水泥稳定废弃风化砂无侧限抗压强度试验研究

文章以三峡库区广泛分布的废弃风化砂为研究对象,采用3%、5%、7%、9%的水泥稳定废弃的风化砂,在标准条件下,分别养护7 d、14 d、21 d、28 d后,进行无侧限抗压强度试验。试验研究结果表明:水泥稳定废弃风化砂可以用作各级公路的基层和底基层,其无侧限抗压强度能达到规范要求的值。在各级龄期下,水泥稳定废弃风化砂无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而增大,且增长的幅度先逐渐增大后逐渐减小;在各级水泥掺量下,水泥稳定废弃风化砂的无侧限抗压强度随着龄期的增长而增大,且随着龄期的增长,其增加幅度逐渐减小。通过拟合分析,建立起了水泥稳定风化砂的无侧限抗压强度、水泥掺量及龄期三者之间的函数关系,可以由此计算出某一水泥掺量、某一龄期下水泥稳定风化砂的无侧限抗压强度。     

厨余垃圾蛋壳与贝壳在MICP技术中的应用研究

微生物诱导碳酸钙(MICP)是一种环保可持续的地基改良技术,该技术中常常需要消耗大量化学分析级试剂,诸如尿素、钙盐等,对环境等造成一定的不良影响。该文从环保角度出发,基于废弃资源再利用理念,选取了蛋壳和贝壳2种再生钙源并以化学钙源硝酸钙作对照,通过渗透试验、干密度试验、无侧限抗压强度试验、电镜扫描(SEM)试验和X射线衍射(XRD)试验探讨了厨余垃圾作为钙源的可行性。结果表明:再生钙源应用于MICP技术固化砂土具有可行性;经再生钙源生蚝壳固化后的沙土试样干密度、碳酸钙含量和无侧限抗压强度均比硝酸钙固化后的试样低,而渗透系数则相反;使用再生钙源固化砂土试样中的表观孔隙率较使用硝酸钙的固化砂土试样高;XRD和SEM试验的结果显示再生钙源获取的碳酸钙晶体形态以球霰石为主,硝酸钙获取的碳酸钙晶体则呈现方解石和球霰石的团簇状态;再生钙源替代化学钙源应用于MICP有助于提升该技术的环保可持续性。     

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。     

市政污泥焚烧飞灰的工程性质

通过室内土工试验等方法分析了与市政污泥焚烧飞灰收集、运输和填埋处置相关的工程性质.结果表明,污泥焚烧飞灰含水率大多低于1.5%,比重为2.15~2.72,渗透性较强;飞灰粒径均值小于100μm,除旋风除尘器灰介于细粒土和粗粒土之间外,飞灰均属于细粒土,粒径分布较为均匀,但大多飞灰级配不良;飞灰的自然休止角为38.8~55.0°,流动性较差,在一定范围内粒径和含水率增加会使休止角减小;飞灰具有较高的界限含水率,但黏性较差;飞灰的最佳含水率与塑限接近,但最大干密度仅0.86~1.20g/cm³,且含水率小于30%时,水分的增加对干密度影响较小;飞灰颗粒较为稳定、难变形,压缩系数小;飞灰的无侧限抗压强度大多随着含水率增加而增大;飞灰与水接触时具有较强的热效应,在填埋体中可能造成堆体温度升高,产生破坏.     

盐渍土电阻率试验研究

为了更深入的了解土体电阻率的特性,使其在理论与工程应用上发挥作用,对甘肃瓜州盐渍土进行电阻率室内试验,通过控制含水率、含盐量、干密度三个因素进行正交测试,分别研究了电阻率随含水率、含盐量、孔隙率及饱和度的变化规律及特点。试验表明:盐渍土电阻率随含水量、饱和度的增加呈减小趋势,随孔隙率的增加而增加,在孔隙液未饱和阶段随含盐量增加而下降,在过饱和阶段变化不明显,各因素互相影响,共同作用。由室内试验获得的数据提出经验模型公式,为工程中电法勘探的结果验证与反演解释提供依据。     

行驶档位与发动机运行工况对重型柴油货车NOx、CO2、CO排放的影响

使用便携式排放测试系统(PEMS)在一辆状态良好的重型柴油货车上进行实际道路排放试验,研究发动机转速、负荷、行驶档位、车速与排放的关系。结果表明:NO_x、CO_2排放速率随发动机转速、负荷的上升而增加。NO_x、CO_2、CO排放因子随档位升高呈先急后缓的降低趋势,随传动比减小呈较为线性的降低趋势;同一档位行驶时,NO_x、CO_2排放因子、排放速率均随车速的升高而增加。因此,对于此类重型柴油车辆,为降低排放,应尽量使用高档位在相应的中、低车速下行驶。     

废橡胶粉对混合砂浆性能影响的研究

系统测试和分析了新拌混合砂浆和易性和硬化砂浆轴心抗压强度、静力受压弹性模量、泊松比、干表观密度、导热系数、干燥收缩率随三元乙丙（EPDM）橡胶粉代砂体积分数增加的变化程度和规律。橡胶粉可以改善新拌混合砂浆的和易性,降低硬化混合砂浆强度、弹性模量、表观密度和导热系数,提高其泊松比和干燥收缩率。低弹性模量、高泊松比、高于缩值橡胶粉混合砂浆将使其更能适应新型墙体材料性能的要求,有利于减小墙体裂缝的产生;低表观密度、低导热系数橡胶粉混合砂浆将有利于提高墙体的隔热保温性能。     

非饱和红壤土降雨入渗室内模拟试验

以江西省域范围内典型红壤土为研究对象,利用自行研制开发的降雨模拟试验设备与渗透试验装置,设计了大雨工况下土体初始含水率、干密度、降雨累积时间及降雨后土体静置时间等对其渗透性影响的室内试验。试验结果显示,土体渗透性随初始含水率的升高逐渐降低,给出的宏观渗透系数公式定量化描述了不同初始含水率的可渗透性强弱程度;在初始含水率相对固定的情况下,土体渗透性随干密度的增大逐渐减小,且干密度增大到一定程度后其渗透性锐减,各水平之间的差异性不再明显;累积降雨时间会显著影响深部土体的渗透性,降雨历时越长,深部土体的含水率越高;雨水的在降雨过程停止后继续沿土体纵深入渗,致使表层含水率降低,深部含水率提高,含水率特征曲线趋向竖直。     

温度对生物过滤塔填料层含水率和运行性能的影响研究

实验以模拟甲苯废气为研究对象,系统分析了温度对生物过滤塔填料层含水率、甲苯去除能力、抗冲击负荷能力和再启动特性的影响.结果表明,生物过滤塔在温度20~30℃下,填料层含水率随温度变化不大(维持在45%),较高的进气温度(40~62℃)对填料层含水率影响显著,当气流温度从40℃升高至62℃时,填料层含水率从47%下降至19%.生物过滤塔处理每立方米体积废气需水量与气流温度间存在幂函数关系.温度过高会降低生物过滤塔的抗冲击负荷能力,并增加生物过滤塔的启动时间.温度在不同范围内对生物过滤塔甲苯去除性能的影响存在差异.在20~30℃下,生物过滤塔的甲苯去除速率常数的对数与温度的倒数呈线性关系,符合Arrhenius公式.而在40~62℃时,生物过滤塔的甲苯去除速率随温度的升高而呈现出先上升而下降的趋势,符合Ratkowsky模型.     

生物填料塔不同种类填料的过流阻力试验研究

采用聚氨酯、陶粒、竹炭、活性炭填充生物填料塔,分析了4种填料在不同高度、过滤风速、喷淋密度条件下所产生的过流阻力。结果表明:这4种填料的过流阻力均随过滤风速的增加而增大,填料过流阻力与过滤风速呈多项式函数关系;对于聚氨酯、陶粒等过流阻力较小的填料,喷淋密度对过流阻力的影响较小,过流阻力随喷淋密度增加而略微增大;当过滤风速一定时,按各填料过流阻力大小排序,依次为干态活性炭、湿润竹炭、连续喷淋的陶粒、连续喷淋的聚氨酯。     

利用土著微生物处理焚烧飞灰及资源化初探

利用从自然界花坛土壤中筛选的土著脲酶微生物开展了微生物诱导碳酸盐沉淀作用(MICP)处理垃圾焚烧飞灰试验,通过颗粒级配、无侧限抗压强度、重金属浸出毒性测试对固化/稳定化效果进行了评价.结果表明,在土著微生物附著剑菌(Ensifer adhaerens)的MICP作用及飞灰火山灰性的共同作用下,飞灰固化、稳定化效果明显;在较优工况下,无侧限抗压强度可达205.2kPa,弹性模量可达200MPa,主要重金属元素Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的浸出浓度满足《地表水环境质量标准》Ⅲ类要求.在此基础上,利用有限元软件ABAQUS分析了将固化飞灰用作道路路面和路基之间填料后,对沥青路面性能的影响.结果表明:在路面碎石基层与路基之间设置固化飞灰层,可有效降低沥青路面底部拉应变,延长疲劳寿命,有效减轻车辙损伤,可作为大量消纳飞灰的处理途径之一.     

压实膨润土非饱和渗透系数的一种预测分析方法

用新疆柯尔碱膨润土制备不同干密度土样进行土水特征曲线实验和渗透实验,得到不同干密度土样的土水特征曲线,通过van Genuchten模型预测出相应的非饱和渗透系数,进而得到不同干密度土样非饱和渗透系数与含水率的关系。结果显示:非饱和渗透系数随着含水率的减小非线性的减小,随干密度的增大而减小。当含水率较高时,非饱和渗透系数随含水率的变化比较小;当含水率较小时,渗透系数随含水率的变化比较大。而干密度对渗透系数的影响伴随整个实验过程,当干密度较小时,随着干密度的增大,渗透系数受干密度影响较大。当干密度较大时,此时干密度的进一步增大对渗透系数的影响不大。     

污泥热干化含水率实时监测的HBA-SVM回归模型研究

利用网格划分法和黑盒法采集分析污泥含水率的实时监测数据，探讨热干化系统湿热空气的性质和计算方法，研究回风口排湿速率和干化时间与污泥含水率的关系。在污泥干化领域尝试引入最新蜜獾算法(HBA),优化支持向量机(SVM),构建HBA-SVM回归模型，并与粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)优化的SVM回归模型进行对比分析。结果表明：回风口排湿速率和污泥含水率随干化时间增加呈非线性降低，排湿量下降的变化速率略高于含水率。HBA-SVM的决定系数(R²)是0.996 5,均方根误差(RMSE)是0.979 2,离散度更低，精确度更高；将模型移植到嵌入式系统，经现场试验验证，综合预测精度可达90%以上，是实际污泥含水率监测的一种有效方法。     

热强化气相抽提修复东北地区苯污染土壤研究

以东北地区黏土为研究对象,配置模拟污染土,通过实验室小试探究抽提速率、土壤含水率以及热强化作用对气相抽提修复苯污染土壤的影响,同时探究了不同含水率土壤在中心热源加热条件下的传热效果和土壤温度变化规律。结果表明:1)气相抽提修复苯污染东北黏土的最佳抽提速率为10 L/min;2)黏土土壤含水率为5%~20%时,气相抽提修复效果随着含水率升高而逐渐降低;但在热强化作用下,其修复效果随含水率增加呈先下降后升高趋势,且修复效果在含水率为5%时最佳;3)在中心热源加热条件下,黏土在含水率为5%时传热效果最好,土壤温度由热源中心沿径向呈非线性衰减,越靠近热源点附近衰减越明显;4)热强化气相抽提修复苯污染黏土时,中心热源温度为160 ℃时修复效果最佳。     

绿化林带对交通噪声的衰减效果

为了研究公路绿化林带的降噪效果,对路侧林带降低实时交通噪声的效果进行定位测量,并将交通噪声人工编辑为不同频率的噪声,在远离交通噪音的林带中进行模拟试验,测定林带对不同频率噪声的衰减效果.结果表明：林带对交通噪声衰减有一定作用,其作用随能见度增大而降低;林带降噪效果随林带宽度增大而增大,可决系数为0.990,但在30m宽度内随林带宽度的增加,噪声的降低速率有所下降;不同林带类型的降噪效果有所不同,所选30m宽林带类型中,国槐纯林的降噪效果最佳可达15.38dB,而杨树、柳树纯林降噪效果较弱,分别为7.25、11.02dB;林带对中低频率噪声的平均衰减作用高于高频率噪声.     

以垃圾焚烧底灰为骨料的脱水污泥固化试验

针对机械脱水污泥强度低,难以安全填埋的问题,采用生活垃圾焚烧底灰作为骨架材料和水泥、石灰、石膏作为固化剂,开展污泥固化试验研究,并通过无侧限抗压强度试验、耐水性试验、浸出毒性试验对固化效果进行评价.结果表明,较优的固化剂种类为水泥和石膏,掺入量为污泥干基的50%,无侧限抗压强度可以满足填埋要求.最优垃圾焚烧底灰掺入量为100%,固化污泥增容比小于1.0,能够起到减容作用.水泥、石膏固化污泥耐水性能均较好.浸出毒性试验结果表明,最优固化剂种类为石膏,浸出液Cu、Zn、Pb离子浓度及COD值均较原泥大幅降低,可以起到良好的稳定化效果,且浸出液pH值接近中性,对生态环境影响较小.     

三峡库区巴东组红层泥岩崩解和强度弱化特性研究

侏罗系巴东组红层软岩广泛分布于三峡库区,因其表现出较强的崩解和强度弱化特性而经常以块体的形式出露并被视为致灾地层。以某边坡开挖过程中出露的三峡库区巴东组红层泥岩块体为研究对象,通过干湿循环试验、点荷载强度试验和颗粒直剪试验研究了红层泥岩块体试样的崩解和强度弱化特性。结果表明:试样崩解过程主要集中在前20次干湿循环,且崩解过程中粒径大于50 mm的试样仍然占据主要部分;试样的修正点荷载强度指数主要集中在0.25～4 MPa之间,试样的点荷载强度指数、单轴抗压强度和抗拉强度均随干湿循环次数的增加呈下降趋势,且表现出较高拟合度的负线性关系;试样的剪切应力值在初始变形阶段(1 mm剪切位移内)增长较快,其后增长缓慢并最终趋于稳定;试样的抗剪强度随着轴向压力的增大而逐渐增大,随着干湿循环次数的增加而逐渐降低,在0.4～0.8 MPa轴向压力条件下,试样的抗剪强度增长更快;试样的剪切过程可分为压密、压裂和旋转三个阶段;试样的内摩擦角和黏聚力均随干湿循环次数的增加而逐渐减小并趋于稳定,且表现出较好的玻尔兹曼函数拟合关系。该研究结果可为红层软岩区堆积层滑坡的稳定性分析与防治工作提供依据。     

太湖淤泥和自来水厂污泥混合制砖研究

以太湖淤泥和自来水厂污泥为原料进行烧结砖的制备研究,干原料经混合加湿搅拌,制成4 cm×4cm×4cm的砖体试样,干燥后放入马弗炉中焙烧;测试了砖坯的含水率、干燥收缩,烧结砖的烧失量、烧成收缩、表观密度、吸水率和抗压强度,并利用XRD和SEM分别测试了烧结砖的矿物成分,和微观形貌特征。研究结果表明,减少淤泥含量导致砖的密度和抗压强度降低,烧失量、烧成收缩率和吸水率上升;淤泥掺量减少到60%,成型含水率为23%,经950℃高温煅烧后,所得砖体质量较好,强度满足MU10等级。     

巴东三中滑坡碎石土抗剪强度特征研究

碎石土是介于土体和岩体之间的一种特殊地质体,引起了国内外众多研究者的重视。结合细粒土室内直剪试验,并在大剪试验下研究了不同粗粒含量(20%、50%、80%)、不同含水率(15%、18%、20%)的碎石土抗剪强度参数的特性。试验结果表明:碎石土抗剪强度参数与碎石土中含水率和粗粒含量有关。含水率对细粒土和碎石土内聚力的影响规律是不同的,碎石土内摩擦角随含水率的增加发生了不同程度的降低;随土体密度的增大,碎石土内聚力升高,随粗粒含量的增加,碎石土内聚力会降低;碎石土内摩擦角随粗粒含量增加先降低后逐渐升高;碎石土τ-σ关系曲线中,随粗粒含量的增加,碎石土剪切强度升高;利用线性逼近的方式近似得到碎石土抗剪强度实用计算公式,通过对比计算值和试验值可知,实用公式计算值在一定程度上能够反映该土样的抗剪强度特征。     

复合固化剂固化淤泥的耐久性和稳定性研究

为解决水泥对含有机质和重金属污染物的淤泥固化效果不佳的问题,提出采用水泥、生石灰、高铁酸钾和高分子吸水树脂作为复合固化剂对淤泥进行固化处理的方法。通过干湿循环试验和渗出液试验,从固化淤泥平均累计相对质量损失率、无侧限抗压强度和固化淤泥渗出液中重金属离子浓度等指标的变化,探究了复合固化剂对固化淤泥耐久性和稳定性的影响。试验结果表明:增加水泥掺量在一定程度上能提高固化淤泥的强度、改善固化淤泥的耐久性和固化淤泥中重金属的稳定性,但仅掺入水泥难以达到理想的固化效果;而掺入复合固化剂的固化淤泥,在干湿循环作用下能保证整体的完整性,其平均累计相对质量损失率仅为3.89%,无侧限抗压强度相比28d养护的试样提高了4.1%;在渗流作用下,掺入复合固化剂的固化淤泥末次渗出液中未检出Pb离子,而Cu、Zn离子的浓度仅为初次渗出液中的15.24%和2.25%,表明复合固化剂克服了因化淤泥体系酸碱度变化的影响,通过包裹作用和络合作用稳定了淤泥中的重金属离子,有效地降低了固化淤泥渗出液中Cu、Zn、Pb离子的浓度。