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硫酸侵蚀碳酸盐岩对长江河水DIC循环的影响

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地球化学 2010年第4期39卷 305-313页

作者：李军刘丛强李龙波李思亮王宝利 B.CHETELAT 天津师范大学水环境与水资源重点实验室天津300387 中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550002

对长江及其主要支流河水水化学和溶解无机碳(DIC)同位素组成(δ13CDIC)进行了研究。河水阳离子组成以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO 3-、SO42-为主,水化学组成主要受流域碳酸盐岩矿物的化学侵蚀控制。DIC含量为0.3～2.5 mmol/L,从上游到... 详细信息

对长江及其主要支流河水水化学和溶解无机碳(DIC)同位素组成(δ13CDIC)进行了研究。河水阳离子组成以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO 3-、SO42-为主,水化学组成主要受流域碳酸盐岩矿物的化学侵蚀控制。DIC含量为0.3～2.5 mmol/L,从上游到河口逐渐降低。δ13CDIC值为-12.0‰～-3.4‰,与DIC含量具有相似的变化趋势。H2CO3溶解碳酸盐岩是控制河水DIC来源及其δ13CDIC组成的主要机制。H2SO4溶解碳酸盐岩加剧了流域碳酸盐岩的化学侵蚀,一方面导致了河水的DIC含量增加,另一方面也使河水的δ13CDIC值升高。

关键词：水化学溶解无机碳碳同位素硫酸侵蚀长江

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电阻率法研究硫酸侵蚀水泥土的胶结系数

太原理工大学学报 2007年第6期38卷 487-489页

作者：董晓强白晓红赵永强韩鹏举乔俊义太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原030024

基于Archie法则,通过试验计算出水泥土试块受不同浓度硫酸溶液侵蚀后的胶结系数,研究了水泥土基本物理参数、电阻率参数同胶结系数之间的关系,最后对硫酸侵蚀水泥土的化学机理进行了浅析。研究表明,受硫酸侵蚀后,胶结系数随着硫酸溶液... 详细信息

基于Archie法则,通过试验计算出水泥土试块受不同浓度硫酸溶液侵蚀后的胶结系数,研究了水泥土基本物理参数、电阻率参数同胶结系数之间的关系,最后对硫酸侵蚀水泥土的化学机理进行了浅析。研究表明,受硫酸侵蚀后,胶结系数随着硫酸溶液质量浓度的增加而增加,含水量、孔隙率、孔隙比、水泥土电阻率均随着胶结系数的增加而减小,它们呈线性关系,具有较高的相关性,化学反应是导致胶结系数发生改变的根本原因。

关键词：水泥土电阻率结构因子胶结系数硫酸侵蚀

粉煤灰与矿渣、硅灰复掺混凝土干湿循环下抗硫酸盐侵蚀性能研究

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粉煤灰综合利用 2020年第2期34卷 101-104页

作者：白周林陕西省城乡规划设计研究院陕西西安710021

为探索粉煤灰与矿渣、硅灰复掺混凝土干湿循环作用下的抗硫酸盐侵蚀性能,在室内开展了三组掺合料混凝土在3种不同浓度硫酸根溶液侵蚀以及4种硫酸盐溶液侵蚀下的干湿循环和抗压试验。结果表明:掺合料种类对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响... 详细信息

为探索粉煤灰与矿渣、硅灰复掺混凝土干湿循环作用下的抗硫酸盐侵蚀性能,在室内开展了三组掺合料混凝土在3种不同浓度硫酸根溶液侵蚀以及4种硫酸盐溶液侵蚀下的干湿循环和抗压试验。结果表明:掺合料种类对混凝土抗硫酸盐侵蚀能力的影响较大,掺入硅灰能明显提升混凝土抗硫酸盐侵蚀能力,复掺15%粉煤灰+30%矿渣+5%硅灰试验组的抗硫酸盐侵蚀能力最强;硫酸根离子浓度越高,生成的钙矾石和石膏量越多,混凝土的抗侵蚀能力越弱;MgSO_4对混凝土的侵蚀能力强于Na_2SO_4,掺入NaCl能减弱硫酸盐的侵蚀能力,混凝土对四种硫酸盐的抗侵蚀能力大小依次为:5% Na_2SO_4+3.5%NaCl>5% Na_2SO_4>5%MgSO_4+3.5%NaCl>5%MgSO_4。

关键词：粉煤灰硅灰矿渣干湿循环硫酸侵蚀

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原状铅锌尾矿地聚物抗硫酸侵蚀性能研究

山东交通科技 2021年第4期 6-9页

作者：冯紫豪高福良张婷婷高纪宏马有财山东省交通科学研究院山东济南250031

进行了振实成型铅锌尾矿地聚物在三种不同浓度的硫酸溶液(0.5 wt%、1 wt%、3 wt%)中的侵蚀试验,计算了质量损失率和强度变化,并对典型试样进行了FT-IR、XRD、SEM微观分析。结果发现:铅锌尾矿地聚物试样在不同浓度硫酸溶液中质量损失率... 详细信息

进行了振实成型铅锌尾矿地聚物在三种不同浓度的硫酸溶液(0.5 wt%、1 wt%、3 wt%)中的侵蚀试验,计算了质量损失率和强度变化,并对典型试样进行了FT-IR、XRD、SEM微观分析。结果发现:铅锌尾矿地聚物试样在不同浓度硫酸溶液中质量损失率、抗压强度均随浸泡龄期的增加表现出先增长后下降的趋势。硫酸侵蚀下,凝胶由无定形相向晶相结构转变,地聚合物体系内平衡电荷如Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)被H+置换导致地聚物凝胶脱铝三维网络状结构遭到破坏。

关键词：铅锌尾矿地聚物硫酸侵蚀质量损失强度变化

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人类活动对漓江地表水体水-岩作用的影响

环境科学 2017年第10期38卷 4108-4119页

作者：赵海娟肖琼吴夏刘凡苗迎蒋勇军西南大学地理科学学院岩溶环境重庆市重点实验室重庆400715 中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部广西岩溶动力学重点实验室桂林541004

人类活动对流域水质的影响受到越来越多的关注.为探讨人类活动对岩溶地表水体水-岩作用的影响,以受农业、工业、旅游业活动及城市发展综合影响的漓江流域为研究对象,于2016年7~11月采集河水样,分析水化学和δ^(13)C_(DIC)数据.结果表明:... 详细信息

人类活动对流域水质的影响受到越来越多的关注.为探讨人类活动对岩溶地表水体水-岩作用的影响,以受农业、工业、旅游业活动及城市发展综合影响的漓江流域为研究对象,于2016年7~11月采集河水样,分析水化学和δ^(13)C_(DIC)数据.结果表明:(1)漓江水化学类型为HCO_3-Ca.在阴离子成分中,SO_4~2和NO_3^-仅次于HCO_3^-,并且在漓江桂林至阳朔段,因城市及城镇分布密集,旅游业发达,浓度较高.(2)[Ca^(2+)+Mg^(2+)]/[HCO_3^-]当量比值在1.01~1.51之间,[Ca^(2+)+Mg^(2+)]/[SO_4^(2-)+NO_3^-+HCO_3^-]比值在0.85~1.12之间,说明硫酸、硝酸参与了水-岩作用.(3)碳酸溶蚀碳酸盐岩的比例平均为75.89%.硫酸和硝酸溶蚀碳酸盐岩的比例平均为24.11%.硝酸、硫酸溶蚀碳酸盐岩的能力多雨期强于少雨期.此外,硫酸和硝酸溶蚀碳酸盐岩的比例从上游到下游呈波动增大趋势,最高值出现于灵川县城,最低出现于漓江上游的华江.(4)碳酸风化碳酸盐岩对HCO_3^-的贡献最大,平均为83.58%;其次为硫酸和硝酸风化碳酸盐岩,平均为14.24%;碳酸风化硅酸盐岩对HCO_3^-的贡献最小,平均为2.18%,华江和峡背碳酸风化硅酸盐岩对HCO_3^-的贡献较其他点突出,这与流域地质背景相符合.(5)δ^(13)C_(DIC)值介于-11.95‰^-7.61‰之间;通过端元混合模型估算的δ^(13)C_(DIC-rock)介于-14.24‰^-7.23‰之间.多雨期δ^(13)C_(DIC)值与δ^(13)C_(DIC-rock)值比较接近,少雨期δ^(13)C_(DIC)值明显重于δ^(13)C_(DIC-rock).δ^(13)C_(DIC)与δ^(13)C_(DIC-rock)之间存在一定差异,是由于受到水生植物光合作用的影响.

关键词： %漓江水-岩作用硫酸侵蚀硝酸侵蚀岩溶碳汇 δ^13CDIC

电阻率法对硫酸影响水泥土力学性能的初步研究

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硅酸盐通报 2008年第6期27卷 1212-1216页

作者：董晓强白晓红赵永强韩鹏举乔俊义太原理工大学建筑与土木工程学院太原030024

环境污染对水泥土力学性能的影响已引起了人们的重视。本文以硫酸污染为例,通过不同浓度硫酸溶液对水泥土的侵蚀,采用电阻率法研究了电阻率与溶液浓度、抗压强度之间的关系。结果表明,受硫酸溶液侵蚀后,水泥土电阻率、孔隙水电阻率、水... 详细信息

环境污染对水泥土力学性能的影响已引起了人们的重视。本文以硫酸污染为例,通过不同浓度硫酸溶液对水泥土的侵蚀,采用电阻率法研究了电阻率与溶液浓度、抗压强度之间的关系。结果表明,受硫酸溶液侵蚀后,水泥土电阻率、孔隙水电阻率、水泥土抗压强度均随着溶液浓度的增加而减小,水泥土抗压强度与水泥土电阻率成正比。然后在无侧限抗压强度试验的基础上,推导出了硫酸污染地区水泥土桩身强度侵蚀性修正系数。最后提出了通过硫酸溶液电阻率来评价水泥土侵蚀程度的方法。

关键词：水泥土电阻率无侧限抗压强度硫酸侵蚀

离心成型钢纤维混凝土力学及耐腐蚀性能试验研究

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工业建筑 2005年第Z1期35卷 695-698页

作者：温世臣赵顺波史长城华北水利水电学院土木工程系郑州450011

通过力学性能试验,研究了离心成型钢纤维混凝土环形截面构件的弯曲抗拉和劈裂抗拉性能。通过在硫酸钠和硫酸溶液中的侵蚀试验,研究了离心成型钢纤维混凝土的耐腐蚀性能。结果表明,钢纤维的掺入能显著的提高离心成型混凝土构件的抗裂性... 详细信息

通过力学性能试验,研究了离心成型钢纤维混凝土环形截面构件的弯曲抗拉和劈裂抗拉性能。通过在硫酸钠和硫酸溶液中的侵蚀试验,研究了离心成型钢纤维混凝土的耐腐蚀性能。结果表明,钢纤维的掺入能显著的提高离心成型混凝土构件的抗裂性能和变形能力,同时也提高了混凝土抵抗硫酸盐侵蚀的能力。

关键词：钢纤维混凝土离心成型弯曲抗拉强度劈裂抗拉强度硫酸钠侵蚀硫酸侵蚀

高抗折低热矿渣硫铝酸盐水泥抗化学侵蚀性能及机理

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高抗折低热矿渣硫铝酸盐水泥抗化学侵蚀性能及机理

作者：刘浩然河北工业大学

学位级别：硕士

近年来,我国的研究人员用高贝利特硫铝酸盐水泥熟料作激发剂高效激发粒化高炉矿渣,研制出一种新型的高抗折低热矿渣硫铝酸盐水泥(HFLH-CSA)。HFLH-CSA具有非常低的水化热和更高的后期强度,抗折强度高,并且表面起砂的问题得以解决。HFLH-... 详细信息

近年来,我国的研究人员用高贝利特硫铝酸盐水泥熟料作激发剂高效激发粒化高炉矿渣,研制出一种新型的高抗折低热矿渣硫铝酸盐水泥(HFLH-CSA)。HFLH-CSA具有非常低的水化热和更高的后期强度,抗折强度高,并且表面起砂的问题得以解决。HFLH-CSA在硫酸盐侵蚀环境和硫酸侵蚀环境下的耐久性和侵蚀机理还处于空白阶段,研究HFLH-CSA抗硫酸盐侵蚀和抗硫酸侵蚀性能和机理问题能为实际工程应用提供理论基础和依据。本文对HFLH-CSA基本力学性能、抗水渗透性能和耐磨性能进行了测定,采用抗蚀系数法表征水泥的抗硫酸盐侵蚀和抗硫酸侵蚀性能,利用XRD、TGA、SEM、MIP和CT等分析手段探讨了HFLH-CSA硫酸盐侵蚀机理和硫酸侵蚀机理,同时使用高贝利特硫铝酸盐水泥(HB-CSA)、海工水泥(POP)和普通硅酸水泥(OPC)做对比研究。研究结果表明:(1)HFLH-CSA的1天抗压强度和抗折强度均低于其他水泥,但是3天后抗压强度和抗折强度高于其他水泥,后期强度更高;HFLH-CSA的抗渗性能和耐磨性能优异。(2)抗硫酸盐侵蚀性能为HB-CSA>HFLH-CSA>POP>OPC。HFLH-CSA在3%硫酸钠溶液中抗折强度一直为增长状态,抗硫酸盐侵蚀性能好,硫酸盐进入HFLH-CSA胶砂试件内部后促进了水化,形成更多的C-S-H凝胶并吸附硫酸根离子,降低孔隙率,结构更加致密。(3)抗硫酸侵蚀性能为:HFLH-CSA>HB-CSA>POP>OPC。HFLH-CSA胶砂试件在硫酸环境中受H的作用由外向内侵蚀,形成了明显的侵蚀区和非侵蚀区。AFt和C-S-H凝胶的分解是HFLH-CSA试件破坏的主要原因。

关键词：高抗折低热矿渣硫铝酸盐水泥力学性能耐久性硫酸盐侵蚀硫酸侵蚀

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均匀试验设计方法在土木工程中的应用研究

均匀试验设计方法在土木工程中的应用研究

作者：宋杰昆明理工大学

学位级别：硕士

为解决土木工程领域中的一些问题,经常需要进行大量的物理试验、数值计算或数值模拟试验。由于这些试验可能需要相关的实验材料和仪器设备,这样大规模的试验会造成较大的经济成本;大规模的数值模拟试验也具有大量的计算任务,其会耗费科... 详细信息

为解决土木工程领域中的一些问题,经常需要进行大量的物理试验、数值计算或数值模拟试验。由于这些试验可能需要相关的实验材料和仪器设备,这样大规模的试验会造成较大的经济成本;大规模的数值模拟试验也具有大量的计算任务,其会耗费科研人员和计算机大量的计算时间,甚至在某些情况下,完成这种大规模的数值模拟试验几乎是不可能的。另外,为得到数据间相互关系,在得到试验数据之后,一般需要对其进行回归分析。当试验涉及的参数较多时,传统的回归分析方法如参数回归可能不会取得较好的拟合效果,甚至导致回归失败。为此,本文引入一种高效的试验设计方法——均匀试验设计方法和一种非参数拟合技术——ACE拟合技术,通过前者确定一些具有代表性的试验样本来减少其所需要的数量;通过后者得到试验输入参数和输出参数间精度较高的拟合关系,从而可通过较少的经济、人力成本以及时间代价来解决土木工程领域中的一些问题。本文主要采用均匀试验设计方法和ACE拟合技术解决如下几个问题： (1)基于曲率模态的梁结构损伤识别研究。首先对由均匀试验设计法构造的30组单处损伤结构样本进行模态分析,继而回归分析得到损伤程度、损伤位置与相对模态变化值之间较为精确的定量关系式。利用该关系式可方便简单地识别单处损伤的程度。在对多位损伤的识别分析中发现,多位损伤对曲率模态的影响可认为具有局部性,即各个损伤相距较远时可认为其影响之间相互独立,则可直接利用单处损伤的关系来分析多位损伤。 (2)随机人行激励反应谱的分析。本文通过均匀试验设计方法确定了为数不多的具有代表性的人行荷载时程样本,然后将其分别作用在具有不同自振频率、跨度和阻尼比的结构上进行动力时程分析。通过对输入参数与输出之间进行回归分析,得到了其响应面关系。基于此响应面,利用可靠度理论得到了随机人行荷载激励下结构具有一定保证率的概率性响应谱,包括结构峰值加速度谱、RMS加速度谱、eVDV加速度谱和VDV加速度谱。然后通过敏感性分析给出了各加速度谱的一般性计算式。根据这些计算式,经过简单计算就可得到结构相应的加速度响应指标。通过将计算结果与基于Monte Carlo模拟的计算结果进行对比,证明了本方法的具有较好的精度。可以看出,该方法使计算工作量大大降低,为简化随机荷载的时域动力响应计算提供了一种新的方法。 (3)硫酸侵蚀混凝土的试验研究。首先由均匀设计方法确定了具有代表性的8组试验组配,然后进行硫酸侵蚀混凝土试验研究。通过对试验结果进行ACE回归分析得到了混凝土表观扩散系数DOH值与浸泡液pH值、水灰比以及水泥比例之间的定量关系式,通过此关系式可以直观得到这些因素间的相互关系。 (4)建筑火灾的可靠性分析。通过引入均匀试验设计和ACE非参数回归法对已有的响应面可靠度分析方法进行了改进,提出了一种更为高效的基于响应面的可靠度分析方法。结合算例进行结构火灾分析,通过较少次数的计算便得到了热烟层的温度和厚度的累积概率密度。算例表明,该方法具有计算量小和计算精度高的显著特点。 (5)基坑可靠度分析。采用与建筑火灾可靠性分析类似的方法,即基于均匀试验设计和ACE回归的改进响应面方法,对基坑的可靠度进行了分析。结合具体算例,采用ACE回归技术,本文仅通过较少的计算量就得到了一个较为精确的响应面关系。进而就可以通过直接插值运算来代替后续的有限元分析,即可以通过较小的计算量来实现大规模的直接Monte Carlo模拟而得到输出各参数的概率密度函数,使复杂工程的可靠度分析更加高效省时。通过成功解决以上几个问题可以看到,均匀试验设计方法具有很好的应用价值。特别是其与非参数拟合技术ACE回归技术结合使用,无论是物理试验,还是数值模拟试验,其都可以大量减少试验所需要的次数,从而减少试验的经济成本、工作量以及计算时间,对土木工程领域内同类问题的解决具有很好的参考意义。本论文受到国家自然科学基金项目(编号：51078175)和云南省自然科学基金项目(编号：2008E038M)的资助。

关键词：均匀试验设计硫酸侵蚀损伤识别人行激励反应谱建筑火灾可靠度基坑可靠度