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干燥脱水过程中纤维加筋固化淤泥的强度特性被引量：3: 2019年; 淤泥是一种天然含水率高且力学性质极差的固体废弃物,采取有效的技术方法进行快速脱水和增强可以实现淤泥资源化和高效利用。选取离散短丝聚丙烯纤维作为加筋材料,水泥和粉煤灰作为固化材料,通过开展无侧限抗压试验,研究了纤维加筋固化淤泥在干燥路径中强度的变化,并分析了干燥过程中不同目标含水率状态(分别为45%,40%,35%,30%,25%,20%,15%,10%和5%)和纤维掺量(0~0.8%)对加筋固化淤泥强度的影响机理。结果表明:①纤维的加入能有效提高固化淤泥的峰值强度和残余强度,且强度值随纤维掺量的增加呈现先上升后下降的趋势,最优纤维掺量为0.1%;②干燥脱水过程中,试样的无侧限抗压强度随含水率的减小近似于线性增加,破坏形式由塑性破坏逐渐向脆性破坏过渡,而纤维的加入可以有效抑制试样的脆性破坏,提升试样的韧性;③纤维加筋对固化淤泥强度的贡献随含水率的减小而逐渐增加,根本原因是纤维—淤泥界面作用力在低含水率条件下能得到更佳的激发。; 王玥唐朝生吕超王鹏荣德政王宏胜; 关键词：纤维加筋含水率淤泥

黏性土干/湿过程中土结构演化特征研究进展被引量：22: 2019年; 干湿变化是自然界中土体必然经历的过程,对土体工程性质有重要影响。系统掌握干/湿过程中土结构演化特征,对深入认识土体宏观力学性质有重要意义。基于国内外大量文献资料,着重总结了黏性土在干燥过程、湿化过程和干湿循环过程中微观结构的演化特征,得到了以下几点主要认识:(1)含水率是影响土体微观结构的关键因素之一,在最优含水率干侧制备的土样呈典型的团聚体结构,孔隙分布曲线具有双峰特征,而在湿侧则呈相对均匀的基质结构,孔隙分布曲线呈现单峰特征;(2)在干燥过程中(吸力增加),到达缩限之前,土体积的减小主要由大的宏观孔隙收缩所致。在不同的吸力区间内,主要受影响的孔隙尺寸是不同的;(3)在湿化过程中(吸力减小),团聚体内的小孔隙和团聚体间的大孔隙都逐渐增大,且以团聚体内的孔隙增大为主,孔隙结构的演化特征与侧限条件密切相关;(4)在干湿循环过程中,土结构变化并不是完全可逆的,土体产生的累积收缩/膨胀形变量主要来自于宏观孔隙,随着干湿循环次数的增加,土体的体变特性会达到一个平衡状态,可用弹性孔隙比进行描述。除此以外,还总结了土结构观测的常规技术方法,包括SEM、ESEM、MIP和CT技术等。最后针对土结构研究现状,提出了今后的研究重点和方向,主要包括制样新方法、观测新技术、湿化过程的微观结构以及微观结构参数与宏观力学模型相结合等。; 巩学鹏唐朝生施斌施斌王宏胜谈云志谈云志; 关键词：干湿循环孔隙分布非饱和土

纤维加筋市政污泥干燥蒸发与开裂特性的试验研究被引量：1: 2016年; 污泥干燥蒸发不仅使污泥显著减容,还为污泥资源化利用打下基础,是解决市政污泥问题的有效途径.为了研究纤维加筋技术对污泥水分蒸发速率的影响,对不同纤维掺量(0%,0.05%,0.1%,0.2%,0.4%和0.8%)下的污泥进行了一系列的失水蒸发试验.结果表明:在污泥干燥蒸发初期,试样的平均含水率随时间变化呈现较好的线性关系,随后平均含水率在蒸发150 h后逐渐平缓并达到残余含水率;相对蒸发速率随时间变化曲线近似"台阶"型,且随纤维掺量增加呈现先减小后增大的趋势;纤维的掺入能够有效抑制污泥在干燥过程中裂隙的形成,且该现象随着纤维掺量的增加越来越明显,纤维掺量为0.8%时,污泥试样的表面基本没有出现裂隙,说明掺入纤维有利于提高污泥的脱水效率且能起到很好的抗裂效果.; 王鹏唐朝生王德银杜延军王宏胜; 关键词：污泥纤维加筋脱水含水率干缩开裂

纤维加筋市政污泥剪切强度试验研究被引量：2: 2018年; 随着社会经济的快速发展,市政污泥产量逐年攀升,其安全处置对改善城市生态环境和经济可持续发展具有重要意义。污泥由于含水率高,颗粒细小,粘滞性强,且富含有机质,因而存在机械脱水效率低和抗剪强度低等问题,填埋时容易造成填埋场堆体发生侧滑、失稳等事故。纤维加筋是近些年发展起来的一种土质改良技术,为了研究该技术对污泥剪切强度特性的影响,在不同固结压力下(50,100,200和400 k Pa)对纤维加筋污泥进行了一系列剪切试验,分析了纤维掺量(0,0.05%,0.1%,0.2%,0.4%和0.8%)对固结后污泥含水率、干密度及剪切强度的影响。结果表明:在不同固结压力下,污泥排水固结后的含水率均随着纤维掺量的增加呈先减少后增加的趋势,而干密度则是先增加后减小,试验确定纤维最优掺量为0.1%;污泥排水固结后的剪切强度则随着纤维掺量的增加而增加,纤维加筋作用对污泥的剪切强度提升效果十分明显,100 k Pa下加筋效果最显著;纤维加筋污泥的黏聚力和内摩擦角随纤维掺量的增加而增加,当纤维掺量超过0.4%后,黏聚力增幅有放缓趋势,而内摩擦角的增幅则有加大趋势;在剪切破坏过程后期,随纤维掺量增加,应变硬化趋势更为显著。; 王宏胜王鹏唐朝生刘昌黎施斌; 关键词：污泥纤维加筋含水率干密度剪切强度

生物炭对土体物理化学性质影响的研究进展被引量：53: 2018年; 研究表明,生物炭在土体改良、污染土修复和碳封存等方面具有广泛前景.回顾了近些年国内外生物炭对土体性质改良的相关研究,系统分析和总结了生物炭的基本性质、对土体物理化学性质的影响及影响改良效果的主要因素,可得如下结论.1)生物炭一般具有低密度、高比表面积、高pH、高CEC、高稳定性等特点,但这些性质会随着生物质来源和制备条件的不同而存在差异,影响改良效果;2)生物炭加入土体中,可以改变土体的物理性质,如土体密度、孔隙结构、孔径分布、持水性和力学性质,进而影响土体硬度、持水能力和团聚体稳定性等;3)生物炭加入土体后会影响土体的化学性质,如土体酸碱性、阳离子交换量、离子交换位点、负电荷浓度,进而影响土体固化、污染物修复效果及土体可利用性等;4)生物炭对土体的改良效果易受土体类型、生物炭添加量及粒径等的影响.; 李金文顾凯唐朝生唐朝生王宏胜; 关键词：生物炭土体改良影响因素

生物炭修复重金属污染土研究进展被引量：27: 2018年; 随着城市化进程的加快及工业生产的迅速发展,土壤重金属污染日益加剧,对生态环境造成严重的危害。生物炭是缺氧或限氧条件下加热生物质制得的高度芳香化富含碳的固态物质,其在重金属污染土修复方面具有显著效果,受到广泛关注。基于近些年来国内外围绕生物炭修复重金属污染土所取得的研究成果,分别从生物炭的制备及性质、修复效果及其影响因素、修复机理等方面总结了该领域的研究现状及进展,取得如下主要认识:(1)生物炭具有价格低廉,修复效率高,改良土壤、环境友好等优势;(2)生物炭的理化性质主要受原材料和热解温度的影响,采用活化、磁化、氧化和消化等方法能改善生物炭的性质,提高修复效率;(3)生物炭对土壤中重金属迁移性和生物有效性的影响包括两个方面:固定重金属减少生物有效性或者迁移重金属增加生物有效性,后者可通过改性方法来降低重金属的迁移性和生物有效性;(4)生物炭对土体的固化效果一般,但可与其他固化材料共同使用,以改善土体的力学性质;(5)生物炭修复机理固定重金属的效果为:沉淀作用>络合作用>静电作用,离子交换>物理吸附。最后,针对该领域的研究现状,提出了未来的研究重点和方向,主要包括:建立划分生物炭的统一标准;探讨生物炭对多种重金属共同污染的修复效率;阐明生物炭吸附重金属的机理及其贡献率;扩大研究尺度;开展基于生物炭的固化试验及力学性质研究。; 王宏胜唐朝生巩学鹏王鹏顾凯李金文施斌; 关键词：生物炭土壤修复重金属迁移性生物有效性

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王宏胜

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