聚苯乙烯（EPS）颗粒混合轻量土的动强度参数研究

【目的】探讨水泥用量、聚苯乙烯(Expanded Polystyrene,EPS)颗粒用量和振动次数对EPS颗粒混合轻量土动强度参数的影响,分析EPS颗粒混合轻量土的动强度参数特性,为EPS颗粒混合轻量土的推广使用提供参考。【方法】通过室内动三轴试验,以黄土作为原料土,在EPS颗粒用量为1.4,3.1,5.4,8.6,13.1,20.1 g/kg,水泥用量为100,150,200 g/kg的条件下制备不同原料用量EPS颗粒混合轻量土,设定固结应力为50,100,150和200 kPa,固结应力比K_c=1.0,振动次数为10,20,30,40,50,60,70,80,90和100,通过莫尔应力圆计算土体的总应力参数,采用5.0%压应变作为破坏标准选取相应的动强度,并分析水泥用量、EPS颗粒用量及振动次数对EPS颗粒混合轻量土动强度参数的影响。【结果】当固结应力比K_c=1.0时,不同原料用量EPS颗粒混合轻量土的动强度包络线均不经过原点,且在剪应力轴存在一定的截距。当水泥用量一定时,随着EPS颗粒用量的增大,EPS颗粒混合轻量土的动黏聚力和动内摩擦角均有所减小,其中当振动次数为20,EPS颗粒含量由1.4 g/kg增大到20.1 g/kg时,动黏聚力减少43.39%,动内摩擦角减少并趋于0。当EPS颗粒用量一定时,随着水泥用量的增大,EPS颗粒混合轻量土的动黏聚力和动内摩擦角均呈增大趋势,其中当振动次数为20,水泥用量由100 g/kg增大到200 g/kg时,动黏聚力增大了54.07%,动内摩擦角增大了140.95%。【结论】水泥用量和EPS颗粒用量对EPS颗粒混合轻量土的动强度参数均有较大的影响,振动次数对动黏聚力影响较大而对动内摩擦角影响甚微,在分析土体稳定性时应充分考虑以上因素的影响。     

不同固化剂对新疆非耕地戈壁土的力学性能影响

【目的】选取适合新疆戈壁土的3种类型4个固化剂样品,分析固化剂种类、固化剂掺量、水泥掺量等因素对新疆非耕地戈壁土力学性能的影响。【方法】依据《土工试验方法标准》^[1](GBT50123-1999)和《公路工程无机结合料稳定材料实验规章》^[2](JTG E51-2009)中的相关规程,对原状戈壁土、固化戈壁土试样的7 d无侧限抗压强度进行试验,结合戈壁土的物理性能(颗粒级配、最大干密度及最优含水率),分析各因素对固化土的击实性能和无侧限抗压强度的影响。【结果】(1)土料粒径＞2 mm含量为68.8%,最大干密度为2.28 g/cm³,土料的不均匀系数为93.33,曲率系数为1.07,该戈壁土样为级配良好的圆砾土。(2)掺入4种固化剂与未掺固化剂的原状土相比固化后的土样最大干密度和最优含水率都有所增加,但随着固化剂掺量的增加,3种类型固化剂对土体最大干密度和最优含水率影响不同。(3)随固化剂掺量的增加,无侧限抗压强度增大。在水泥掺量相同的情况下,掺0.02%的1#离子型固化剂比掺其余3种固化剂固化的土体其无侧限抗压强度提升1.1～1.19倍。【结论】4种固化剂对新疆非耕地戈壁土具有较好的固化效果,其中1#离子型固化剂表现出的固化效果突出,性价比最高。     

棉秆重组材热压工艺的研究

【目的】研究以脲醛树脂为胶黏剂生产棉秆重组材工艺的最佳方案。【方法】采用正交试验研究板材密度、施胶量、热压温度及热压时间对板材物理力学性能的影响。【结果】在板材密度0.6 g/cm3、施胶量120 g/kg、热压温度140℃、热压时间10 min条件下,制作的棉秆重组材性能达到最优。【结论】以脲醛树脂为胶黏剂生产棉秆重组材是可行的,板材密度对棉秆重组材性能有直接影响。     

裹包密度和层数对天然牧草青贮饲料品质的影响

【目的】筛选天然牧草最佳裹包密度及裹包膜层数,为天然牧草裹包青贮提供科学依据。【方法】针对影响天然牧草裹包饲料饲用品质的裹包密度(200~250,250~300,300~350,350~400kg/m~3)和裹包膜层数(2,3和4层)2个因素设计试验,对不同处理天然牧草青贮饲料的营养指标(干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、可溶性碳水化合(WSC)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗灰分(CA)、粗脂肪(EE)含量)及发酵品质(pH及乳酸(LA)、乙酸(AA)、丙酸(PA)、丁酸(BA)含量)进行分析。【结果】裹包密度为300~350kg/m3、裹包膜层数为4层的处理天然牧草青贮饲料DM、CP和WSC含量最高,分别为439.51,113.37和30.90g/kg,均显著高于其他处理;NDF、ADF和CA含量最低,分别为500.36,305.47和54.00g/kg,显著低于其他处理;EE和PA含量与其他处理差异不显著;pH值为4.69,显著低于其他处理;LA含量显著高于其他处理,为2.10mg/g,未检测到AA、BA。【结论】天然牧草在密度300~350kg/m3、添加2mL/kg丙酸的条件下进行4层裹包,所得的裹包青贮饲料品质较好。     

双指标优化黑曲霉液态发酵条件及降解棉秆效果

【目的】以羧甲基纤维素钠酶活(Carboxymethylcellulose sodium enzyme activity,CMCase)和滤纸酶活(Filter paper enzyme activity,FPAase)作为双指标,通过响应面法对黑曲霉(Aspergillus niger)ZD产纤维素酶的液体发酵条件进行优化,研究黑曲霉对棉花秸秆的降解效果。【方法】通过单因素试验确定主要影响因素,通过Plackett-Burman和Box-Behnken设计进行因素优化和交互作用的影响,测定棉秆中纤维素含量。【结果】单因素试验确定碳源为淀粉,氮源为蛋白胨,无机盐为K₂HPO₄,培养时间168 h,转速150 r/min,温度30℃,接种量7%;利用Plackett-Burman设计筛选出影响产酶的显著因素是淀粉质量浓度、蛋白胨质量浓度、转速和接种量;最后通过Box-behnken确定产酶的最佳发酵条件,淀粉质量浓度1.21 g/100 mL,蛋白胨质量浓度0.25 g/100 mL,K₂HPO₄质量浓度0.1 g/100 mL,培养时间168 h,转速170 r/min,温度30℃,接种量7.8%,比初始发酵条件提高了35.96%。【结论】利用黑曲霉通过液体发酵降解棉秆效果显著,可以有效降解棉秆中纤维素和半纤维素,用真菌实现棉秆饲草化极具前景。     

掺黄土粉煤灰的渗透特性

【目的】探求黄土掺量对粉煤灰最大干密度和渗透特性的影响。【方法】分别向粉煤灰中掺加质量分数为0%,10%,20%,30%,40%和50%的黄土,进行击实试验及不同压实度(98%,93%,85%)下的渗透试验,研究掺土量对粉煤灰最大干密度和渗透特性的影响。【结果】掺土粉煤灰最大干密度是所掺黄土最大干密度和粉煤灰最大干密度的线性组合,当掺黄土量为50%时,粉煤灰的最大干密度较纯粉煤灰提高45%;随着掺土比例和压实度的增大,粉煤灰的渗透系数明显减小,其中压实度为98%和85%时,50%的掺土量可将粉煤灰的渗透系数减小到原来的23.8%;压实度为93%时,50%掺土量可将粉煤灰渗透系数减小到原来的14.5%。【结论】掺土粉煤灰的最大干密度增加,渗透性减弱。     

青贮条件对天然牧草青贮饲料饲用品质的影响

【目的】筛选天然牧草最适青贮条件,为天然牧草青贮提供科学依据。【方法】针对影响天然牧草青贮饲用品质的水分、密度、乳酸菌含量和糖分含量4个因素,设计L9(34)正交试验,共形成9种青贮条件,对不同条件下天然牧草青贮饲料的感官品质、酸度及营养成分等进行分析,比较不同条件下天然牧草青贮样品总可消化营养物质(Total digestible nutrients,TDN)的含量。【结果】通过试验对比分析,第5组青贮饲料的感官得分最高,为20分,其pH值为3.99,显著或极显著低于其他各组;TDN占干物质的质量分数为66.87%,显著高于其他各组(P<0.05)。根据正交试验极差分析结果可知,各因素对天然牧草青贮品质影响大小的顺序为:蔗糖添加量>水分>乳酸菌添加量>密度。【结论】天然牧草在含水量600～650g/kg、密度350～400kg/m3、乳酸菌添加量0.5g/kg和蔗糖添加量15g/kg的条件下青贮,所得青贮饲料的饲用品质较好。     

改性棉秆炭对新疆灰漠土氮肥氨挥发特征的影响

【目的】研究不同改性棉秆炭对新疆灰漠土氮肥氨挥发和土壤理化性质的影响，为棉秆炭化还田改良低产土壤提供依据。【方法】以新疆灰漠土为供试土壤，利用密闭法室内培养模拟试验，设0、200、400 mg/kg 3个施氮水平，棉秆炭(不添加棉秆炭、未改性棉秆炭、味精废液改性棉秆炭、木醋液改性棉秆炭、酒石酸改性棉秆炭)以2%土重均匀施入。研究不同改性棉秆炭及不同施氮量处理氨挥发速率、氨挥发累积量以及与灰漠土理化性质的相互关系。【结果】各处理于施基肥后第1～8 d达到氨挥发速率最大值。灰漠土氨挥发室内培养61 d后，与灰漠土处理相比，添加不同改性棉秆炭处理的氨挥发累积量增加了46.1%～99.8%。与未改性炭处理相比，味精废液改性棉秆炭和木醋液改性棉秆炭显著促进土壤氮肥氨挥发，酒石酸改性炭差异不显著。添加改性棉秆炭，可以降低新疆灰漠土壤的pH、增加土壤中的全氮和有机碳含量以及电导率。改性炭对土壤氨挥发起促进作用的主要是土壤的电导率和土壤全氮含量，而pH表现出抑制效应。土壤全氮含量对土壤氨挥发有一定的积极作用，且受到有机碳的影响较小，未达到显著影响(P>0.05)。【结论】利用味精废液、木醋液、酒...     

膨润土掺量对重塑黄土抗拉强度的影响

【目的】探讨膨润土掺量、含水率和干密度对重塑黄土抗拉强度的影响,为西北地区黄土丘陵沟壑区沟道及坡面治理工程回填黄土拉张裂缝、滑塌等灾害的防治提供参考。【方法】以杨凌黄土为研究对象,制作不同膨润土掺量（0,30,60和90 g/kg）、不同含水率（15%,19%和23%）和不同干密度（1.47,1.57和1.67 g/cm³）共计20组重塑黄土试样,通过拉伸试验仪测定试样的单轴抗拉强度,并以膨润土掺量、含水率和干密度为变量分析试样抗拉强度的变化规律,然后通过压汞试验和扫描电镜试验测定试样内部孔隙大小、孔隙分布规律、土体颗粒结构、接触关系和孔隙内胶体形态,并对单轴抗拉强度的变化规律进行分析。【结果】含水率由15%提高至23%时,试样抗拉强度下降61.54%～71.35%;干密度由1.47提升至1.67 g/cm³时,试样抗拉强度提高115.81%～179.93%;膨润土掺量由0 g/kg提升至90 g/kg时,试样抗拉强度呈先上升后下降的变化趋势,在膨润土掺量为60 g/kg时抗拉强度达到最大,对应增幅为25.74%～57.03%;膨润土掺量为60 g/kg时,颗粒间大孔隙（直径大于5 000 nm）孔径分布密度最低,约为0.01 mL/g。【结论】含水率和干密度是影响重塑黄土抗拉强度的重要因素,膨润土对重塑黄土的抗拉强度有一定改良作用,在掺量为60 g/kg时改良效果最为明显。     

添加糖蜜对棉秆微贮品质及有氧稳定性的影响

【目的】分析添加不同水平糖蜜对棉秆微贮发酵品质及有氧稳定性的影响，为生产实践提供参考。【方法】采用单因素试验设计，共6个处理，即糖蜜添加0%(对照组)、2%、3%、4%、5%、6%,添加比例以鲜重为基础。发酵第0、7、15、30、60 d取样，分析各处理发酵品质和营养品质，测定60 d开窖后各处理有氧稳定性。【结果】发酵60 d后，添加5%、6%糖蜜处理pH为4.2、4.18,氨态氮/总氮为68.99、71.40 g/kg TN,均显著低于其它处理(P<0.05),且二者差异不显著(P>0.05);添加5%、6%糖蜜处理WSC含量为21.51、23.47 g/kg DM,乳酸含量为29.19、30.37 g/kg FM,显著高于其它处理(P<0.05),且二者差异不显著(P>0.05);添加5%糖蜜有氧稳定性显著高于其它处理(P<0.05),达80 h。【结论】添加糖蜜能有效提高发酵品质，改善发酵特性，糖蜜添加量为5%。