生态透水混凝土对路面径流污染阻滞效果

作为典型的大孔隙铺装材料,生态透水混凝土不仅能够快速渗透路表雨水,防止积水产生,还能有效阻滞路表径流中携带的大量污染物。以目标孔隙率为20%、加入陶粒和硅藻土两种净化材料的生态透水混凝土为研究对象,以性能测试结果为评价指标,分析净化材料掺量对生态透水混凝土孔隙率、渗透系数的影响;以污染物去除率为检测指标,分析不同净化材料掺量对径流污染阻滞效果的影响并从微观层面加以解释;以污染物总量为控制指标,采用室内加速试验,模拟生态透水混凝土在8 a服役期内孔隙率、渗透系数及污染物去除率的变化规律,研究其在长期服役过程中结构孔隙的阻塞过程。研究结论表明,生态透水混凝土中陶粒的最佳掺量为10%,硅藻土的最佳掺量为20%;从物理电子显微镜和化学元素分布两个层面确认了生态透水混凝土对道路径流污染物良好的阻滞作用;随着生态透水混凝土模拟服役年限增长,其孔隙率和渗透系数均衰减,对各污染物的阻滞效果也有着对应的变化趋势。     

硅藻土掺量和硅粉掺量对混凝土抗压强度影响的试验与分析

为制备具有一定强度的次轻混凝土,进行了不同硅藻土掺量和硅粉掺量的混凝土抗压强度试验,并对试验结果进行了分析。试验结果表明:随着硅藻土掺量的增大,混凝土的抗压强度和比强度均逐渐降低,但抗压强度离散性逐渐减小;硅粉的掺加可以提高混凝土的抗压强度,当硅粉掺量从0%增长到8%时,混凝土抗压强度有所增长;从8%增长到12%时,混凝土抗压强度略有降低;双掺硅藻土和硅粉的合理掺量为硅藻土等体积取代石子10%,硅粉等质量取代水泥8%,其抗压强度和比强度与素混凝土相近,可以用来制备具有良好力学性能的次轻混凝土。     

生态多孔混凝土抗草酸侵蚀试验

预制了不同粉煤灰及矿渣掺量的7组生态多孔混凝土试件,研究了7组试件经p H值恒为2.0及3.0的草酸溶液侵蚀后,其强度和质量的变化。试验结果表明:生态多孔混凝土经草酸侵蚀后,强度和质量明显下降,且侵蚀时间越长,强度和质量的下降量越大;随着矿物掺合料掺量的增加,混凝土强度逐渐降低,但掺矿物掺合料对改善生态多孔混凝土的抗草酸侵蚀效果不明显;当矿物掺合料掺量相同时,经草酸侵蚀后,掺粉煤灰混凝土的强度较掺矿渣的强度降低量小,因此,掺粉煤灰混凝土的抗草酸侵蚀性能好于掺矿渣混凝土。     

低塑性多孔水泥混凝土基层配合比设计

针对城市道路排水基层水泥混凝土施工的特殊要求,掺加粉煤灰、高效减水剂等配制具有高流动性的多孔水泥混凝土,提出低塑性多孔水泥混凝土的设计强度标准和建议级配,并对室内试件的成型方法进行探讨.在多孔水泥混凝土的组成设计中考虑了粉煤灰掺量、高效减水剂掺量和水灰比等多个因素,通过室内试验,分析了这些因素对多孔水泥混凝土坍落度、孔隙率和强度的影响规律,在此基础上,根据建议的配合比设计标准,提出低塑性多孔水泥混凝土的组成.     

掺矿渣生态多孔混凝土的冻融试验

用润湿状态下的快速冻融试验方法,对矿渣掺量分别为0%、10%、20%、30%的生态多孔混凝土进行了抗冻性能试验。分析了生态多孔混凝土强度损失率、相对动弹模量及质量损失率对抗冻性能的影响。试验结果表明:掺入矿渣试验组的质量损失率明显低于基准组;试验组的相对动弹性模量随矿渣掺量的增加先增后减,且均高于基准组,表明矿渣的掺入改善了生态多孔混凝土的相对动弹模量和质量损失,提高了生态多孔混凝土的抗冻性能;矿渣掺量为20%的生态多孔混凝土抗冻性能最佳。     

碳化硅混凝土微波加热效率及抗冻性

通过微波加热试验、冻融循环试验、SEM试验及MIP试验,对碳化硅混凝土的微波加热效率、抗冻性及冻融循环前后的微观结构进行研究。结果表明：掺加碳化硅能够提高混凝土的微波加热效率和抗冻性。随着碳化硅掺量的增加,混凝土的温升速率逐渐增大,微波加热效率提高,有效除冰范围增大。当碳化硅掺量为10%时,混凝土相对动弹性模量最大,质量损失率最小,抗冻性最佳。掺加碳化硅使混凝土内部孔隙增大,冻融循环使混凝土孔隙孔径增大,少害孔以及有害孔增多。     

基于DSR试验的硅藻土改性沥青胶浆粘弹性能研究

通过不同硅藻土掺量、不同温度下的动态剪切流变(DSR)试验,分析硅藻土掺量对沥青胶浆粘弹性能的影响,并通过双对数坐标回归分析温度对硅改沥青试验结果的影响。试验结果及统计回归结果表明,硅藻土可以有效改善沥青胶浆的温度敏感性,可以增加沥青的高温抗车辙能力和抗老化能力,但是当掺量达到一定范围时,高温性能提高并不显著。因此,为了沥青胶浆高温稳定性和生产成本的平衡,必须控制硅藻土的合理掺量。     

基于微环境温湿度的混凝土孔隙水饱和度预计

研究混凝土微环境相对湿度、温度及微观结构对孔隙水饱和度的影响机理,并通过恒定人工气候环境下粉煤灰混凝土孔隙水饱和度的测定进行验证,建立基于混凝土微环境影响的孔隙水饱和度预计模型。研究结果表明:粉煤灰混凝土水胶比越小,其孔隙水饱和度越大;粉煤灰混凝土孔隙水饱和度随微环境相对湿度的提高而增大,随微环境温度的升高而下降;恒定微环境温湿度情况下,当粉煤灰掺量不超过15%时,混凝土孔隙水饱和度随粉煤灰掺量的增大而增大,但粉煤灰掺量超过15%时,其随粉煤灰掺量的增大而降低。粉煤灰混凝土孔隙水饱和度与微环境相对湿度、微环境温度、粉煤灰掺量和水胶比之间的关系可以用指数函数较好地拟合。     

填料对多孔沥青混合料非生化污染物水净化性能的影响

为了实现固废填料的再利用,同时提升多孔沥青混合料的水净化性能和可持续性,本文将矿粉、粉煤灰、硅藻土和赤泥四种填料引入路面材料,对多孔沥青混合料的水净化性能进行了研究。以上海地区地表径流污染物特性作为参考依据,通过室内配置污染物水样,进行人工降雨径流及污染模拟,探明了填料种类对多孔沥青混合料水净化性能的影响规律并揭示了其影响机理。结果表明,由于填料的孔隙物理吸附、滤网增强效应、碱浸出沉淀重金属(Fe3+、Pb2+),随着模拟降雨历时的延长,多孔沥青混合料对非生化类污染物的净化率均先增加然后逐渐趋于稳定;相对于矿粉而言,采用硅藻土和赤泥作为填料,显著的提升了多孔沥青混合料对非生化类污染物的净化率。     

玄武岩纤维混凝土的正交试验研究

在混凝土中掺入玄武岩纤维,配制玄武岩纤维混凝土.采用正交试验方法考察纤维掺量、纤维长度以及纤维直径对玄武岩纤维混凝土抗压强度和劈拉强度的影响.研究结果表明:无论对于混凝土的抗压强度还是抗拉强度,玄武岩纤维掺量的影响效果均最为显著,且明显超过另外两个影响因素;通过正交试验能找到满足强度要求的最优纤维掺量和尺寸.最后与不掺纤维素的混凝土进行对比试验,评价玄武岩纤维对混凝土基体力学性能的增强效果.     

多孔混凝土水质净化性能

设计制作了多孔混凝土水质净化试验装置,对5种不同粗骨料粒径和空隙率的多孔混凝土进行了水质净化性能试验.附着在多孔混凝土表面的生物体的数量可间接地通过溶解氧(DO)的消耗量来检测.多孔混凝土的水质净化性能可通过总磷(TP)和总氮(TN)的去除量进行评价.试验结果表明:多孔混凝土在水中具有富集营养物质,使生物膜附着生长其上的效应;采用10～20mm粒径的集料所制备的空隙率为25%的多孔混凝土其水质净化效果最佳.     

聚丙烯腈/丙烯腈—苯乙烯共聚物共混物相容性与其共混纤维亲水性的关系

在聚丙烯腈中加入少量丙烯腈-苯乙烯共聚物进行共混湿法纺丝,制得了内部具有大量微孔、吸水性能优良的共混纤维.本文从高聚物溶解度参数出发,应用Scott方程,对共混物相容性及相分离状态进行了预测,并运用相差显微镜对聚丙烯腈/丙烯腈-苯乙烯共聚物共混物的溶液及固体薄膜进行了研究,讨论了相容性与组成的关系.实验所得结果与分析预测完全一致.进一步研究了相容性及相结构与共混纤维微孔结构和亲水性能的关系,得到了一系列重要的结论.     

纳米分子筛和硅藻土去除水中氨氮的比较研究

为了解纳米分子筛和硅藻土去除水中氨氮的可行性,分别进行了单独投加纳米分子筛和硅藻土去除水中氨氮的研究,而且考察了纳米分子筛和硅藻土复配去除氨氮的可行性,结果表明,单独投加纳米分子筛时,纳米分子筛对溶液中氨氮具有吸附速度快的特点,在吸附时间5 min时即可达吸附容量的90%,但存在着反应后溶液偏碱性,溶液浊度大幅度增高的现象,且反应后溶液pH值和溶液中浊度与纳米分子筛投加量间存在良好的函数关系;单独投加硅藻土时,硅藻土对溶液中氨氮几乎没有作用,反应前后溶液中氨氮质量浓度几乎没变,但投加硅藻土后溶液显酸性,而且硅藻土的沉降速度比较快;纳米分子筛和硅藻土复配后大大改善了溶液的pH环境,对氨氮的去除率明显高于单独投加纳米分子筛的去除率.     

固相表面电荷性质对支撑液膜络合吸收过程的影响

将液体吸收剂分散于多孔材料颗粒内部形成固相支撑的吸收液膜,并用于低浓度乙烯的回收.这样不但保留了液相中离子的吸收特性,而且使液体形成了微米级的液膜,提高了吸收效率.研究了固相表面电荷性质对吸收过程的影响,对硅藻土采用酸浸和焙烧法进行了提纯处理,并用SEM和EDS等测试手段对其表征;通过酸碱滴定法测定了3种硅藻土样品的零...     

硅藻土对诺卡氏菌的吸附作用

研究了吉林长白硅藻土吸附水相中诺卡氏菌的吸附过程,讨论了吸附时间、硅藻土用量、溶液初始pH值和吸附温度等实验条件对吸附效果的影响·实验结果表明,硅藻土对水相中的诺卡氏菌具有较好的吸附效果·该吸附过程进行得较快,在20min左右即可达到吸附平衡;在溶液初始pH值为7 0～9 0内都有较好的吸附效果;温度对吸附过程的影响不大,室温条件下操作即可;在诺卡氏菌浓度一定的条件下,适量增加硅藻土用量可以提高吸附效果·扫描电镜分析结果表明,硅藻土表面的微孔和诺卡氏菌表面的菌丝可能是吸附过程的主要吸附位·     

多孔混凝土综合生态效应的试验研究

通过模拟实际封闭水域的室内水质净化装置,研究了水体生物与多孔混凝土的生态适应性以及形成的综合生态效应对水质的净化效果.多孔混凝土综合生态效应的水质净化效果可通过总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)和悬浮固体浓度(SS)的去除量进行评价.试验表明:附着生长在多孔混凝土上的黄花水龙、杂藻、螺蛳以及微生物形成一个完整的微生态系统,6周后可使水体中TP的去除率均达到95%,TN的去除率达72.5%,CODMn去除率达到75%.提出了多孔混凝土水质净化的机理,即多孔混凝土作的多孔结构为水体中的生物提供了附着生长的空间,为水体生物多样性的增加,生态系统的完善提供了一个基础平台,其形成的生态系统具有良好水质净化效果.     

透水混凝土铺装基层三种骨料对典型径流污染物吸附效果比较

为提高透水混凝土铺装基层对雨水径流污染物的削减作用,通过优选骨料的方法对透水混凝土铺装基层进行功能强化研究,采用静态吸附等温试验对三种骨料开展了试验。研究表明,采用沸石骨料对雨水径流污染物削减效果最好,沸石对径流主要污染物COD、TP、TN、Cu的理论饱和吸附量分别为8.612、1.848、3.932、7.032mg/g。沸石和陶粒相较于砾石对径流污染物COD、TP、Cu的吸附能力分别提高了51%和14%、61%和34%、87%和58%,沸石对于TN的吸附远高于陶粒和砾石,所以,对骨料进行优选后可以提高基层的除污能力,为透水混凝土铺装的扩大应用提供创新方法,同时为海绵城市的建设提供技术支持。     

天然丝素制备三维多孔支架

研究盐沥滤法制备三维多孔丝素支架,在丝素多孔支架上培养人成骨肉瘤细胞、成纤维细胞及肝细胞.研究材料的细胞相容性,发现多种动物细胞在盐沥滤法所制备的丝素多孔支架材料上能够很好地黏附和增殖.通过调整丝素水溶液的浓度、溶解丝素溶剂体系、NaCl添加量和NaCl粒径,制备出结构和性质可以调控的三维支架.该结果为丝素多孔支架材料的制备提供了新的研究思路和方法.     

硅藻土对水相中啤酒酵母菌的吸附研究

通过考察吸附条件对吸附率及吸附负载量的影响,研究了吉林长白硅藻土对水相中啤酒酵母菌的吸附特性·实验结果表明,硅藻土对啤酒酵母菌有较好的吸附效果;硅藻土对啤酒酵母菌的吸附在20min就达到吸附平衡;pH值在7 5时吸附效果最好;在硅藻土用量为20g/L,溶液中啤酒酵母菌质量浓度为40g/L时,硅藻土对其吸附率为64%,硅藻土吸附啤酒酵母菌的吸附负载量为160mg/g·吸附温度对该吸附过程影响不大,室温下操作即可·经测试显示,吉林长白硅藻土粒度小、比表面积大,其优势藻属为小环藻和直链藻,且其表面孔洞通畅,层次分明,分布均匀且排列有序,是一种天然的优质吸附剂·