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Estimation of Cation Exchangeable Capacity and External Specific Surface Area of Homoionic Montmorillonite from Water Adsorption Isotherms

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Journal of Earth Science 2024年

作者： Penglin Zheng qingbing liu Jinge Wang Changdong Li Badong National Observation and Research Station of Geohazards (BNORSG)，China University of Geosciences (Wuhan)

This paper presents a method， based on Brunauer Emmett Teller (BET) theory， to estimate cation exchangeable capacity (CEC) and external specific surface area (SSAext) of homoionic montmorillonites using water adsorption isotherm. To this end， the dominant mechanism of water vapor adsorption by montmorillonite in different relative humidity (RH) range was firstly examined by analyzing the variation of basal spacing (d001) with RH， and the sequence of two hydration mechanisms， i.e.， cation hydration and surface hydration， were identified in terms of their relative contribution to interlayer expanding. On this basis， the BET model was applied to analyze water vapor adsorption isotherm and the variations of shapes of BET-plots for different homoionic montmorillonites was interpreted from the view of the dependency of hydration sequence on cation type. By linking BET curve with d001variation curve， an approach based on BET-plot to distinguish the boundary RH value between cation hydration and outer/interlayer surface hydration was proposed. With this approach， the definition of monolayer water content was reconsidered and a method to predict the CEC and SSAextwas developed. The validity of the proposed method was examined by comparing the predictions with experimental results. It is shown that， depending on interlayer cation type， the adsorption of water could initially occur either on cation or on external surfaces. This behavior， on one hand， allows for extending BET model to CEC prediction， and on the other hand， implies that the conventional way of calculating SSAextfrom straight-line BET plot， without considering the effect of cation types， may be inappropriate for montmorillonite-rich soil.

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PRECONDITIONED HSS-LIKE ITERATIVE METHOD FOR SADDLE POINT PROBLEMS

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Journal of Computational Mathematics 2014年第4期32卷 442-455页

作者： qingbing liu Guoliang Chen Caiqin Song Department of Mathematics Zhejiang Wanli University Ningbo 315100 China Department of Mathematics East China Normal University Shanghai 200241 China School of Mathematics Shandong University Jinan 250100 China

A new HSS-like iterative method is first proposed based on HSS-like splitting of non- Hermitian （1,1） block for solving saddle point problems. The convergence analysis for the new method is given. Meanwhile, we consider the solution of saddle point systems by preconditioned Krylov subspaee method and discuss some spectral properties of the preconditioned saddle point matrices. Numerical experiments are given to validate the performances of the preconditioners.

关键词： Saddle point problem Non-Hermitian positive definite matrix HSS-like splitting Preconditioning.

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3种不同添加物对凡纳滨对虾生长、非特异免疫和抗病力的影响

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 33-43页

作者：田相利秦光彩罗凯汪仕爽刘杨魏聪王明阳董双林刘清兵海水养殖教育部重点实验室(中国海洋大学) 山东青岛266003 崂山实验室山东青岛266237 青岛瑞滋集团有限公司山东青岛266408

为评估3种不同添加物对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长性能、非特异免疫反应及抗病力的影响,在基础饲料中分别添加了丁酸梭菌CBG01(Clostridium butyricum CBG01)活菌(CB组)、3%聚β-羟基丁酸酯(PHB组)和1%丁酸钠(BS组)来投喂对... 详细信息

为评估3种不同添加物对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长性能、非特异免疫反应及抗病力的影响,在基础饲料中分别添加了丁酸梭菌CBG01(Clostridium butyricum CBG01)活菌(CB组)、3%聚β-羟基丁酸酯(PHB组)和1%丁酸钠(BS组)来投喂对虾,对照组投喂基础饲料,养殖6周后测量对虾生长情况、检测血清非特异免疫指标和肝胰腺免疫相关基因表达水平,进行副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)攻毒实验。研究表明,CB组和PHB组对虾末体质量和特定生长率显著高于对照组(P0.05)。3个处理组对虾成活率和饲料效率均显著高于对照组(P0.05)。副溶血弧菌攻毒实验表明,3个处理组对虾的累积死亡率均显著低于对照组(P<0.05)。研究结果表明,饲料中添加丁酸梭菌、PHB和丁酸钠均可不同程度地提高凡纳滨对虾的生长性能和非特异免疫能力,能够显著提高对虾对副溶血弧菌感染的抵抗力。总体比较,添加丁酸梭菌和PHB的作用效果基本相当,在一定程度上要优于添加丁酸钠。在饲料生产加工过程中,在难以添加丁酸梭菌活菌的情况下,建议适当添加聚β-羟基丁酸酯来替代丁酸梭菌。

关键词：丁酸梭菌聚β-羟基丁酸酯丁酸钠凡纳滨对虾生长非特异性免疫抗病力副溶血弧菌

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新疆伊犁谷地重塑黄土抗拉强度试验研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第5期49卷 92-97页

作者：黄维陶亚坤刘清秉项伟中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)教育部长江三峡库区地质灾害研究中心湖北武汉430074 重庆地质矿产研究院重庆地质灾害自动化监测工程技术研究中心重庆400042 重庆地质矿产研究院自然资源部地质灾害自动化监测技术创新中心重庆400042

为研究伊犁黄土抗拉强度变化特征及拉张裂缝形成过程,采用自行研制的土体拉伸强度测定仪,并借助粒子图像测速(PIV)系统、核磁共振(NMR)技术及扫描电镜(SEM),对不同干密度、不同含水率的伊犁重塑黄土进行室内试验.结果表明:重塑黄土抗拉... 详细信息

为研究伊犁黄土抗拉强度变化特征及拉张裂缝形成过程,采用自行研制的土体拉伸强度测定仪,并借助粒子图像测速(PIV)系统、核磁共振(NMR)技术及扫描电镜(SEM),对不同干密度、不同含水率的伊犁重塑黄土进行室内试验.结果表明:重塑黄土抗拉强度与含水率和干密度密切相关,随着含水率的下降,黄土抗拉强度呈上升趋势,且存在一个界限含水率wc=18%(塑限含水率附近).NMR和SEM试验分别从水分赋存形态及微观结构角度揭示了含水率变化对伊犁黄土抗拉强度的影响机制.当含水率高于wc时,含水率降低对应毛细自由水的大量脱失,此阶段基质吸力的提高和少量黏粒的凝聚促使抗拉强度缓慢增加;当含水率小于等于wc时,结合水的迅速降低导致黄土中大量黏粒凝聚,重新胶结了黄土颗粒,部分填充了孔隙,且水膜物化作用力增强,从而促使抗拉强度的迅速提升.

关键词：伊犁黄土抗拉强度粒子图像测速(PIV) 核磁共振(NMR) 微结构

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掺砂率与干密度对膨润土收缩特性影响

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地质科技通报 2023年第6期42卷 76-85页

作者：马鸿发刘清秉李靖中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站武汉430074

膨润土具有明显胀缩性,收缩引起膨润土的强度变化并伴随着裂隙的产生,对工程结构安全有非常重要的影响,研究膨润土的收缩性对工程安全具有重要意义。通过对膨润土开展恒温干燥收缩试验,结合数字图像技术,从干密度和掺砂率2个方面研究其... 详细信息

膨润土具有明显胀缩性,收缩引起膨润土的强度变化并伴随着裂隙的产生,对工程结构安全有非常重要的影响,研究膨润土的收缩性对工程安全具有重要意义。通过对膨润土开展恒温干燥收缩试验,结合数字图像技术,从干密度和掺砂率2个方面研究其对土体干燥收缩过程中水分蒸发、各向收缩应变和裂隙的影响。土体的干燥收缩过程可以分为减速阶段和残余阶段,高干密度和高掺砂率土样在干燥收缩过程中失水更少、各向收缩应变更小、裂隙更少。通过扫描电镜试验观察得到高干密度和高掺砂率的土体在微观结构上更加均匀、密实,孔隙明显减少。针对土样收缩特征模型的选取发现T&D模型数据拟合效果较好。试验表明提高掺砂率和干密度是减小膨润土收缩性的有效手段。

关键词：膨润土掺砂率干密度干燥收缩裂隙

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Food-Borne Poisoning Accident from Amanitin Toxin in Wild Mushrooms—Xingtai City,Hebei Province,China,2023

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China CDC weekly 2024年第3期6卷 56-59页

作者： Baopu Lv Liang liu Hao Xiao qingbing Meng Rui Zhang Yaqing An Yingli Jin Yu Ma Hengbo Gao Yongkai Li Qian He Yutao Zhang Changqing liu Xiaoyan Luo Xiaomin Xu Fenshuang Zheng Yingping Tian Hongshun Zhang Dongqi Yao Emergency Department The Second Hospital of Hebei Medical UniversityShijiazhuang CityHebei ProvinceChina National Institute of Occupational Health and Poison Control Chinese Centre for Disease Control and PreventionBeijingChina Hebei Provincial Center for Disease Control and Prevention Shijiazhuang CityHebei ProvinceChina Zhejiang Provincial Center for Disease Control and Prevention Hangzhou CityZhejiang ProvinceChina Emergency Department The Affiliated Hospital of Yunnan UniversityKunming CityYunnan ProvinceChina

What is already known about this topic?Fatal poisonings caused by wild mushrooms containing amanita toxins pose a significant threat in the southern regions of *** toxins primarily induce gastrointestinal symptoms initially,which are then followed by potentially life-threatening acute liver *** is added by this report?This report contributes to the existing knowledge on these cases of poisoning by documenting the second occurrences in Hebei Province and the first occurrences in Xingtai *** individuals reported consuming wild mushrooms from the same origin,and laboratory tests confirmed the presence ofα-amanitin in their blood *** are the implications for public health practice?This underscores the risk associated with the collection and consumption of amanita toxin-containing mushrooms in *** is important to note that the identification of toxic and non-toxic mushrooms should not solely rely on personal experience or appearance.

关键词： Hebei consuming initially

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真空冷冻干燥和烘干对滑带土孔隙特征的影响试验

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地球科学（中国地质大学学报） 2014年第10期39卷 1431-1437页

作者：崔德山项伟陈琼刘清秉郎林智吴益平中国地质大学工程学院湖北武汉430074 中国地质大学教育部长江三峡库区地质灾害研究中心湖北武汉430074

采用水蒸气吸附法和恒速压汞法测定了三峡库区巴东县黄土坡滑坡Ⅰ号支洞滑带土在真空冷冻干燥和烘干状态下的孔隙特征.研究表明,滑带土烘干样中墨水瓶形孔道内水分子发生凝聚、堵塞,导致其比表面积和吸附水蒸气的能力均小于滑带土冻干样... 详细信息

采用水蒸气吸附法和恒速压汞法测定了三峡库区巴东县黄土坡滑坡Ⅰ号支洞滑带土在真空冷冻干燥和烘干状态下的孔隙特征.研究表明,滑带土烘干样中墨水瓶形孔道内水分子发生凝聚、堵塞,导致其比表面积和吸附水蒸气的能力均小于滑带土冻干样.滑带土烘干样失水收缩,团粒结构更紧密,滑带土吸附势减小,在微孔区间其累积孔隙体积和最大孔隙体积均小于滑带土冻干样.在考虑水蒸气表面张力情况下,滑带土冻干样吸附和脱附的孔隙表面分形维数均大于烘干样,说明烘干样失水后在各种化学键引力作用下使孔隙表面更趋于平滑.压汞实验结果表明在微孔和中孔区间,冻干滑带土的孔隙直径和孔隙体积均大于烘干样,但孔隙直径在0.133-129.051 μm区间,烘干样的孔隙体积大于冻干样,且直径大于41.421 μm的颗粒体积比冻干样大.

关键词：滑带土水蒸气吸附恒速压汞孔径分布比表面积分形维数

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干模式下颗粒粘滑震动试验研究

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西南交通大学学报 2019年第1期54卷 82-90页

作者：崔德山陈琼项伟刘清秉王菁莪黄伟中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)教育部长江三峡库区地质灾害研究中心湖北武汉430074

为了研究浅源地震的诱发机制,基于室内三轴试验,对颗粒材料的粘滑震动特性进行了分析.采用颗粒直径为0.6～0.8 mm的玻璃珠,在围压为30、60、100、200、400 kPa和600 kPa的条件下,以0.02 mm/min的轴向应变速率,开展干燥、密实玻璃珠的固... 详细信息

为了研究浅源地震的诱发机制,基于室内三轴试验,对颗粒材料的粘滑震动特性进行了分析.采用颗粒直径为0.6～0.8 mm的玻璃珠,在围压为30、60、100、200、400 kPa和600 kPa的条件下,以0.02 mm/min的轴向应变速率,开展干燥、密实玻璃珠的固结不排水三轴压缩试验,结果表明:试样偏应力主震和偏应力应变间距随着围压的增大而增大;除了初始压密阶段外,体变-应变曲线中所有体积的突然收缩均与粘滑震动有关;在30、60、100 kPa围压条件下,围压-应变曲线中出现较多尖而窄的波峰和波谷;在200、400 kPa和600 kPa围压条件下,围压-应变曲线中只有尖而窄的波谷;玻璃珠类颗粒材料发生粘滑震动过程中既有静摩擦也有转动摩擦;颗粒之间应力链的连续变形和破坏是引起颗粒粘滑震动的根本原因.

关键词：颗粒材料粘滑震动偏应力应力链

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冻融循环作用下饱和砂岩损伤扩展模型研究

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岩石力学与工程学报 2013年第S2期32卷 3049-3055页

作者：贾海梁刘清秉项伟张伟丽郎林智中国地质大学工程学院湖北武汉430071 中国地质大学教育部长江三峡库区地质灾害研究中心湖北武汉430074

首先分析饱和砂岩所经历的冻融作用的特点,认为冻融作用是一种低周疲劳荷载,且砂岩冻融循环作用下的受力状态可简化为单向拉伸荷载的循环作用。基于以上分析,在疲劳损伤理论的基础上,建立砂岩在冻融循环作用下的损伤演化方程。同时,通... 详细信息

首先分析饱和砂岩所经历的冻融作用的特点,认为冻融作用是一种低周疲劳荷载,且砂岩冻融循环作用下的受力状态可简化为单向拉伸荷载的循环作用。基于以上分析,在疲劳损伤理论的基础上,建立砂岩在冻融循环作用下的损伤演化方程。同时,通过对饱和砂岩冻融循环过程中的物理性质的观测,及对砂岩自身结构特点的分析,选取砂岩的开孔隙率作为损伤变量。之后通过试验数据对所建立的损伤模型进行验证,并探讨损伤方程中各参数的确定方法。经过验证,该损伤模型能较好地反映饱和砂岩在冻融循环作用下的损伤扩展规律,可以为相关的研究提供参考。

关键词：岩石力学饱和砂岩冻融循环作用损伤模型开孔隙率

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颗粒形状对砂土抗剪强度及桩端阻力影响机制试验研究

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岩石力学与工程学报 2011年第2期30卷 400-410页

作者：刘清秉项伟 B.M.LEHANE 崔德山李雨浓中国地质大学工程学院湖北武汉430074 西澳大学土木工程与资源学院同济大学地下建筑与工程系上海200092

为研究颗粒形状对砂土的力学及变形性质的影响,以3种不同颗粒形状的均粒砂及相似材料"玻璃球"为研究对象,通过光学显微镜获取颗粒数字图像,借助图形处理系统获取颗粒单元体几何参数,定义构建2种不同层次的形状描述指标(球形度、磨圆度)... 详细信息

为研究颗粒形状对砂土的力学及变形性质的影响,以3种不同颗粒形状的均粒砂及相似材料"玻璃球"为研究对象,通过光学显微镜获取颗粒数字图像,借助图形处理系统获取颗粒单元体几何参数,定义构建2种不同层次的形状描述指标(球形度、磨圆度),并通过计算机辅助程序完成颗粒形状参数的量化。通过4种颗粒材料直剪试验,获得临界摩擦角、剪胀角及峰值摩擦角等强度指标,并分析其随颗粒形状参数的变化,通过饱和试样在不同密实度、不同离心加速度下的静力触探测试来模拟不同砂土地基上的中等圆形闭口桩静压贯入过程,并探讨桩端阻力随颗粒形状的变化关系。直剪试验结果表明:在矿物组分相同的情况下,砂土临界摩擦角随颗粒的磨圆度和规则性的增加呈线性减小,剪胀性随颗粒的不规则性的增大而增大,并可通过修正的Bolton公式来量化表述形状系数对于峰值摩擦角的作用。离心试验结果表明:静力触探锥端阻力可直接用于桩端阻力(qb)的估算,具有很好的可信度,砂颗粒形状越偏离标准球状,表面棱角度越突出,桩贯入所受阻力越大,桩端承载力越高。通过理论分析,提出一种迭代计算方法,并量化分析桩端阻力(qb)、相对密度(Dr)、应力水平(σv′)和颗粒形状(ρ)四者的相互作用关系,该方法计算结果与试验实测数据具有良好的吻合度。

关键词：土力学砂土颗粒形状剪切摩擦角离心静力触探试验桩端阻力

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