煤矸石改性膨胀土胀缩行为的孔隙特征分析

基于膨胀土给工程结构质量带来的不利影响,将煤矸石掺入膨胀土中,研究其对膨胀土胀缩行为的影响及孔隙特征。将煤矸石粉与膨胀土拌合制作试件,在固结仪内对掺入煤矸石膨胀土试样进行干湿循环试验,检测试样的轴向变形量和含水率,分析煤矸石粉的掺入对膨胀土胀缩性的影响,并通过压汞仪测定脱湿状态下掺入煤矸石膨胀土试样的孔隙分布特征。结果表明:经过6次干湿循环,吸水膨胀后掺入煤矸石膨胀土试样的含水率随干湿循环次数的增加而降低,干燥收缩后试样的含水率随干湿循环次数的增加而增加;随着干湿循环次数的增加,试样的轴向应变量逐渐减小,膨胀率和收缩率在第1次干温循环作用后达到最大值;煤矸石的掺入降低了膨胀土的膨胀率和收缩率,掺量为8%的煤矸石粉可有效抑制膨胀土的膨胀率和收缩率;在干湿循环作用下,煤矸石粉的掺入使膨胀土试样内部的孔隙类型进行了重分布,其孔隙密度和孔隙体积降低,膨胀土的胀缩性受到了抑制。     

渗水地膜与旱地农业

经过对地膜物料结构的深入研究，提出了单向渗水原理，设计并发明了渗水地膜。渗水地膜具有保温、调温、渗水、保水、微通气等多种功能，可使半干旱地区发生频率为７０％左右、年累计量为１００～１５０ｍｍ的小雨量资源得到开发利用。旱地试验表明：渗水地膜覆盖的粮食作物比常规地膜覆盖的增产１５７％～３８３％，比无覆盖的增产１倍以上。     

干法烟气脱硫反应的实验研究

本文建立了干法烟气脱硫反应的实验装置 ,对以氧化钙为脱硫剂的干法烟气脱硫反应进行了实验研究 ,并利用压汞仪分析反应过程中参与反应的固体颗粒的孔隙结构的变化情况 ,对干法烟气脱硫反应过程中的固体颗粒孔隙结构特性进行动态分析 ,揭示和确定了反应过程中固体颗粒孔隙结构变化规律和脱硫转化率。研究结果表明 ,孔隙结构 ,包括孔径分布、最可几孔半径等是决定和影响干法烟气脱硫反应的因素 ,其中孔隙率决定脱硫反应的最终转化率 ,孔隙分布则控制着反应的过程特性。     

三峡库区滑坡地带岩石特性的研究

针对三峡库区组成滑坡岩层的主要岩石——泥质岩、灰岩、砂岩,通过显微镜观察、X射线分析显微镜的定量分析及室内岩石力学强度试验,对各岩石的特性进行了分析。显微镜及X射线定量分析结果表明风化较弱的泥质岩基本上含有石英与钙质矿物,后者由于易溶于水而导致岩石的孔隙率增加。孔隙的一部分连接形成了裂缝, 从而使岩石的强度下降。各岩石的单轴压缩试验结果表明砂岩的强度最高,发生了风化的泥质砂岩的强度最低。在饱和状态下紫红色泥岩及风化了的泥质砂岩的单轴压缩强度降低最显著,比自然干燥状态下降低了大约50%, 推测是受粘土矿物含量的影响。所有岩石都表现出在峰值强度之前应力与应变几乎呈线性关系,而峰值强度之后应力急剧下降的脆性特征。这种在饱和状态下岩石强度大幅度下降与脆性特征表明在治理滑坡时需要采取十分周密及复杂的预防措施。     

岩石溶蚀的表现特征及其对物理力学性质的影响

本文以微晶白云石大理岩和黏土质长石砂岩为研究对象,以现场实测及室内试验资料为基础,对岩石溶蚀的表现特征及其对表层物理力学性质的影响进行了研究。研究表明:1)在岩石发生溶蚀的区域,由表及里易溶性矿物成分和易迁移元素氧化物的含量逐渐增加、黏土矿物含量和烧失率逐渐减少,岩样的微观结构也发生了变化,主要表现为岩石表层溶孔、溶隙发育,易溶矿物颗粒表面出现溶孔、溶坑、颗粒间出现溶蚀裂隙等;2)溶蚀使岩石表层强度降低、吸水率增大,溶蚀愈严重表层强度越低、均匀性愈差,吸水率愈大;溶蚀还使岩石的孔隙度及孔隙尺寸明显增大。     

利用DGT高分辨率研究沉积物孔隙水中重金属的浓度和释放通量

2006年5月采集了大辽河河段3个柱状沉积物,测定了沉积物的理化性质和重金属元素的含量,并利用常规离心方法和DGT方法测定了柱状沉积物孔隙水中重金属元素的含量.研究发现沉积物中Cd、Co、Cr和Cu元素含量高低的顺序依次是Cr>Cu>Co>Cd.用DGT方法测定的孔隙水中Cd、Co、Cr和Cu的浓度比用离心方法测定的浓度要低.DGT测定的孔隙水中Cd、Co、Cr和Cu的浓度c_DGT与离心方法测定的孔隙水浓度c的平均比值R分别为0.389、0.328、0.863和0.403,这说明沉积物中这几种金属从固相到液相的再补给速率大小遵循如下规律：Cr>Cu>Cd>Co.沉积物中Cd、Co、Cr和Cu元素的释放通量分别为1.12×１０^{-7～3.28×10-7　nmol/(cm2·s)、2.48×１０-7～10.40×10-7　nmol/(cm2·s)、8.80×１０-6～12.65×10-6 nmol/(cm2·s)和6.14×１０-6～13.93×10-6　nmol/(cm2·s).相关分析结果表明,Cd和Cu元素的迁移转化主要受有机质影响;而Cr元素的迁移转化除了受有机质影响外,还受铁锰氧化物影响比较显著;而Co元素可能受氧化还原电位影响较大.}     

重庆园博园龙景湖新建初期内源氮磷分布特征及扩散通量估算

采集重庆园博园龙景湖不同区域沉积物样柱,分析沉积物上覆水和孔隙水中氮磷垂直分布特征,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)来估算氨氮和正磷酸盐的扩散通量和年负荷贡献量.结果表明,龙景湖沉积物-水界面氨氮从上覆水到孔隙水在垂直剖面上总体都呈现出增大趋势;表层(0~5 cm)沉积物孔隙水中氨氮平均浓度为6.13 mg·L-1±3.07 mg·L-1,是上覆水氨氮平均含量10倍.正磷酸盐垂直分布特征总体表现为先增大再减小,在表层孔隙水出现极大值;沉积物孔隙水中正磷酸盐平均浓度为2.01 mg·L-1±1.05 mg·L-1.所有区域氨氮均表现为由沉积物向上覆水释放,新增淹没区库湾区域氨氮扩散通量低于6.0 mg·(m2·d)-1,龙景沟水库、龙景湖主湖原有湖区氨氮扩散通量分别高达47.19 mg·(m2·d)-1、40.29mg·(m2·d)-1.原有湖区正磷酸盐表现为由沉积物向上覆水释放,扩散通量仍以龙景湖主湖及龙景沟水库最大,为7.89mg·(m2·d)-1、6.13 mg·(m2·d)-1.新增淹没区的河道、库湾及赵家溪部分区域正磷酸盐却表现为由上覆水向沉积物中扩散,扩散通量为-1.93~-2.78 mg·(m2·d)-1.整个湖区氨氮年负荷贡献量为3.95 t·a-1,新增淹没区贡献率为85%;正磷酸盐年负荷贡献量为0.357 t·a-1,新增淹没区贡献率为72%.     

填埋场不同深度垃圾土压缩性的室内试验研究

阐述了垃圾土的压缩机理,归纳了国内外垃圾土压缩性指标的研究成果。根据某填埋场3个不同深度的垃圾土试样,在改装后的高压固结仪上进行压缩试验,得到垃圾土的压缩系数a、主压缩指数C、修正主压缩指数C'、压缩模量E以及体积压缩系数m,并对试验结果进行分析。试验结果表明,垃圾土的初始孔隙比随填埋深度的增加而减小,垃圾土的压缩指数随其可降解度和有机质含量的减少而降低,垃圾土具有高压缩性,其压缩性指标与垃圾的组成和填埋深度有关。将得到的压缩性指标与国内外的资料进行了比较,可为填埋场的设计及变形计算提供参考。     

底泥中重金属毒性的室内孔隙水分析技术

根据孔隙水中重金属的浓度可以判定底泥中重金属的毒性但获得真正的底泥孔隙水十分困难。本文提供了一套简便易行的室内原状孔隙水取样技术，将碳化硅砂芯埋入底泥，添加表层水并静置９０ｄ，通过渗滤获得孔隙水，测定孔隙水中重的浓度，所得结果与微生态系统暴露试验中生物指示的重金属的毒性大小相吻合，与生物积累重金属的浓度显著正相关。     

构造煤孔隙结构与瓦斯耦合特性研究

利用压汞法、低温氮吸附法、瓦斯等温吸附和解吸试验对平煤八矿构造煤和共生原生结构煤进行综合分析,探讨了构造煤孔隙结构与瓦斯耦合特性.结果表明,构造煤以微孔为主,中孔和大孔相对发育且含较多细颈瓶孔,孔隙连通性差.与共生原生结构煤相比,构造煤各孔径阶段的孔容和孔比表面积都有所增加.构造煤比表面积的增加具有阶段性,即孔径＜ 1.2 nm时为慢增加阶段,孔径=1.2 ～ 4.9nm时为快增加阶段,孔径＞4.9 nm时为稳定阶段.构造煤极限瓦斯吸附量a的增大与比表面积快增加阶段关系密切,但小于其BET比表面积的增幅.瓦斯解吸初期0～2 min内构造煤瓦斯解吸速度和解吸量明显大于共生原生结构煤,与中孔和大孔的变化一致,2 min以后瓦斯解吸迅速衰减.低煤体强度、高瓦斯含量的构造煤以气-煤共溶体形式储集更多弹性潜能,突然卸压时瓦斯膨胀能迅速释放,煤层中发育的构造煤增加了煤与瓦斯突出的危险性.