量为9%，抗压强度比达到最高为87.3%；污泥中掺9%的硅藻土可获得较好的干化效果和最佳的火山灰活性；同掺量情况下硅藻土较粉煤灰、页岩、沸石调质的污泥灰具备更高的火山灰活性，且调制后的污泥灰制备水硬性胶凝材料其部分性能优于水泥，收缩率也较纯水泥更小。X射线衍射分析可见，未煅烧硅藻土含有石膏、石英及白云母晶体，煅烧过的硅藻土的石膏衍射峰消失，石英的各衍射次峰得到削弱。硅藻土与污泥混合搅拌干化煅烧后，石英晶体程度变弱...     

几种固化剂对渠道盐渍土地基力学性能影响的试验研究

【目的】明晰水泥、粉煤灰、硅灰、镁渣作为渠道盐渍土地基固化剂的固化效果。【方法】设计了水泥、粉煤灰、硅灰、镁渣固化剂3种掺量的正交试验,通过不同龄期的三轴试验、压缩试验和干缩试验研究了其力学性能。【结果】(1)7 d龄期固化盐渍土黏聚力最大可以增大2.97倍,内摩擦角最大可以增大3.78倍;(2)28 d龄期固化盐渍土黏聚力最大可以增大4.81倍,内摩擦角最大可以增大5.84倍;(3)28 d龄期5次冻融循环后,素土试件破坏,无抗剪强度,固化盐渍土黏聚力最大损失了23.1%,最小损失了5.1%,内摩擦角最大损失了25.0%,最小基本无损失。(4)当水泥掺量为3%和5%,硅灰掺入剂量适中,固化盐渍土的干缩系数较小。【结论】综合考虑渠道盐渍土地基抗冻胀、抗干缩和抗剪强度的要求,建议采用高掺量水泥和粉煤灰,中掺量硅灰和低掺量镁渣固化渠道盐渍土地基较为适宜。     

稻壳灰对水泥基及混凝土性能影响的试验研究

通过对不同粉磨时间、不同掺量稻壳灰(RHA)水泥基试样需水量、凝结时间和水泥胶砂强度的测试,讨论了RHA掺量及粉磨时间对水泥需水量、凝结时间的影响。结果表明,掺加RHA会增大水泥需水量,延长水泥初凝、终凝时间,当稻壳灰粉磨时间为45 min,掺量为10%时,对水泥浆的需水量和凝结时间影响不大。通过研究稻壳灰活性确定了稻壳灰粉最佳磨时间为45 min,RHA、RHA/粉煤灰(FA)部分取代水泥后,混凝土7和28 d抗压强度与基准组相比均有所下降,56 d抗压强度得到提高,其中复掺10%RHA/5%FA效果最优,较基准混凝土抗压强度提高19%。采用RCM法和电通量法研究了RHA对混凝土抗氯离子渗透性能的影响,结果表明,掺10%RHA/15%FA后混凝土抗氯离子渗透性能得到改善,抗氯离子渗透性能排列顺序为:R10F15F25JZ。     

水泥粉煤灰炉渣煤矸石混合料的力学性能试验研究

[目的]研究水泥粉煤灰稳定炉渣-煤矸石混合料的力学性能,解决宁夏地区粉煤灰、炉渣和煤矸石等工业废渣大量堆积的问题.[方法]开展不同水泥掺量(3％、4％、5％、6％)及炉渣替代率(0％、25％、50％、75％、100％)混合料的无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、三轴试验和超声波试验,在此基础上,进行了5％水泥掺量50％炉...     

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.     

洞庭湖北部垸内沟渠淤泥固化土物理力学性质试验研究

淤泥固化处理技术是解决洞庭湖北部垸内沟渠清淤问题,并实现淤泥资源化利用的一个重要方法。基于洞庭湖北部安乡县垸内沟渠清淤后,采用淤泥固化土填筑路基试验资料的分析,探讨了水泥加偏铝酸钠固化淤泥形成的淤泥固化土的物理力学性能以及微观结构。结果表明:水泥掺量对淤泥固化土的抗压强度影响最大,其主次关系为水泥掺量泥浆掺量固化剂掺量,最优配比为泥浆掺量为9.6 kg,水泥掺量为1.07 kg,固化剂掺量为0.43 g;通过电镜扫描可知,偏铝酸钠能极大地促进水泥水化反应进行,其产物能显著提高淤泥固化淤泥中颗粒间的结合力。根据这一研究成果,提出了洞庭湖北部垸内沟渠淤泥固化土填筑路基施工工序,为促进淤泥的资源化利用提供了依据。     

醇法菜籽浓缩蛋白的微波改性试验

对醇法菜籽浓缩蛋白(RPC)进行了微波改性的试验.在单因素试验的基础上,采用L9(34)正交试验,以探讨pH值、菜籽浓缩蛋白质量分数、微波功率及改性时间对菜籽浓缩蛋白的氮溶解指数(NSI)的影响.通过正交试验确定了微波改性的最佳工艺条件为:菜籽浓缩蛋白质量分数5%、微波功率300 W、改性时间1 min和pH值10.最佳改性条件下改性菜籽浓缩蛋白的NSI可达到73.38%,起泡稳定性为91.25%.     

醇法菜籽浓缩蛋白的超声波改性研究

研究了对醇变性菜籽浓缩蛋白(RPC)进行超声波改性的方法.在单因素试验的基础上,采用L9(34)正交优化试验,以探讨pH值、改性时间、超声波功率和菜籽浓缩蛋白质量分数对菜籽浓缩蛋白的氮溶解指数(NSI)的影响并与微波改性菜籽浓缩蛋白的理化指标和功能性质进行分析比较.通过正交试验确定了超声波改性的最佳工艺条件为:菜籽浓缩蛋白质量分数3%、改性时间5min、超声波功率300W、pH值为11.在最佳改性条件下改性菜籽浓缩蛋白的NSI可达到86.94%,起泡稳定性为80%.     

摩托车道路模拟试验设计

针对摩托车轮胎耦合道路模拟试验约束复杂、迭代精度波动性大等特点,对摩托车RPC(远程参数控制)道路模拟试验过程及原理进行了深入分析,确定了摩托车轮胎耦合道路模拟试验迭代精度的影响因素及水平,建立了相应试验指标。采用正交试验设计方法对摩托车道路模拟试验进行了试验设计,对安排的试验进行了随机试验。通过对试验结果进行方差分析,确定了最优试验方案。采用最优试验方案进行摩托车道路模拟试验可以得到较高的模拟迭代精度。     

高温与涝交互胁迫对水稻孕穗期生理指标的影响

我国黄淮以南地区水稻易遭受高温与涝交互胁迫影响。【目的】充分利用雨水资源,降低面源污染,为暴雨后稻田恰遇高温时排水管理方式提供理论依据。【方法】通过盆栽试验,设置5个高温与涝交互胁迫处理(T1:高温,T2:高温与轻涝,T3:高温与重涝,T4:轻涝,T5:重涝)和1个对照(CK:常规灌溉),观测了孕穗期水稻剑叶叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和抗氧化酶系统,研究了孕穗期高温与涝交互胁迫对水稻剑叶生理指标的影响。【结果】①孕穗期高温与涝交互胁迫处理降低水稻叶片叶绿素量,T2处理和T3处理分别较CK降低17.27%和19.54%,但恢复自然生长条件20 d后,T2处理表现出一定的超补偿效应,叶绿素量超过CK,且较CK增加12.22%;②孕穗期高温与涝交互胁迫后,水稻叶片中可溶性糖量先增加后降低,尤其是T2处理,胁迫结束时,较CK增加12.36%,恢复自然生长条件20 d后,较CK降低33.33%(P<0.05);③孕穗期高温与涝交互胁迫会提高水稻剑叶中SOD、POD、CAT活性,胁迫结束时,T2处理(高温与轻涝交互)的SOD、POD和CAT活性分别较CK提高102.08%、43.42%和39.80%(P<0.05)。【结论】孕穗期高温与涝交互胁迫可以降低水稻叶片的叶绿素量,可以增强水稻叶片中抗氧化酶的活性;与单一的高温相比,高温与涝交互胁迫可以降低高温对水稻的伤害,但与单一的淹涝相比,高温与涝交互胁迫起到一定的加剧作用。     

塑性混凝土三轴受压本构关系试验研究

试验研究了掺黏土和膨润土龄期(540 d)的塑性混凝土三轴受压本构关系。根据定侧压三轴试验拟合不同围压下的塑性混凝土应力-应变曲线,对比发现(σ1=0.4 MPa,σ2=0.6 MPa)、(σ1=0.4 MPa,σ2=0.8 MPa)中高侧向围压下的应力-应变曲线基本一致,中高侧向围压下的应力-应变曲线上升段斜率及峰值压力比(σ1=0.2 MPa,σ2=0.4 MPa)低侧向围压的应力-应变曲线上升段斜率和峰值压力大,此外还提出了塑性混凝土定侧压情况下的峰值割线模量计算公式及三轴受压本构关系模型,为塑性混凝土三轴受压条件下数值仿真分析提供了依据,进一步推动塑性混凝土的工程应用。     

水稻覆膜灌溉对生态环境的影响研究

通过大田试验,与浅湿灌溉(CK1)和浅水灌溉(CK2)相比较研究了覆膜灌溉对水稻生态环境的影响。结果表明,覆膜灌溉条件下稻田空气相对湿度低于CK1和CK2,气温和地温高于CK1和CK2,其中地温的增温幅度在返青期最大,随着水稻叶面积的增加逐渐减少,在所观测的深度范围内(15cm)随着土层深度的增加而增大。覆膜灌溉较CK1、CK2生育进程加快,生育期提前和缩短。抽穗开花期水稻的抵抗力差,若遇低温高湿情况易感染稻瘟病,由于覆膜区水稻抽穗早避免了低温天气,加上覆膜还可以提高空气温度、降低空气湿度,使覆膜区水稻的受病害程度明显降低。覆膜水稻的生长量大(分蘖数、每穗总粒数和千粒重高),其无效分蘖数也较高,因此,建议覆膜水稻要适当稀植以增加成穗率,同时降低成本。覆膜水稻产量较CK1高2.6%,较CK2高5.7%;经济效益较CK1高1.1%,较CK2高6.2%;灌溉水生产率为1.56kg/m3,比CK1高38%,比CK2高95%。     

高速钢低温缓慢渗碳处理

采用渗碳工艺处理高速钢,目的是提高其表面硬度,保持心部韧性,在低于相变温度下进行缓慢低温渗碳,取得最佳的表面含碳量及渗碳深度,从而使高速钢钻头切削性能比原来提高1.5~2.5倍,使用寿命提高了2倍,处理后的高速钢钻头,极大地降低了孔的加工成本,对大批量生产线高硬度调质材料孔的加工具有推广价值。     

Cation exchange,hydrolysis and clay movement during the displacement of saline solutions from soils by water

Deterioration of soil physical conditions occurs when rain or irrigation water displaces soluble salts during reclamation and subsequent management of salinesodic soils. Damage, which depends primarily on the presence of exchangeable Na⁺, appears to be ameliorated during leaching by exchange of Ca²⁺ and Mg²⁺ for Na⁺ and loss of exchangeable Na⁺ by hydrolysis. The extent of these processes has been measured by leaching columns of repacked soil with water after preparation with Na⁺ and Ca²⁺ or Na⁺ and Mg²⁺ as the exchangeable cations and high or low (1 or 0.1 mol_cl^–1) initial salinities. Structural deterioration was monitored by changes in flow rate, and soil properties were measured both initially and after cutting the leached columns into layers. Preliminary studies established reliable methods for measuring exchangeable cations and cation exchange capacity in the saline soils. In a sandy loam (Na-Ca system), clay dispersion and movement occurred particularly in the upper layers as measured both by decreases in CEC and by the amount of clay in the leachate. Cation exchange and hydrolysis of exchangeable Na⁺ during leaching reduced the exchangeable Na⁺ percentage, although cation exchange was restricted to columns with high initial salinity. In a clay textured soil (Na-Ca system) there was negligible clay movement, and cation exchange and hydrolysis occurred in columns with both high and low initial salinities: cation exchange may have been encouraged by diffusion limited preferential release of Na⁺ from aggregates during by-pass flow. In the sandy loam (Na-Mg system) Mg²⁺ increased the preference of the soil for exchangeable Na⁺ compared to the Na-Ca system. There was no cation exchange even in columns with high initial salinity. The amounts of clay movement and hydrolysis were similar in the two systems. Conditions conductive to cation exchange are a high initial salinity, a Na-Ca rather than a Na-Mg system and, possibly, restricted release of the divalent cation from within soil aggregates. Attempts to model these changes are complicated by difficulties in predicting the effects of hydrolysis and by-pass flow.     

ISS土壤固化剂在渠道防渗中的试验研究

利用电离子土壤固化剂(Ionic Soil Stabilizer，简称ISS)、石灰和砂加固湛江市志满水库的含砂高液限粉土(MHS)，通过试验得出最优配合比。ISS加固土具有强度高、水稳定性好、抗渗透能力强等优点，它既是气硬性材料，又是水硬性材料。ISS加固土渠拌法施工比厂拌法施工简便，可就地取材、具有良好的性能价格比。