改良钙基膨润土在竖向隔离墙中的应用

为提高钙基膨润土作为竖向隔离墙泥浆材料的适用性,对添加不同六偏磷酸钠掺量的泥浆进行了马氏黏度、泥浆密度、滤失量和pH试验,研究不同磷酸盐和膨润土掺量下泥浆的工程特性变化规律.试验结果表明,马氏黏度和泥浆密度随磷酸盐和膨润土掺量增加表现出不同程度增加;相反,滤失量和pH值随磷酸盐和膨润土掺量增加呈不同程度降低.其中,受泥浆较高钙基膨润土掺量影响,传统钠基膨润土泥浆密度要求或不适用于钙基膨润土情况.所有膨润土掺量下的素土泥浆均不满足隔离墙泥浆滤失量要求,六偏磷酸钠对提高泥浆工程特性起积极作用.含20%膨润土掺量的2 SHMP-CaB泥浆满足工程指标要求,同时具有较低磷酸盐消耗量,因而考虑其作为优选泥浆;建议改良钙基膨润土最优六偏磷酸钠掺量为2%.     

土-膨润土系竖向隔离墙的施工和易性分析

土膨润土系竖向隔离墙的施工和易性包括膨润土浆液的水质、密度、马氏漏斗黏度、API滤失量,以及满足坍落度要求的隔离墙材料含水率wB范围.对已有试验研究结果进行综合分析,明确了满足膨润土浆液施工和易性要求的膨润土掺量与膨润土液限间的关系,并定量评价了膨润土掺量及隔离墙材料液限对wB范围的作用规律.结果表明,膨润土浆液制备中应选用液限大于200%的膨润土;相同膨润土掺量条件下,wB随膨润土液限增大而增加;隔离墙材料坍落度为125 mm所对应的含水率与隔离墙材料液限的比值集中于1.2~1.6,且2者间存在良好的线性经验关系.此外,针对液限无法确定的隔离墙材料,提出隔离墙材料的表观液限,建立了各类隔离墙材料的表观液限与wB的统一经验关系以预测施工和易性.     

土-膨润土系竖向隔离墙材料施工和易性试验研究

为研究满足各类场地条件下土-膨润土系竖向隔离墙材料施工和易性要求的主要施工参数,对钙基膨润土浆液和钠基膨润土浆液进行马氏漏斗黏度试验、API滤失试验和密度测定,并针对砂-膨润土、黏性土-膨润土、砂-黏性土-膨润土3类土-膨润土系竖向隔离墙材料进行坍落度试验.试验结果表明,钙基膨润土浆液和钠基膨润土浆液的合理膨润土掺量分别为10%和3%.3类土-膨润土系竖向隔离墙材料的坍落度与含水率均呈良好的线性正相关性.采用标准坍落筒和迷你锥坍落筒所测定的坍落度结果之间存在统一的经验关系.采用迷你锥坍落筒代替标准坍落筒进行土-膨润土系竖向隔离墙材料施工和易性试验时,满足坍落度要求的含水率范围为其液限的1.0~1.6倍,所对应坍落度范围为22~48 mm.     

竹浆木质素高效分散剂在酚水水煤浆中的应用

以竹浆造纸黑液为原料制备了竹浆木质素高效分散剂,并应用于酚水水煤浆的制浆;研究了竹浆木质素高效分散剂的相对分子质量和磺化度对水煤浆浆体流动性的影响,并进一步研究了助剂种类及掺量、分散剂掺量和制浆温度对酚水水煤浆制浆性能和稳定性能的影响.结果表明:具有中等相对分子质量和中等磺化度的分散剂制浆性能较优,分散降黏作用优于FDN;三聚磷酸钠与木质素分散剂复合使用可以降低水煤浆浆体的表观黏度,但加入量过高降黏效果变差,加入量为15%时,分散降黏效能最好;随着木质素分散剂掺量的增大,酚水水煤浆的表观黏度不断减小;随着制浆温度的升高,酚水水煤浆的表观黏度先减小后增大,在温度为55℃时,分散剂的降黏效果最优,浆体的表观黏度最小;木质素分散剂掺量为0.75%时,其分散降黏性能最优,此时水煤浆的稳定性最好.     

膨润土-红黏土混合土对NaCl溶液的渗透试验研究

针对不同质量配比的膨润土-红黏土混合土压实样,开展不同浓度的NaCl溶液渗透试验;基于扩散双电层理论和土颗粒微观结构,分析溶液浓度对不同质量配比混合土渗透系数的影响机理;根据试验结果,建立混合土渗透系数与膨润土掺量(质量分数)的函数关系式。研究结果表明:混合土的渗透系数随着膨润土掺量的增加而降低,膨润土的加入明显提高了混合土的防渗和化学阻滞能力;随着溶液浓度提高,红黏土的絮凝程度增加,渗透系数降低;掺入质量分数为20%的膨润土后,随着溶液浓度提高,混合土扩散双电层被压缩,渗透系数相应增大。     

水泥固化淤泥中重金属扩散的试验研究

对不同重金属和水泥添加量的淤泥进行了固化处理,主要通过一维动态浸出试验获得固化淤泥中重金属的扩散系数,由压汞试验分析固化淤泥的微观孔隙结构,并从微观分析重金属扩散特性.试验结果表明,通过氯离子的扩散试验求得的固化淤泥的表观弯曲因子,随着水泥掺量的增加而降低.随着水泥掺量的增加,固化淤泥主要孔隙直径由0.1~1μm变为0.01~0.1μm.当干土中铅离子的初始质量分数为2%、4%时,固化淤泥中铅离子表观扩散系数变化范围为10~(-16)~10~(-14)m~2/s数量级,其随着水泥掺量的增加而降低,随铅离子初始浓度的增大而增大.增加水泥掺量后,含铅固化淤泥主要孔隙直径由0.1~1μm变为0.01~0.1μm,表明水化产物对铅离子的物理包裹吸附作用不容忽视.当干土中铅的初始质量分数为2%时,含铅、氯离子的固化淤泥孔隙结构相似,而铅离子表观扩散系数比氯离子小4~6个数量级,表明水泥对铅离子的化学稳定作用也至关重要,固化淤泥对铅离子的阻滞系数随水泥掺量的增加而增大.固化淤泥中铜离子的表观扩散系数比铅离子小4~6个数量级,而含铜固化淤泥孔隙直径以0.1~1μm为主,增加水泥掺量不能有效降低其孔径大小.因此,铜与水泥熟料反应形成沉淀,降低铜离子的扩散能力,同时也抑制了水化产物的生成.     

掺入秸秆纤维对固化高含水率淤泥黏滞特性影响研究

黏滞性是影响高含水率疏浚淤泥固化施工的重要工程特性。向高含水率疏浚淤泥流动固化土中添加秸秆纤维,开展黏滞度试验,探讨不同纤维掺量下淤泥流动固化土的黏滞特性。试验结果表明:相同剪切速率下,纤维掺量小于3%时,淤泥流动固化土剪切应力基本不受掺量增加的影响;纤维掺量≥3%时,剪切应力随掺量增加而降低。淤泥流动固化土动切力随秸秆纤维掺量增加而缓慢降低;黏滞系数随秸秆纤维掺量增加呈现先缓慢降低之后快速上升的变化规律。不同剪切速率下,淤泥流动固化土黏度随秸秆纤维掺量增加而缓慢降低。     

水泥复合土的抗压强度试验研究

为了改善水泥土力学特性,设计了水泥复合土的配合比。采取正交试验方法,进行了水泥复合土的抗压强度试验,并通过极差分析和方差分析,研究了水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量对水泥土抗压强度的影响大小和变化规律,建立了水泥复合土抗压强度随水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量变化的回归方程。研究结果表明,随着水泥掺量的增加,水泥复合土的抗压强度逐渐增大;随着膨润土掺量的增加其抗压强度逐渐降低;对于粉煤灰掺量,其抗压强度在20%处达到最大。通过方差分析可知,水泥掺量对水泥复合土抗压强度的影响最大,其次为粉煤灰掺量的影响,膨润土掺量的影响最小。     

不同掺土量加筋煤矸石的界面摩擦试验研究

为了获得不同掺土量加筋煤矸石界面摩擦特性,以镀锌覆塑格宾网为筋材,以不同掺土量煤矸石为填料,按最优含水率配制试料,控制94%的压实度制样,进行了大型直剪试验.试验结果表明:加筋煤矸石在界面摩擦区剪应力与剪切位移的关系为非线性的,界面摩擦区的抗剪强度随法向应力增大而增加.掺土量在20%以内的加筋煤矸石,界面摩擦强度参数随掺土量的增加呈现有规律性的变化,界面黏聚力随掺土量的增加先减小后增加,界面内摩擦角随掺土量的增加先增加后减小.加筋煤矸石的强度参数公式用摩尔库伦理论拟合是合适的,其参数公式不仅能反映煤矸石颗粒之间以及煤矸石与筋材之间的黏聚力,而且能获得较好的相关系数.     

水泥复合土的渗透性能试验研究

为了提高水泥土的工程抗渗特性,本文设计了水泥复合土的配合比,采取正交试验方法,进行了水泥复合土的渗透试验,得到了水泥复合土的渗透系数,并通过极差分析和方差分析,研究了水泥土中的水泥掺量、膨润土掺量和粉煤灰掺量对水泥土抗渗性能的影响,建立了水泥复合土的渗透系数随水泥掺量、膨润土掺量以及粉煤灰掺量变化的回归方程.结果表明:随着水泥掺量、膨润土掺量以及粉煤灰掺量的增加,水泥复合土的渗透系数均逐渐降低;水泥土掺量对水泥复合土渗透系数的影响最大,其次为粉煤灰掺量的影响,膨润土掺量的影响偏小.     

水泥-膨润土浆液配比及适用性研究

水泥浆液中掺加膨润土,有利于改善注浆时出现浆液回浓快、吃水不吃浆等问题.其性能的改善受控于膨润土掺量和水固比,而析水率、流动度、终凝时间是评价浆液注浆性能优劣的主要指标点.因此,进行了膨润土掺量和水固比对水泥-膨润土浆液析水率、流动度、终凝时间的影响性分析.得到如下结论:不同膨润土掺量的浆液流动度均随水固比增加而增加,相同水固比对应浆液流动度随膨润土掺量增加而降低;膨润土抑制水析出的效果,在水固比达到一定值后开始下降;不同水固比下的终凝时间,随着膨润土掺量的增加,其终凝时间是先增加后下降的.     

碱激发矿渣膨润土系竖向隔离墙体材料施工和易性及强度特性

采用碱激发矿渣-膨润土系隔离墙材料以研究其施工和易性及强度特性,并研究其满足可二次开发利用的污染场地条件下的工程特性,在不同砂土比、碱激发矿渣掺量、膨润土掺量以及不同龄期条件下进行了坍落度、无侧限抗压强度和直剪试验.坍落度试验结果表明,标准坍落度Ss与迷你坍落度Sm之间具有线性关系,满足施工和易性要求的含水率范围所对应的迷你锥坍落度为25.5~75.5 mm.无侧限抗压强度试验结果表明,无侧限抗压强度qu随养护龄期增长和碱激发矿渣掺量增大而增大,而膨润土掺量对无侧限抗压强度影响微小.直剪试验结果表明,随着养护龄期由14 d增长至28 d、碱激发矿渣掺量由5%增大到15%,黏聚力显著增加,内摩擦角降低,而膨润土掺量对内摩擦角影响较小.     

水泥增强磷石膏-膨润土强度及污染物固定的验证

膨润土作为磷石膏吸附剂,具有较好的磷(氟)固定效果,但其混合物作为道路填筑材料时,通常无法满足力学性能要求,为探究水泥能否提高磷石膏-膨润土混合物的力学性能,以及能否协同膨润土固定磷石膏中的磷(氟)污染物,制备了掺水泥、不掺水泥以及不同掺量水泥的混合料,压制试样,并分别进行雨水淋滤模拟试验和无侧限抗压强度测试.结果表明：掺加水泥后,试样的无侧限抗压强度以及磷(氟)污染物固定效果均有所提高,在同一养护期下,水泥添加量越多,试样无侧限抗压强度越高,磷(氟)污染物固定效果越好,添加量达到5%时,试样的无侧限抗压强度可达到5.31 MPa,满足《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034—2000)中的要求.本文探究结果成功验证了水泥增强磷石膏-膨润土混合物强度性能及其磷(氟)污染物固定效果的可行性,为磷石膏在道路填筑材料的应用提供了一定的参考价值.     

CMC取代度对负极浆料流变性及分散稳定性的影响

以羧甲基纤维素钠(CMC)为锂离子电池负极黏结剂,研究了CMC取代度(DS)对石墨负极浆料流变性、分散性以及稳定性的影响。结果表明,随着DS的增加,浆料的表观黏度逐渐增加,石墨颗粒表面Zeta电位逐渐增大,浆料分散性及稳定性逐渐增强。同时发现CMC掺量对负极浆料同样具有显著影响,当负极浆料中CMC(DS=1.2)掺量(质量分数)为1.5%时,浆料分散性最好,浆料稳定性趋于不变,制备的极片电阻率最小。     

宁明膨润土悬浮液的沉降特性研究

采用沉降天平法,研究了宁明膨润土原土及其提纯土在不同悬浮液浓度、溶液pH值及添加焦磷酸钠等条件下的沉降特性。研究结果表明：宁明膨润土的沉降特性受悬浮液浓度、溶液pH值、所添加焦磷酸钠的用量等因素的影响,试验条件下宁明膨润土原土及其提纯土的悬浮液浓度低于8.0%时具有较佳的分散效果,可通过调节水环境pH值使得膨润土颗粒达到较好的沉降效果,添加焦磷酸钠可改善膨润土悬浮液的分散性,其适宜用量为膨润土质量的5.0%。     

石灰掺量对分散性土工程性质的时效影响分析

为研究不同石灰掺量和龄期对新疆某地分散性土长期力学性能的影响,通过改性研究和力学性质试验,探讨不同石灰掺量和龄期下改性土的变形与强度变化规律。结果表明：随石灰掺量增加,分散性抑制效果越好,最大干密度逐渐降低,内摩擦角增大,黏聚力和无侧限抗压强度先增大后减小,压缩系数先减小后增大,最后趋于稳定;随龄期延长,压缩系数减小,黏聚力、内摩擦角和无侧限抗压强度增大。当石灰掺量为3%时,分散性土改性为非分散性土,无侧限抗压强度达到峰值,龄期为3d、28d时,其强度提高48.24%、252.74%;当掺量为5%时,黏聚力取得极大值,龄期3d和28d的改性土黏聚力分别增加14.67%、50.05%。龄期越长,强度越高,改性土越脆,适应变形能力减弱。     

Cr, Li, W等添加物对瓷介电容瓷料性能的影响

研究了Cr2O3,Li2CO3,WO3对于0.90(Sr0.54Pb0.26Ca0.20)TiO3-0.1Bi2O3*3.5TiO2为系统的中高压瓷介电容瓷料的介电性能的影响,实验发现掺加Cr2O3对于该瓷料的ε-t曲线有压峰作用;而Li2CO3的掺加有提升ε-t峰作用,介电常数随着掺加量的增加而提高,损耗在45 ℃以下随掺加量的增加而提高;WO3的添加也具有提峰作用,并且同时可以降低高温段ε的温度系数.     

基于模糊综合评判的膨润土-砂最优配比计算

以掺砂率和干密度2个回填材料性能主控因素为自变量构造隶属函数,以渗透系数、膨胀力、导热系数等12个性能指标为因素集,引入权向量分析理论,采用加权平均法和几何平均法进行综合评判以确定各性能下整体最优掺砂率和干密度.结果表明:在膨润土-砂混合物的干密度为1.82～1.83 g/cm~3、掺砂率为29%～30%时,其综合性能表现最优,可为中国膨润土-砂混合缓冲回填材料的配比优化提供数据参考.     

碳纳米管水性分散体的制备及其对水泥砂浆强度的影响

为了研究碳纳米管及其分散性对水泥砂浆性能的影响,分别采用聚乙烯毗咯烷酮(PVP)和十二烷基磺酸钠(SDBS)两种分散剂制备了不同浓度的碳纳米管水性分散体,探讨了不同碳纳米管水性分散体对水泥砂浆强度及微结构性能的影响.实验结果表明:分散剂对碳纳米管在水中的分散效果影响显著,与SDBS相比,采用PVP为分散剂的碳纳米管水性分散体分散性和稳定性更好;分散性良好的碳纳米管能改善水泥砂浆微结构,提高水泥砂浆的抗压、抗折强度,具有较好的增强效果,当碳纳米管掺量为0.5%时,水泥砂浆28 d抗折强度和抗压强度分别提高了49.4%和40.8%.     

Al2O3-TiO2料浆流变性能的研究

研究了研磨时间、分散剂掺量、固含量对Al2O3-TiO2料浆流变性能的影响.研究结果表明,当研磨时间为4 h,分散剂掺量为3%(mass fraction of solid)、固含量为45%(volume fraction)的条件下所制备的Al2O3-TiO2粘度仅为76 mPa·s,引入固化剂后固化时间为360 s.该料浆流动性能最佳,固化时间充裕,有利于注凝成型.