渠道衬砌膨胀混凝土力学特性试验研究

在水灰比保持不变的条件下,通过正交试验研究了膨胀剂AEA掺量、粉煤灰掺量及养护条件对混凝土膨胀率和强度的影响规律,提出了强度等级达到C15、自由膨胀率最大的渠道衬砌补偿收缩混凝土最优配合比.结果表明:随着膨胀剂掺量的增大,混凝土膨胀率先升后降,混凝土28d强度有一定幅度的降低;在试验条件下,膨胀剂AEA掺量为水泥质量的12%、粉煤灰掺量为水泥质量的30%及养护条件为水中养护时,混凝土的膨胀率达到最大,强度亦满足渠道衬砌要求.这表明,在渠道衬砌工程中应用微膨胀混凝土是完全可行的.     

稻壳与煤混合燃烧特性试验

采用非等温热重法对稻壳、煤及其混合燃料进行燃烧试验,使用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)2种方法分析了样品的燃烧反应动力学参数,分析了掺混比、升温速率对燃烧特性参数的影响,探讨了燃烧过程中混合燃料成分间的协同效应。结果表明：混合燃料的点火温度与纯煤相比有明显降低,燃烧特性有明显改善,随着稻壳掺混比由10%升至70%,燃尽温度从730℃降低至650℃,燃尽程度也逐渐变大,失质量从86.1%增至91.5%,综合燃烧特性指数从2.153×10^-8增加到1.183×10^-7;随着升温速率的增加,混合燃料的燃尽温度和综合燃烧指数均会增大,但点火温度和燃尽程度几乎不变;稻壳与煤混合燃烧时组分间会发生协同作用,且随着稻壳掺混比的增加,协同效应参数逐渐增大,协同效应越来越明显;FWO和KAS法得到的煤的活化能分别为37.66和31.00 kJ/mol,稻壳的活化能分别为20.96和16.30 kJ/mol;混合燃烧过程中,活化能随着温度和转化比而改变,随着稻壳掺混比的增加呈现出先增大后减小...     

柴油机双卷流燃烧室内外室燃油匹配分析

为了分析双卷流燃烧室内室燃油质量分数对发动机性能的影响,研究了双卷流燃烧室最佳的内室燃油质量分数范围。首先利用AVL Fire软件仿真计算不同油束夹角下双卷流燃烧室内室燃油质量分数变化,分析内室燃油质量分数变化对发动机的动力性和排放性能的影响,发现内室燃油质量分数约为10%~20%时,发动机指示功率较高,碳烟排放较低。然后总结归纳了内室燃油质量分数随喷油提前角和转速变化的规律。转速增大,内室燃油质量分数减小;喷油提前角增大,内室燃油质量分数增大。研究表明转速提高时,适当增加喷油提前角可以保证内室燃油质量分数处于较优值,使柴油机取得较佳性能。该研究可为双卷流燃烧系统的燃油匹配提供参考。     

高掺量粉煤灰和矿渣高强混凝土抗渗性和抗冻性试验

采用粉煤灰和矿渣2种掺合料的40%和50%2种质量比例掺量,制备了高掺合料C50高强混凝土,并利用扫描电镜和X射线衍射技术分析了高比例掺合料对高强混凝土强度的影响,最后通过抗氯离子渗透试验和快速冻融试验综合分析了高掺合料C50高强混凝土的耐久性。结果表明:当复掺掺合料总质量占胶凝材料总质量的50%时,随着粉煤灰与矿渣掺入量比值的减小混凝土养护28 d强度有所增加;在掺合料总质量不变的情况下,混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性能均随着粉煤灰掺入量的增加和矿渣掺入量的减小而逐渐提升,但掺合料总质量的增加会降低抗氯离子渗透性能;采用抗冻耐久性指数与电通量的比值法可较好的综合评价高掺合料高强混凝土的耐久性,耐久性较好的适宜配合比为掺合料总量50%,粉煤灰与矿渣掺量比为4:1。研究可为高掺量粉煤灰和矿渣在高强混凝土中的应用提供依据,同时达到提高高强混凝土的经济性和节约资源的目的。     

稻壳粉添加剂提高污泥的脱水效果研究

利用农业废弃物稻壳粉能有效提高污泥的脱水性能。该文研究了稻壳粉投加量对污泥脱水性能的影响及调理机理,同时分析稻壳粉调理对污泥滤液和脱水后污泥主要性质的影响,并进行技术经济分析。试验结果表明,稻壳粉的最佳投加量为70%污泥干质量(DS);在最佳调理条件下,与单独投加三氯化铁(FeCl_3,138.09g/kg)相比,污泥比阻降低了59.73%,污泥净产率提高了45.27%,污泥泥饼的含固率从13.99%提高到23.97%;扫描电镜结果表明,稻壳粉调理后的污泥泥饼具有不可压缩性和可渗透性,有利于污泥中水分的脱出;同时,稻壳粉的投加可有效降低滤液浊度和溶解性化学需氧量。因此,利用稻壳粉来调理污泥具有较大的潜力。     

添加木炭改善猪粪稻壳好氧堆肥工艺及质量

为促进农业废弃物的资源化利用,试验以猪粪和稻壳为原料,用化学分析和仪器分析相结合的方法,研究了添加不同质量分数（0、2.5%、5.0%、7.5% 和10.0%）的木炭对60 d猪粪好氧堆肥过程的影响。结果表明：在堆肥有机质的降解过程中,含-OH、-CH3和-CH2基团的化合物的质量分数逐渐减少,含-C=O、C-O-C、-COO基团和含芳香环类物质的质量分数逐渐增加。添加木炭能促使堆肥物料的降解,随着木炭添加量的增加,在60 d的堆肥过程中,各处理有机碳的质量分数分别降低了12.23%、13.77%、14.88%、15.36%和15.86%,碳氮比分别下降了47.80%、54.98%、56.97%、60.03%和65.73%。与对照相比,添加木炭可延长堆肥高温期的停留时间3～ 5 d,增加堆肥物料的持水能力并降低堆肥产品的电导率;同时,添加木炭还能减少堆肥初期氨气的挥发,提高铵态氮的质量分数,促使堆肥后期硝态氮的转化。堆肥结束时,添加木炭可使硝态氮的质量分数提高55.86%～89.32%,总氮的质量分数提高20.55%～53.07%,雪里蕻种子发芽率提高17.6%～41.2%,萌发指数达1.02～1.44。研究表明,添加木炭能促进堆肥有机物料的降解,加快堆肥腐熟脱毒,增加堆肥产品总氮的质量分数,提高产品质量。木炭作为一种潜在的猪粪堆肥添加剂,在促进农业废弃物资源化利用方面具有广阔的应用前景。     

秸秆灰混凝土力学性能试验及强度预测

为了优化混凝性能,减少水泥产业耗能,尝试采用以部分秸秆灰替代水泥制备混凝土。该文通过试验对油菜秸秆灰混凝土拉压性能进行了研究,得到秸秆灰质量分数和水胶比对秸秆灰混凝土拉压性能的影响规律,如当秸秆灰质量分数增大时,混凝土拉压性能呈下降趋势;当水胶比过大时,混凝土力学性能急剧下降。同时提出秸秆灰混凝土抗拉性能与抗压性能间的线性函数关系以及混凝土轴心抗压强度计算公式,并与其他混凝土抗压强度公式进行比对验证。采用小波神经网络的预测方法,引入随机函数,对试验数据抽样进行训练,而后预测数据并与试验数据进行比对,计算误差,并将预测数据用于该文提出的拉压公式进行验证,结果表明验证较好。最后试验结果表明:当秸秆灰替代掺量为10%时,秸秆灰混凝土劈裂抗拉强度下降了25%,抗压强度仅下降了8%;当替代掺量为20%时,抗压强度下降了31%。     

稻壳炭提取SiO2及制备活性炭联产工艺

为了利用气化发电的固体产物稻壳炭,通过单因素试验,研究了稻壳炭同时提取二氧化硅及制备活性炭工艺技术,得出优化的工艺条件:质量分数20%的K2CO3溶液与稻壳炭原料的液固比为15mL/g,煮溶温度100℃,煮溶时间3.5h;稻壳炭的炭化温度是450℃,活化温度850℃,活化时间2h;SiO2的陈化温度为3℃、陈化时间3h。此条件下制备的稻壳基活性炭得率39.34%、碘吸附值978.35mg/g、亚甲基兰吸附值12mL/0.1g;二氧化硅得率25.77%、白度89.91%。试验表明该工艺制备出的稻壳基活性炭及二氧化硅产品的质量均达到了国家标准的要求,同时为稻壳炭的高效、无公害及资源化利用提供了一条可循的途径。     

不同改良剂对叶用莴苣吸收Cd的影响

该文以叶用叶用莴苣为试验材料,种植在人工配制的Cd污染土壤上,采用温室盆栽土培的试验方法,用粉煤灰、草炭、鸡粪、硅肥、过磷酸钙、钙镁磷肥作为改良剂,观测改良剂对栽植于Cd污染土壤上叶用莴苣Cd吸收的影响,目的是探寻切实可行的改良剂及实施方案。研究结果表明：复合改良剂对叶用莴苣生物量、可食用部分Cd质量分数的改良效果明显大于对应的单一改良剂;Cd污染土壤改良剂效果由大到小排序为：粉煤灰＋过磷酸钙>过磷酸钙>粉煤灰＋鸡粪>钙镁磷肥>粉煤灰＋草炭>硅肥>鸡粪>粉煤灰>草炭。不同改良剂对叶用莴苣生物量和Cd质量分数有显著影响,而施加量对叶用莴苣生物量和Cd质量分数无显著影响。改良剂种类和施加数量对土壤pH值均无显著影响。粉煤灰与过磷酸钙质量比值为5∶1时改良效果最好。     

基于弹性地基梁理论的梯形渠道混凝土衬砌冻胀力学模型

冻胀破坏是寒区渠道衬砌破坏的主要方式,建立合理的冻胀力学模型是渠道衬砌抗冻胀设计的基础。该文基于Winkler假定,将渠道基土的冻胀效应等效为一组相互独立且垂直或平行于衬砌板的弹簧。冻胀量通过弹簧的伸长量体现,冻胀力通过弹簧被压缩产生的反力体现。结合梯形渠道冻胀时衬砌板的受力特点,应用SL23-2006《渠系工程抗冻胀设计规范》冻胀量的计算成果,建立基于弹性地基梁理论的梯形渠道混凝土衬砌冻胀力学模型,其合理性通过与甘肃省靖会总干渠梯形渠道的前人试验和数值模拟结果进行比较验证。结果表明,该文模型计算的冻胀量和冻胀反力的分布规律与前人的试验和数值模拟基本吻合;计算的冻胀量和试验结果整体相对平均误差为4.72%,计算结果合理。该文模型与现行规范推荐的冻胀量计算成果有机衔接,可为寒区渠道抗冻胀设计提供参考。     

Study on Effects of Different Medium Compositions on Growth and Seedling Quality of Two Tomato Varieties Under Greenhouse Conditions

This research was conducted to investigate the effects of different medium compositions on physicochemical properties and the growth of two tomato varieties. Five treatments were applied, combining medium composition with rice husk ash (RHS) and coconut fiber (CF) with the following proportions: 1/3 Peat moss + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T1); 1/3 Vermicompost + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T2); 1/3 Cattle manure compost + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T3); 1/3 Chicken manure compost + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T4); 1/3 Hog manure compost + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T5). The results demonstrated that between pH, electrical conductivity (EC) value, and nutrient content in the media, there was a significant difference that led to different concentrations of total macro- and micronutrients in the shoots of both varieties. In addition, the root weight, shoot weight, and root volume were affected by medium composition for two varieties in seedling stage. A mixture of cattle manures composted with RHS and CF under the rate (1:1:1 by volume), respectively, gave the highest value of germination rate, plant height, leaf number, and plant biomass. Medium composition significantly influenced the germination rate and elongation of seedlings, specifically for each tomato variety. Therefore, cattle manure compost as a medium supplement improves seedling quality and growth of the two tomato varieties.     

稻壳发电残余物稻壳灰对有机物的吸附作用

为解决稻壳发电残余物——稻壳灰的利用问题,该文研究了稻壳灰在不同条件下对有机污染物的吸附作用。结果表明,稻壳灰在经过碱洗处理后,其对有机污染物的吸附性能明显提高。当溶液pH值小于7.0时,稻壳灰对有机污染物的吸附效果要好于pH值大于7.0时的吸附效果。该研究表明,稻壳灰经过碱洗处理后,可以用作吸附剂,吸附污水中的有机污染物,实现废物的再次利用。     

掺合料和水胶比对水泥基材料水化产物和力学性能的影响

掺合料和水胶比是影响混凝土性能发展的重要因素。该研究结合纯硅酸盐水泥和掺合料的水化反应机理,推导出复合水泥基材料的水化产物、理论最大掺量和孔隙率的计算公式,探究粉煤灰、钢渣和锂渣掺量对水化产物、孔隙率以及砂浆力学性能的影响,并推算出3种掺合料在混凝土中的理论最大掺量。结果表明:同掺量的粉煤灰、钢渣和锂渣掺入后,复合胶凝材料水化产物CH、CSH和总孔隙率较纯水泥砂浆要小;相比4种砂浆中水化产物而言,按水化产物CSH含量排序为水泥砂浆水泥-锂渣砂浆水泥-钢渣砂浆水泥-粉煤灰砂浆;按总孔隙率大小排序为水泥-钢渣砂浆水泥-粉煤灰砂浆水泥-锂渣砂浆水泥砂浆;按理论最大掺量值大小排序为粉煤灰锂渣钢渣。经砂浆力学性能测试发现:当掺量为20%时,水泥-锂渣砂浆后期的抗压强度优于纯水泥砂浆,若掺量再增加时,水泥-粉煤灰砂浆、水泥-锂渣砂浆和水泥-钢渣砂浆的力学性能均低于纯水泥砂浆。综合上述研究发现锂渣的活性较钢渣和粉煤灰要好,该研究可为掺合料在砂浆和混凝土中的使用提供参考。     

Decomposition and Carbon Sequestration Potential of Different Rice-Residue-Derived By-products and Farmyard Manure in a Sandy Loam Soil

Large quantities of rice straw are produced annually in India and the majority of it is burnt in the fields, leading to environmental pollution and loss of carbon (C) and essential nutrients. It is imperative to manage rice residues and by-products to derive benefits for soil health and environment conservation. We studied the decomposition of rice straw (RS), rice-straw-derived biochar and compost (RSC), rice husk (RH), rice husk ash (RHA), and farmyard manure (FYM) in laboratory incubation experiments at 30 ºC and field-capacity moisture. The decomposition of organic sources depended on the size of decomposable and recalcitrant C pools. Carbon mineralization was greater from RS and RH compared to FYM, biochar, RSC, and RHA. The initial rate of mineralization was faster for RS and RH, followed by FYM, biochar, and RSC, and the least for RHA. The proportion of antecedent C mineralized from different sources followed the order RS > RH > FYM> RSC = biochar > RHA. The RS and RH showed larger decomposable pools than the other sources. Rice husk ash had decomposable pool and associated rate coefficient similar to the unamended soil. Residence time for recalcitrant pool in FYM, RSC, and biochar applied at 5 g C kg^–1 soil ranged between 1020 and 1149 days as opposed to 180 and 254 days for RS and RH, respectively. Increasing the rate of C application (15 g C kg^?1) markedly increased the residence time for all the sources, except FYM, and these followed the order RHA (2273 d) > RSC (2000 d) > biochar (1961 d) > RH (529 d) > RS (400 d). It was concluded that RS and RH could result in short-term C accrual in soil, whereas RSC, biochar, and FYM may lead to long-term C sequestration. The disposal of RHA to soil, which is characterized by mainly recalcitrant C, could lead to buildup of soil organic C.     

生物炭-凹凸棒土复合材料对水稻土锌镉的钝化及土壤养分和酶活性的影响研究

为了比较生物炭、凹凸棒土以及生物炭-凹凸棒土复合材料3种钝化剂对锌镉复合污染水稻土的钝化修复效果,本研究利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、比表面积表征(BET)和扫描电镜(SEM)等技术手段对稻壳生物炭和凹凸棒土样品进行表征,并采用土培试验研究稻壳生物炭、凹凸棒土及生物炭-凹凸棒土复合材料对实际重金属锌(Zn)、镉(Cd)污染水稻土钝化效果及理化性质的影响。结果表明,凹凸棒土比稻壳生物炭具有更大的比表面积,且表面更不规则、更粗糙。土培试验表明,3种钝化剂均降低了水稻土中Cd和Zn的生物有效性,并在不同程度上改善了土壤理化性质。单独添加2.0%凹凸棒土和2.0%稻壳生物炭处理,分别使土壤Zn有效态含量降低了86%和51%,Cd有效态含量降低了25%和8%。2.0%生物炭-凹凸棒土复合材料施加后,土壤中Zn和Cd有效态含量分别降低了83%和23%,且土壤pH值提高至5.8,有机碳含量提高了39%。说明稻壳生物炭-凹凸棒土复合材料比单独使用凹凸棒土和生物炭更能有效地固定Cd和Zn,同时能改善复合污染水稻土的理化特性。因此,生物炭-凹凸棒土复合材料具有作为一种新型钝化材料用于土壤修复的潜力,为土壤重金属原位钝化修复提供了一种新思路。     

含掺合料混凝土水化产物体积分数计算及其影响因素

Powers理论仅提出针对纯水泥水化产物体积的计算方法,为研究掺加矿物掺合料后的胶凝材料的水化产物体积的影响,该文基于水泥水化基本原理及矿物掺合料的反应机制,提出含掺合料胶凝材料的水化产物体积的计算公式,并将其应用于计算掺合料为0时凝胶材料水化产物的体积分数,与基于Powers理论模型的计算结果对比来验证该文提出的方法的可靠性,在此基础上,进一步研究水胶比、掺合料种类及其比例对胶凝材料水化产物体积的影响。结果表明:矿物掺合料掺量的降低和水胶比的增加都能促进复合水泥基材料的水化,相对而言,矿物掺合料增量对胶凝材料水化程度的影响较水胶比要大。复合胶凝材料中CSH、铝酸盐相AF和CH的体积分数均低于水泥浆体,未水化颗粒和毛细孔的体积均高于水泥浆体。分析发现,未水化颗粒、CSH凝胶和毛细孔的体积分数分别受水胶比×掺量×矿物掺合料种类(60.33%)、水胶比×矿物掺合料种类(91.79%)和水胶比(89.23%)的影响最大,CH和铝酸盐相AF的体积分数受掺量的影响最大,分别为6.17%和16.65%。研究可为锂渣、粉煤灰和钢渣在水泥混合材和混凝土掺合料中的应用提供科学依据,同时达到降低能耗和节约资源的目的。     

再生骨料透水混凝土强度及透水性能试验

利用再生废弃混凝土骨料制备透水混凝土是目前研究的热点和趋势,其中强度和透水性是其关注及目前亟待突破的关键性能。以废弃的预制混凝土梁构件为再生骨料来源制备透水混凝土,并以水胶比0.3,砂率10%为基准,设计6组配合比,并通过标准养护下的立方体试块试验,研究了单一因素下再生骨料透水混凝土的孔隙率、透水性及其强度性能,其范围分别为孔隙率17.8%~23.8%,渗透系数0.27~0.57 cm/s以及抗压强度4.0~9.63 MPa。结果表明,再生骨料透水混凝土基本性能够满足要求,其中内掺粉煤灰能大幅提高其抗压强度,提高约44%,外掺钢纤维提高透水性,掺入萘系高效减水剂及硅粉的效果不明显。此外,再生骨料透水混凝土的毛细吸水过程与普通混凝土类似,即前期吸水快,后期趋于平缓。     

Soil Chemical Properties and Nutrient Composition of Cocoyam Grown in an Organically Fertilized Soil

ABSTRACT

Field experiments were conducted for two consecutive years to evaluate the influence of cow dung and rice husk application rates on soil chemical properties and nutrient composition of cocoyam cormels. The treatments comprised four rates each of cow dung and rice husk (0, 10, 20, and 30 t/ha) arranged as a factorial experiment using randomized complete block design with three replicates. The treatments were incorporated into the soil 2 weeks before planting of cocoyam each year. After 2 years of cropping, soil samples were collected from the respective plots and analyzed so also cocoyam cormels. Cow dung application positively and significantly (P < .05) affected soil pH, organic matter (OM), and the soil nutrients (r = 0.95, 0.98, and 0.94–1.00, respectively) while rice husk application significantly and positively influenced soil OM, nitrogen and phosphorus (r = 0.98, 0.95, and 0.98, respectively). Aside potassium content that was enhanced, cow dung application did not significantly affect the nutrient composition of the cocoyam cormels. However, 30 t/ha of applied rice husk caused significant reduction in crude protein and fiber contents but significant increase in carbohydrate. There was negative and significant correlation between rice husk and the cormels crude protein (r = ?0.97). A total of 20 t/ha each of the organic fertilizers was found to be optimum for improving soil fertility and invariably yield without compromising the nutrient content of the cocoyam cormels.