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美国免耕土壤引入蚯蚓对水分渗透率的影响

水土保持科技情报 2003年第2期21卷 6-8页

作者：杜志勇史衍玺山东农业大学资源与环境学院山东泰安271018

土壤的渗透率与蚯蚓的存在有直接关系 ,美国学者G .L .Willoughby在美国印第安纳州免耕土壤上进行了引入蚯蚓对改善土壤渗透率的量化研究。研究结果表明 :在 6个小区中以 2 0条 m2 蚯蚓数量引入 ,在漫灌与喷灌措施下 ,5 5min及 90min... 详细信息

土壤的渗透率与蚯蚓的存在有直接关系 ,美国学者G .L .Willoughby在美国印第安纳州免耕土壤上进行了引入蚯蚓对改善土壤渗透率的量化研究。研究结果表明 :在 6个小区中以 2 0条 m2 蚯蚓数量引入 ,在漫灌与喷灌措施下 ,5 5min及 90min内渗透率无显著性差异 ,在喷灌方式下 ,最终渗透率差异显著 ;在漫灌方式下 ,最终渗透率无显著性提高。因试验时间系列仅有 2a,虽在相对短期内 ,试验结果在统计上无差异 ,但水分保持曲线却表明 :因蚯蚓的存在。

关键词：蚯吲免耕土壤渗透土壤水分美国水分渗透率

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饱水水泥砂浆孔结构的低场磁共振测试分析

硅酸盐学报 2022年第5期50卷 1391-1400页

作者：杨振丽周春圣哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

由于水化硅酸钙(C-S-H)凝胶干缩湿胀,水泥基材料在干燥与含水状态下的孔结构差异显著且受干燥制度的影响,干燥状态下测量所得孔结构特征及其演化规律的代表性和准确性存疑。为深入揭示孔结构随水灰比演化的基础规律,以典型白水泥砂浆为... 详细信息

由于水化硅酸钙(C-S-H)凝胶干缩湿胀,水泥基材料在干燥与含水状态下的孔结构差异显著且受干燥制度的影响,干燥状态下测量所得孔结构特征及其演化规律的代表性和准确性存疑。为深入揭示孔结构随水灰比演化的基础规律,以典型白水泥砂浆为研究对象,利用低场磁共振和压汞法分别测试饱水和干燥时的孔结构特征,同时测量得到水分渗透率。结果表明:利用饱水时的离散孔径分布,基于平行毛细管束假设的经典Kozeny-Carman模型,可准确预测水分渗透率;水灰比对饱水砂浆孔结构和水分渗透率的影响规律基本一致。压汞测试所得孔径分布离散性较大,且难以反映水灰比影响规律,干燥状态下测试所得孔结构特征及据此建立的孔径分级方式具有明显局限性。由于孔结构全面影响硬化水泥基材料宏观性能,且低场磁共振技术能避免干燥预处理的显著影响,利用该技术实现饱水状态孔结构的测试分析对水泥基材料科学研究具有重要价值。

关键词：饱水水泥砂浆孔结构水灰比水分渗透率低场磁共振测试技术压汞法

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水泥砂浆饱和碳化过程及收缩机理研究

水泥砂浆饱和碳化过程及收缩机理研究

作者：陈星耀哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

水泥基材料的碳化可降低材料碱度,使钢筋脱钝发生锈蚀,对建筑结构的危害十分普遍。另一方面,碳捕捉与存储理念不断发展,碳化成为一种新兴的固碳技术,具有一定的环境和经济效益。但无论利弊,都需要重视碳化过程及碳化收缩。C-S-H凝胶具... 详细信息

水泥基材料的碳化可降低材料碱度,使钢筋脱钝发生锈蚀,对建筑结构的危害十分普遍。另一方面,碳捕捉与存储理念不断发展,碳化成为一种新兴的固碳技术,具有一定的环境和经济效益。但无论利弊,都需要重视碳化过程及碳化收缩。C-S-H凝胶具有干缩湿胀的水敏性,稍有失水就会导致层间孔塌陷、孔结构粗化。常规碳化研究中干燥作用不可避免,碳化收缩与干燥收缩同时存在,但学者们较少关注干燥对孔结构和收缩的影响。碳化过程和碳化收缩机理相当复杂,虽然已有大量试验研究,但目前没有统一的定论。为了屏蔽干燥作用的干扰,本文提出创新的饱和碳化试验方法,监测碳化过程中孔结构、渗透率以及宏观长度的变化规律,重点研究白水泥砂浆的纯碳化过程和碳化收缩机理。利用低场磁共振技术定量分析了孔结构的演化过程,发现孔隙率越大,20nm以下的孔越多,临界孔径越大。碳化过程中孔结构的变化由凝胶内孔主导,孔隙率呈增大、减小、增大再减小的演化规律,20nm以下的孔含量增多但整体细化,而大于20nm的孔没有明显的变化规律。通过长度测试发现砂浆的微应变也呈四个演化阶段,与孔结构、固体骨架体积的变化一一对应。理论上饱和碳化可使固体骨架膨胀、孔隙率降低,但试验中发生溶蚀,影响孔结构和长度的发展。通过对比实测值和理论值,总结出碳化过程的主导因素:第一阶段表层的Ca(OH)碳化生成Ca CO,并迅速转化为可溶的Ca(HCO),同时AFt和AFm也被碳化,孔隙率增长。第二阶段,Ca(OH)持续快速碳化,孔隙率下降。第三阶段,AFt、AFm和Ca(HCO)的溶解重新占据主导,孔隙率持续增长。第四阶段由C-S-H凝胶主导,孔隙率小幅降低。测试了饱和碳化前后的水分渗透率,发现孔结构细化导致水分渗透率降低约一个数量级,进一步明确溶蚀的影响。通过优化Katz-Thompson方程和Kozeny-Carman方程,将水分渗透率预测误差控制在[-80.9%,25.3%],表明利用低场磁共振测试所得饱和孔结构,即便依据简单的预测模型也可准确计算水分渗透率,计算精度远高于相关文献中动辄1～2个数量级的计算误差。

关键词：碳化碳化收缩孔结构水分渗透率低场磁共振

砌块混凝土与泡沫混凝土材料湿热传输性能研究

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砌块混凝土与泡沫混凝土材料湿热传输性能研究

作者：李明哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

多孔材料的湿热传输性能受温度和含水量的影响非常大。室内外的温度和湿度变化将改变墙体材料内部的温度分布和水分分布,从而使墙体材料的湿热传输性能也相应的发生改变,进而影响夹心外墙的保温性能和耐久性能。本文通过对砌块混凝土材... 详细信息

多孔材料的湿热传输性能受温度和含水量的影响非常大。室内外的温度和湿度变化将改变墙体材料内部的温度分布和水分分布,从而使墙体材料的湿热传输性能也相应的发生改变,进而影响夹心外墙的保温性能和耐久性能。本文通过对砌块混凝土材料和泡沫混凝土材料的湿热传输性能进行试验测量,研究含水饱和度对湿热传输性能的影响。论文采用间接方法来测量砌块混凝土与泡沫混凝土材料的水分渗透率,进而研究水分渗透率与含水饱和度之间的关系。采用饱和盐溶液法控制相对湿度恒定并在恒温条件下开展等温吸附试验,运用GAB吸附平衡模型对等温吸附试验数据进行回归拟合,得到含水饱和度与相对湿度的关系;运用周春圣提出的水分特征曲线模型对水分特征曲线数据进行回归拟合,计算得到比水容与含水饱和度的关系;对不同含水饱和度的厚试件进行表面毛细吸水试验,运用水分扩散率服从指数函数律时非饱和表面毛细吸水率与初始含水饱和度之间的理论关系,通过拟合初始含水饱和度和表面毛细吸水率之间的关系,计算得到形状参数和初始水分扩散率,进而间接计算得到水分扩散率;根据比水容和水分扩散率,进一步得到水分传导率、水分渗透率与含水饱和度的关系。结果表明,随着含水饱和度的增加,材料的表面毛细吸水率和相对表面毛细吸水率呈下降趋势,水分扩散率、水分传导率和水分渗透率随着含水饱和度的增加呈指数型上升。结合等温吸附试验和真空饱水试验,采用导热系数仪分别测量不同含水饱和度条件下和饱水后砌块混凝土和泡沫混凝土试件的导热系数,得到导热系数与含水饱和度之间的关系。结果表明,随着含水饱和度的增加,泡沫混凝土材料的导热系数呈线性缓慢上升趋势,砌块混凝土材料的导热系数上升趋势不明显。在恒温条件下,采用干杯法测量不同相对湿度梯度下的透湿量,进而运用Bazant方法计算得到砌块混凝土和泡沫混凝土材料在不同相对湿度下的含水饱和度和对应的水蒸气扩散率。结果表明,随着含水饱和度的增加,砌块混凝土和泡沫混凝土材料的水蒸气扩散率呈上升趋势。

关键词：湿热传输性能含水饱和度水分渗透率水分扩散率表面毛细吸水率导热系数水蒸气扩散率

不同森林—土壤类型在水源林生态系统中的作用

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广东林业科技 2015年第5期31卷 99-101页

作者：霍应强广东省林业科学研究院广东广州510520

水源林是森林水文学的研究主体和实践区域,丘陵山区开发利用首先要解决水源林布局的问题,使之达到生态平衡。文章探讨了不同的森林一土壤类型及其水源涵养能力,阐述了森林一土壤类型在森林生态系统中的重要功能,总结了林地土壤的重力水... 详细信息

水源林是森林水文学的研究主体和实践区域,丘陵山区开发利用首先要解决水源林布局的问题,使之达到生态平衡。文章探讨了不同的森林一土壤类型及其水源涵养能力,阐述了森林一土壤类型在森林生态系统中的重要功能,总结了林地土壤的重力水库容在水源涵养中的关键作用,并初步提出了营建和改造水源林的建议。

关键词：水源林森林-土壤类型重力水库容水分渗透率