砒砂岩体溃散机理及砒砂岩改性建筑材料研究

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基本信息

  • 批准号：
    51708220
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    董晶亮
  • 依托单位：
    华东交通大学
  • 学科分类：
    E0807.岩土与基础工程
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The breakup characteristics of Pisha Sandstone under the influence of water caused the serious soil erosion in Inner Mongolia ordos area.In order to effectively control the soil and water loss and promote the vegetation recovery in local area, the study will analyze the difference and connection between the breakuo mechanism of different Pisha Sandstone. In this project, the Pisha Sandstone was treat as a valuble resource from a new point of view, and a new building material with environmentally friendly, economy, good durability and a reliable strength. The present project plans to adopt the combination of experimental study and theoretical analysis to conduct a deep and systematic study on such scientific problems as the physical model and breakup mechanism of Pisha Sandstone. Based on the comprehensive analysis of mineral compositions, structures, geotechnical properties and breakup test of Pisha Sandstone, derive the key parameters on properties and mathematical model of strength of Pisha Sandstone. This project will activate Pisha Sandstone by high temperature calcination, mechanical grinding and adding active silica alumina. By the hydrothermal reaction (with different temperature and pH) experimental research, to reveal the mineral gel transition conditions and rules, find out modification methods of Pisha Sandstone, and develop the Pisha Sandstone modified building materials with compressive strength up to 60MPa, softening coefficient is 0.9, drying shrinkage and durability of meet the requirements.
砒砂岩体遇水溃散特性造成了内蒙古砒砂岩地区严重的水土流失。为了有效的治理水土流失和促进植被恢复，需要明确不同砒砂岩溃散机理的区别和联系。本项目从新的角度认识砒砂岩，拟将砒砂岩研制成一种环保、经济、具有较好力学性能和耐久性能的建筑砂浆材料。拟采用试验研究和理论分析相结合的手段，对砒砂岩的物理模型和溃散机理等问题进行深入系统的研究。通过对不同砒砂岩的矿物组成、结构组成、土工性能和遇水溃散试验的综合分析，推求影响砒砂岩性能的关键参数和强度数学模型。通过高温煅烧、机械粉磨及添加活性硅铝，提高砒砂岩的矿物活性。对砒砂岩进行水热反应（不同的温度和酸碱度）的试验研究，明确砒砂岩中溃散源和填充物等矿物发生胶凝化转变的条件和规律，找到砒砂岩建筑材料化的改性方法，制备出强度达60MPa、软化系数达到0.9、干缩及耐久性满足要求的砒砂岩改性建筑砂浆。

结项摘要

砒砂岩遇水溃散的性质导致了内蒙古砒砂岩地区严重的水土流失。对砒砂岩遇水溃散机理研究能够为当地砒砂岩的治理提供理论基础。而砒砂岩改性建筑材料的研究能够实现砒砂岩的资源化利用。本项目通过对砒砂岩进行物理化学分析和溃散试验的研究，揭示了砒砂岩的遇水溃散机理，研制了砒砂岩改性建筑材料。主要研究内容和结论如下所示：.（1）通过对砒砂岩进行结构组成、矿物组成以及矿物特性分析，明确了砒砂岩是由颗粒支撑物和膨胀粘土及游离氧化物等胶结物构成的，并在此基础上建立起砒砂岩的三元结构物理模型。.（2）通过砒砂岩中矿物基本性能及溃散特性的研究结合砒砂岩的三元结构物理模型，弄清了砒砂岩溃散的根本原因在于自身胶结状态差和含有膨胀粘土矿物（胶结力不足以约束膨胀作用），并提出了砒砂岩遇水溃散物理模型。.（3）结合复合材料强度理论及土的强度理论推导出砒砂岩强度的数学模型，为砒砂岩改性和治理提供理论基础。.（4）采用碱激发技术并结合活化技术，研制出了28d抗压强度达60MPa以上、软化系数达到0.9以上、干缩及耐久性能（抗冻性能）良好的砒砂岩改性建筑材料。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Impacts of confining pressure and safety thickness on water and mud inrush in weathered granite
围压和安全厚度对风化花岗岩突水突泥的影响
  • DOI：
    10.1080/1064119x.2018.1563253
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Marine Georesources & Geotechnology
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Liu Jinquan;Chen Weizhong;Deng Zhiping;Liu Taogen;Dong Jingliang
  • 通讯作者：
    Dong Jingliang
Experimental Research on the Mass Transfer and Flow Properties of Water Inrush in Completely Weathered Granite Under Different Particle Size Distributions
不同粒度分布下全风化花岗岩传质及突水流动特性试验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Rock Mechanics and Rock Engineering
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Liu Jinquan;Chen Weizhong;Nie Wen;Yuan Jingqiang;Dong Jingliang
  • 通讯作者：
    Dong Jingliang
Weathering of Roofing Insulation Materials under Multi-Field Coupling Conditions
多场耦合条件下屋面保温材料的风化
  • DOI：
    10.3390/ma12203348
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Materials
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Zhou Shuangxi;Ding Yang;Wang Zhongping;Dong Jingliang;She Anming;Wei Yongqi;Li Ruguang
  • 通讯作者：
    Li Ruguang
Silica fume-reinforced alkali-activated uncalcined Pisha Sandstone-based geopolymer cement
硅粉增强碱活化未煅烧砒砂岩基地聚物水泥
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2020.121296
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Construction and Building Materials
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Jingliang Dong;Tingting Zhang;Hui Liu;Kai Wang;Jinquan Liu;Zhongping Wang
  • 通讯作者：
    Zhongping Wang
Development of low cost supplementary cementitious materials utilizing thermally activated Pisha sandstone
利用热活化砒砂岩开发低成本辅助胶凝材料
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2018.04.111
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Construction and Building Materials
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Li Changming;Dong Jingliang;Zhao Shunbo;Liu Hui;Yao Wenyi;Wang Lijiu
  • 通讯作者：
    Wang Lijiu

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其他文献

Silica fume-reinforced alkali-activated uncalcined pisha sandstone-based geopolymer cement
硅粉增强碱活化未烧砒砂岩基地聚合物水泥
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2020.121296
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Construction and Building Materials
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    董晶亮;TT Zhang;H Liu;王凯;刘金泉;ZP Wang
  • 通讯作者：
    ZP Wang
Prediction of water–mud inrush hazard from weathered granite tunnel by an improved seepage erosion model
改进渗流侵蚀模型预测风化花岗岩隧道突水突泥灾害
  • DOI：
    10.1007/s10064-021-02480-3
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Bulletin of Engineering Geology and the Environment
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    刘金泉;Liu Chen;Liu Xiao-Yi;Wang Song;Yuan Hai-Liang;Li Chang-Jun;董晶亮
  • 通讯作者：
    董晶亮

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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