物理性質(zhì)精選(九篇)

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第1篇：物理性質(zhì)范文

一、形態(tài)：

多孔、輕質(zhì)，且表面有不規(guī)則分支狀條紋。

二、物理性質(zhì)：

第2篇：物理性質(zhì)范文

【關(guān)鍵詞】  中藥提取液; 藥材吸水量; 相對(duì)比重; 固含量; 黏度

中藥提取液是中成藥制藥過程中重要的物料形態(tài)，在各工藝過程中主要經(jīng)過的過程包括化學(xué)物質(zhì)自藥材中的溶出擴(kuò)散、液體在管道內(nèi)的流動(dòng)、液態(tài)物料水分的蒸發(fā)(濃縮)和固態(tài)半固態(tài)物料水分的蒸發(fā)(干燥)。相關(guān)的物理性質(zhì)主要有反映提取液中物相比例的固體含量(含固量，浸出物量)、表示濃縮狀態(tài)的相對(duì)比重和與運(yùn)動(dòng)性質(zhì)有關(guān)的黏度等。了解中藥提取液的主要物理性質(zhì)之間的相關(guān)性，可以提供對(duì)提取液本身的深入認(rèn)識(shí);在進(jìn)行濃縮干燥的時(shí)候可以利用提取液本身性質(zhì)的相關(guān)性簡(jiǎn)化研究因素，可以更廣泛深入研究提取液性質(zhì)與其它工藝參數(shù)之間的關(guān)系，為提供更有效控制濃縮干燥過程的參數(shù)設(shè)置提供理論基礎(chǔ)[1]。本研究就中藥提取液的常見物理性質(zhì)進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 材料

藥材：薄荷等40種常用中藥飲片(上海養(yǎng)和堂中藥飲片有限公司)、丹參(飲片，上?？禈蛑兴庯嬈瑥S)。

主要儀器：液體比重天平(pzb5，上海精密科學(xué)儀器有限公司天 平儀器廠);黏度計(jì)(brookfield viscosmeter ldi+，brookfield engineering laboratories，inc. us);真空干燥箱(zk82b，上海實(shí)驗(yàn)儀器廠);上皿電子天平(fa1004，上海天平儀器廠)。

1.2 方法

1.2.1 提取液的制備 取飲片以常水(視藥材被充分浸泡)于室溫(20℃)浸泡12 h，傾倒讀取濾液，以加水量與讀取量差值為飲片吸液量。以此量的5倍為浸提量加熱煮沸后，保持微沸2 h，120目濾布濾過，濃縮至不同相對(duì)含量(g藥材·ml-1)。同一提取液在濃縮過程中連續(xù)取樣，放置于同一溫度，分別測(cè)定其相對(duì)比重、含固量(浸出量)和黏度;對(duì)同一濃度提取液進(jìn)行加熱，測(cè)定不同溫度條件下黏度。

1.2.2 相對(duì)比重的測(cè)定[2] 以液體比重天平法進(jìn)行。

1.2.3 含固量的測(cè)定[2] 參考浸出物含量測(cè)定法進(jìn)行。

1.2.4 黏度測(cè)定[2] 用旋轉(zhuǎn)式黏度計(jì)測(cè)定不同溫度、相對(duì)比重、含固量同一提取液的運(yùn)動(dòng)黏度。

1.2.5 相關(guān)性考察 分別考察以上考察指標(biāo)之間的相關(guān)性，進(jìn)行回歸分析。數(shù)據(jù)處理、分析及繪圖使用excel軟件。

2 結(jié)果

2.1 飲片吸水量

飲片的吸水性考察結(jié)果見表1。結(jié)果表明常見中藥飲片的吸水量倍數(shù)在0.8～2.9之間，一般浸提加水量在5～10倍，為平均吸水量的2倍以上。這個(gè)數(shù)值可以做為浸提條件研究中加水量的計(jì)算基礎(chǔ)。

表1 常用中藥飲片的吸水量/mlo(50g)-1,20℃

飲片名稱吸水量飲片名稱吸水量/mlo(50g)-1生白芍50金銀花130 生甘草70夏枯草200 葛根75100 柴胡110訶子70 桂枝40北五味子50 生黃芪60枸杞子80 知母90桃仁30 當(dāng)歸120梔子30 川芎60桑寄生70 熟地85麻黃70 鉤藤60益母草140 忍冬藤90茯苓30 黃柏95豬苓s50 丹皮55乳香- 陳皮100沒藥40 番瀉葉130生牡蠣- 枇杷葉110丹參105 大青葉90阿膠 -

依據(jù)藥材入藥部位的不同，計(jì)算相同入藥部位的飲片吸水平均倍數(shù)，進(jìn)行比較后得到不同入藥部位藥材飲片的冷浸(20℃)吸水順序?yàn)椋夯?gt;葉>全草>皮>莖木>根及根莖>果實(shí)種子>菌類>樹脂，見表2。表2 不同入藥部位藥材飲片的平均吸水量/倍(20℃)

2.2 含固量與相對(duì)比重

薄荷水提取液的含固量與相對(duì)比重關(guān)系見表3。以線性回歸考察薄荷水提取液相對(duì)比重與含固量的關(guān)系得到一條直線，線性關(guān)系良好，見圖1。同法得到丹參片提取液相對(duì)比重與含固量的直線關(guān)系，見圖2。提取液的含固量與相對(duì)比重之間正相關(guān)，具有良好的直線回歸關(guān)系。表3 薄荷水提取液的含固量與相對(duì)比重

2.3 相對(duì)比重與黏度

測(cè)定不同相對(duì)比重丹參水提取液的黏度，結(jié)果見表4。直接回歸考察兩者相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r2=0.9197。對(duì)黏度值做數(shù)學(xué)變換，取自然對(duì)數(shù)再后進(jìn)行回歸，得到較好結(jié)果r2=0.9912，見圖3。表4 丹參提取液的相對(duì)比重與黏度(25℃)

2.4 黏度與溫度

丹參提取液的相對(duì)比重、黏度與溫度的關(guān)系見表5。當(dāng)rpm=50時(shí)(圖4)，回歸曲線按照提取液濃度從大到小的順序依次是：

y=151729x-1.9504，r2 = 0.9871;

y =4734.4x-1.4023，r2 = 0.9806;

y= -0.0594x + 7.4098，r2 = 0.9500。

當(dāng)rpm=100時(shí)，回歸曲線按照提取液濃度從大到小的順序依次是：

y=213130x-2.0244，r2 = 0.9918;

y =2304.6x-1.1962，r2 = 0.9862;

y =-0.0626x + 9.037，r2 = 0.9669。

提取液在低濃度時(shí)候，溫度與黏度成直線關(guān)系;隨著濃度的增大，溫度與黏度之間呈現(xiàn)出指數(shù)關(guān)系，溫度越高黏度越小;如果溫度足夠，不同濃度提取液黏度值有接近趨勢(shì)。

在黏度計(jì)不同轉(zhuǎn)速下，曲線的系數(shù)有差異，說明了提取液的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)屬于非牛頓流體，黏度隨著受力的改變而改變。表5 丹參提取液的濃度、黏度與溫度

2.5 含固量與與黏度

含固量表現(xiàn)為一定體積提取液的固體總量，如果以該固體為目標(biāo)物質(zhì)，那么含固量就等于提取液的濃度。因此，從上節(jié)內(nèi)容可知，含固量與黏度是正相關(guān)關(guān)系。圖5是70℃時(shí)濃度與黏度的回歸關(guān)系。

圖5 提取液濃度與黏度的關(guān)系

       3 討論

本研究顯示不同植物部位來源藥材的吸水量具有規(guī)律性。賀福元等建立了中藥材吸水膨脹動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型并對(duì)大黃進(jìn)行了研究，結(jié)果表明中藥材吸水膨脹服從一級(jí)線性動(dòng)力學(xué)量變,可用線性模型表達(dá)[3]。

中藥提取液提取液代表總固體物質(zhì)含量的濃度(含固量)、濃縮程度的比重和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的黏度之間多具備良好的相關(guān)性，因此，在進(jìn)行中藥浸提液的處理過程中，可以利用這些指標(biāo)進(jìn)行工藝控制。在濃縮干燥過程中，如果建立質(zhì)量控制成分與提取液的含固量的聯(lián)系，那么就可以將干燥的過程控制與制劑質(zhì)量連接起來，提高中藥制劑全程控制的水平。其中，提取液的含固量與相對(duì)比重之間正相關(guān)，具有良好的直線回歸關(guān)系。其關(guān)系式可以歸納為：含固量=a(相對(duì)比重-1)，其中a是一個(gè)接近2的數(shù)字[1]。該公式與實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)比較吻合，可以作為經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用，并可以進(jìn)一步探討其理論上的規(guī)律性。

中藥制劑技術(shù)研究應(yīng)關(guān)注提取物的物理性質(zhì)[4]。中藥提取液同樣是廣義“中藥提取物”的表現(xiàn)形式之一。中藥提取液的這些性質(zhì)不僅可以用于濃縮干燥過程控制，還可以向中藥制劑的上游工序延伸，用于提取過程的監(jiān)控。例如，提取達(dá)到平衡時(shí)，其行對(duì)比重應(yīng)該達(dá)到一個(gè)平衡數(shù)值，直接監(jiān)控該參數(shù)就可以判斷提取進(jìn)行的程度。中藥制藥過程中物料相關(guān)物理性質(zhì)的相關(guān)性研究將有利于對(duì)中藥制藥過程的理解和控制，相關(guān)研究已經(jīng)有所開展，如文獻(xiàn)[1，3～6]。在這一方面，相關(guān)行業(yè)(如食品、飲料、化工領(lǐng)域)對(duì)物料的物理性質(zhì)包括其過程動(dòng)力學(xué)研究的比較深入，中藥制劑值得借鑒，使生產(chǎn)過程的認(rèn)識(shí)和控制水平得以提升。

【參考文獻(xiàn)】

  　1 耿炤. 中藥提取物固體顆?；芯?上海：上海中醫(yī)藥大學(xué)，2004.

2 中國藥典.2005年版二部.2000.

3 賀福元,馬家驊,劉文龍 ,等.中藥材吸水膨脹動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型的建立及對(duì)大黃的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)研究.中成藥，2004，26(10)：788～791.

4 劉怡,馮怡,徐德生. 中藥制劑技術(shù)研究應(yīng)關(guān)注提取物的物理性質(zhì).2007,29(10):1495～1498.

第3篇：物理性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞:固體制劑；原料性質(zhì)；物理性質(zhì)；工藝設(shè)計(jì)

任何制劑的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)都應(yīng)基于科學(xué)的基礎(chǔ)，根據(jù)大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)的改進(jìn)和完善，且從開始就應(yīng)考慮到未來產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的情況，設(shè)計(jì)的工藝應(yīng)便于控制，具有較大的可操作空間范圍，能滿足持續(xù)改進(jìn)提高產(chǎn)品質(zhì)量的需求。影響固體制劑生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的因素有很多，例如生產(chǎn)場(chǎng)地、設(shè)備限制，GMP的風(fēng)險(xiǎn)管理，人員健康因素，安全環(huán)保原因，原料性質(zhì)等方面因素。原料的正確選擇有助于制劑產(chǎn)品設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，而對(duì)原料的了解越透徹對(duì)于下一步的制劑工藝和處方設(shè)計(jì)越有幫助，所以原料性質(zhì)的研究對(duì)于固體制劑工藝設(shè)計(jì)具有重要的意義。對(duì)于固體制劑的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)而言，要根據(jù)原料的不同性質(zhì)和將要設(shè)計(jì)的目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行綜合考慮來設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝過程的路線，例如API為難溶性藥物時(shí)可以考慮使用流化床工藝提高產(chǎn)品的溶出速度。對(duì)濕熱敏感的藥物應(yīng)考慮使用直接壓片或者干法壓片的工藝，避免工藝引起的產(chǎn)品講解，收率降低。在固體制劑研究中原料的化學(xué)和物理性質(zhì)對(duì)制劑的設(shè)計(jì)具有重要的影響，化學(xué)性質(zhì)包括含量、有關(guān)物質(zhì)、重金屬、硫酸鹽、殘留溶劑、水分等，特別是雜質(zhì)的控制應(yīng)在固體制劑設(shè)計(jì)中充分考慮雜質(zhì)水平的增加，例如同一化合物不同的晶型所具有的藥理作用是不同的甚至是相反的，粒徑的不同最終制劑的生物利用度也不同等，因此原料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)一樣重要，特別是對(duì)制劑設(shè)計(jì)和臨床生物利用度有影響的性質(zhì)要進(jìn)行控制和檢測(cè)。以下主要分析討論原料的物理性質(zhì)對(duì)固體制劑工藝設(shè)計(jì)的影響：

1原料的吸濕性

如果制劑產(chǎn)品的原料吸濕性較強(qiáng)，工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意在制粒的過程中就應(yīng)該控制環(huán)境的濕度，如果不控制操作環(huán)境的溫濕度，原料的水分就會(huì)超標(biāo)，最終導(dǎo)致成品的質(zhì)量受到影響，造成成品合格率降低，因此此類原料在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)其操作環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，避免工藝過程中原料吸濕變化。

2原料容易受光線影響

部分原料可能光照對(duì)其質(zhì)量有直接或潛在的影響，因此此類原料在工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意到該特性，在其生產(chǎn)過程或包裝上要注意光線的使用，應(yīng)該去一定的措施保護(hù)原料不受光線的影響。

3原料物理性質(zhì)對(duì)釋放、溶出、均一性影響的討論

一些難容性原料的不同晶型或者粒徑可能具有不同的溶解度，因此原料的物理性質(zhì)會(huì)影響到將來做成制劑后的產(chǎn)品的釋放溶出和生物利用度；另外原料本身結(jié)晶工藝改進(jìn)后可能會(huì)產(chǎn)生不同形狀的顆粒，例如混合時(shí)圓形顆粒就容易達(dá)到混合均勻的目的，但是長(zhǎng)條狀或者針狀的結(jié)晶顆粒就不易混合均勻。由于上述的原料的性質(zhì)都有可能影響到最終產(chǎn)品，因此商業(yè)化生產(chǎn)時(shí)API的性質(zhì)一定要保證與用于臨床試驗(yàn)批所使用的物料具有相同的性質(zhì)（檢測(cè)方法必須相同）。

4顆粒大小及其分布

顆粒大小可能具有不同溶解速度進(jìn)而被機(jī)體吸收，所以有此現(xiàn)象的原料的粒徑應(yīng)進(jìn)行處理保證每次粒徑都在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)。當(dāng)API在處方中比例較低時(shí)，粒徑過大就可能造成API分布不均勻，但是也可以通過輔料的選擇進(jìn)行改善例如直接壓片中選擇與API粒徑分布類似的混合減少API混合后再分離現(xiàn)象的發(fā)生。物料顆粒形狀可能會(huì)影響物料大部分性質(zhì)例如：密度、可壓性等，特別是直接壓片的固體尤其要注意每次使用的物料形狀是否相似，這可能是批間差異的一個(gè)原因。

5顆粒表面性質(zhì)

顆粒的表面性質(zhì)也會(huì)影響物料的大部分性質(zhì)，例如類似于顆粒的大小一樣粗糙的顆粒就不如光滑的顆粒流動(dòng)性好，許多物料本身會(huì)有許多內(nèi)在的孔隙，內(nèi)在的孔隙也會(huì)影響物料的吸收和溶解速度等，當(dāng)這種性質(zhì)在在制劑的溶出或者吸收中其主導(dǎo)作用時(shí)，就必須對(duì)物料的此種性質(zhì)進(jìn)行控制和研究。

6粉末及粉末流的粘連

部分原料具有一定的黏附性，物料本身容易聚集，對(duì)于此種物料應(yīng)從制劑工藝設(shè)計(jì)時(shí)加以改進(jìn)，比如采用濕法制粒工藝使API與其他輔料一塊制備成流動(dòng)性良好的顆粒。

7可壓縮性

可壓縮性是由物料很多其他性質(zhì)決定的，比如密度，性質(zhì)等等，雖然部分API本身可壓縮性較差，但是可以通過處方中其它物料進(jìn)行調(diào)節(jié)。固體制劑中壓片，膠囊填充、滾壓制粒等方面需要考慮，在這幾個(gè)工藝過程中要保證物料始終具有較好的可壓縮性，例如壓片，壓片機(jī)是快速旋轉(zhuǎn)的，對(duì)于每個(gè)劑量來說壓的時(shí)間很短，如果壓縮不好就不能很快成片子就沒有辦法滿足生產(chǎn)需要。此外不同物料廠家可能都符合同一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)例如藥典，但是不同廠家生產(chǎn)的物料質(zhì)檢還是有一定差異的，不同的物料或者API可能會(huì)對(duì)最終制劑產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響。例如：微晶纖維素有很多種規(guī)格PH101、PH102、PH301等等，不同型號(hào)之間可能都能滿足藥典的要求但是他們之間還是有較大的區(qū)別的，PH101粒徑約是PH102的1倍，相對(duì)于PH101來說PH102的流動(dòng)性和可壓性更好。

參考文獻(xiàn):

[1]中華人民共和國衛(wèi)生部藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范2010年修訂

[2]國家食品藥品監(jiān)督局藥品認(rèn)證管理中心藥品GMP指南口服固體制劑2011年8月版

第4篇：物理性質(zhì)范文

2、易溶于水，溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二氯乙烷、三氯乙烯等，不溶于脂肪烴；

3、與硝酸纖維素、松香、酪阮可以混合，但對(duì)一般的合成樹脂不溶解，對(duì)橡膠也不溶脹，吸濕性大；

4、聚乙二醇不揮發(fā)、閃點(diǎn)高，對(duì)金屑無腐蝕性；

第5篇：物理性質(zhì)范文

【關(guān)鍵詞】木材；物理性質(zhì)；木材質(zhì)量；木材的水分

木材檢驗(yàn)是林業(yè)企業(yè)生產(chǎn)木材的重要工作環(huán)節(jié)，它貫穿于生產(chǎn)全過程，其工作質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。近年來，我國森林資源越來越匱乏，此時(shí)林木資源的價(jià)值也越來越高，這就要求在木材生產(chǎn)過程中抓好木材檢驗(yàn)工作。如何抓好木材檢驗(yàn)工作呢？除了要求工作人員在工作崗位上認(rèn)真負(fù)責(zé)，更需要工作人員了解木材的物理性質(zhì)，運(yùn)用不同的木材來生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，以滿足人們的需求。下文首先分析了木材的質(zhì)量與檢驗(yàn)工作的關(guān)系，然后闡述了木材的物理特性對(duì)木材檢驗(yàn)工作的影響與作用。

1.木材的質(zhì)量與檢驗(yàn)工作的關(guān)系

無論是怎樣的物質(zhì)，都有它自身的密度存在，木材也是一樣，其密度是由若干管狀的細(xì)胞組成，所以在木材當(dāng)中存在一定的空隙、水與空氣。通常情況下，我們會(huì)根據(jù)木材的密度來表示木材的質(zhì)量，也就是說木材的密度=木材單位體積的質(zhì)量。由于木材的質(zhì)量與其中的含水率有密切聯(lián)系，所以在生產(chǎn)木材的過程中，往往會(huì)采用氣干密度的方式進(jìn)行生產(chǎn)。

木材內(nèi)部或者細(xì)胞壁物質(zhì)的密度也就是我們常說的木材實(shí)質(zhì)密度。在木材中，由于各個(gè)細(xì)胞壁的組成成分類似，所以各類型木材的實(shí)質(zhì)密度也沒有太大的差別，一般在1.46～1.56g/cm3，平均密度為1.50g/cm3。了解木材的質(zhì)量有利于提高木材檢驗(yàn)的工作效率與質(zhì)量。

2.了解木材中的水分是檢驗(yàn)工作的必備常識(shí)

水分是木材中的又一重要物質(zhì)，是促進(jìn)樹木生長(zhǎng)的不可缺少的物質(zhì)，也是輸送其他影響物質(zhì)的重要管道。但是木材在儲(chǔ)存過程中，過多的水分會(huì)腐蝕木材，在木材生產(chǎn)過程中會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力，甚至無法加工與利用，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

各個(gè)品種的木材含水量都有所差異，就算是同一株樹木，由于其生長(zhǎng)季節(jié)有所差異，其含水量也有很大的差別，另外，在木材中各個(gè)部位的含水量也有所差異，例如樹木的根部、樹干與樹梢等。在木材生產(chǎn)加工的過程中，木材中的水分直接影響到它的強(qiáng)度與各種特性。通常情況下，我們會(huì)以含水率來表示木材中的水分，并將含水率進(jìn)行分類，可分為絕對(duì)含水率與相對(duì)含水率。在實(shí)際工作中，要想檢測(cè)木材中的水分，最為常見的方法也就是：蒸餾法、滴定法、爐干法、電測(cè)法等。采用蒸餾法測(cè)定出的含水率往往精確度不高；采用滴定法的成本比較高，所以我們一般不會(huì)采用這兩種方法；如果采用爐干法來測(cè)定木材的含水率，雖然測(cè)定的結(jié)果精確多較高，但是所需時(shí)間較長(zhǎng)；通過分析證明，采用電測(cè)法是當(dāng)前最為合理的方法。

我們通過含水率的變化來對(duì)木材進(jìn)行分類，大致分為幾種：（1）生材。也就是人們?cè)谏种袆倓偪撤サ臉淠?，這種木材的含水率一般在50～140%。（2）濕材。這種木材是人們砍伐之后長(zhǎng)期儲(chǔ)存在水中的木材，這種木材的含水率大于生材的含水率。（3）氣干材。這是存放在大氣中的木材，此時(shí)木材中的含水率與大氣中的濕度相對(duì)平衡，經(jīng)測(cè)定，該木材的含水率在12～18%。（4）窯干材。這是存放在干燥窯內(nèi)的木材，此時(shí)木材中的水分會(huì)逐漸蒸發(fā)，其含水率比氣干材還要低，一般在4～12%。（5）絕干材。也就是人們采用各種方法將木材中的水分蒸發(fā)，使得木材的含水率為0。

所謂木材的纖維飽和點(diǎn)也就是木材的細(xì)胞壁中的吸附水達(dá)到了飽和狀態(tài)，并且細(xì)胞腔與各細(xì)胞之間已經(jīng)沒有多余的水分，此時(shí)細(xì)胞壁就會(huì)逐漸干燥，最終提高木材的強(qiáng)度。一般來說，很多木材的纖維飽和點(diǎn)都是0.3ml/g。木材的纖維飽和點(diǎn)是木材物理特性隨含水率變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如果木材的含水量超過了纖維飽和點(diǎn)，那么木材的強(qiáng)度就不會(huì)隨著含水率的變化而變化；如果含水率小于纖維飽和點(diǎn)，那么木材的強(qiáng)度會(huì)隨著含水率的增加而不斷減小。另外，木材的含水率還與干縮、膨脹成反比，而木材的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性能也與木材纖維飽和點(diǎn)有密切聯(lián)系。

木材的吸濕性。干木材從空氣中吸收水蒸氣的性能，稱為吸濕；濕木材向空氣中蒸發(fā)水蒸氣的性能，稱為解吸，木材的這種性能稱為濕性，木材在一定相對(duì)溫度和溫度的空氣中，如吸收水分和蒸發(fā)水分的速度相等，這時(shí)的含水率達(dá)到相對(duì)的穩(wěn)定，稱為平衡含水率，木材的含水率隨空氣溫度和濕度的變化而變化，與樹種關(guān)系很小，在實(shí)際生產(chǎn)中要考慮各地區(qū)的平衡含水率。

3.木材的干縮和濕脹對(duì)木材利用的影響

濕材因干燥而縮減尺寸的現(xiàn)象稱為木材干縮。干材因吸收水分而增加足寸與體積的現(xiàn)象，稱為木材濕脹。木材的干縮與濕脹均發(fā)生于木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，木材細(xì)胞壁里的吸著水進(jìn)行蒸發(fā)或吸收水分而使木材水分子收縮或膨脹；當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上時(shí)，其尺寸、體積是不會(huì)發(fā)生變化的。

木材干縮濕脹的各向異性，木材的干縮和濕脹與樹種，密度以及木材的方向均有較大關(guān)系。一般來說，凡結(jié)構(gòu)致密、密度大的硬闊葉樹材較結(jié)構(gòu)疏松、密度小的針葉樹材干縮和濕脹性大、同時(shí)，一塊木材也有縱向、橫向的區(qū)別，橫向又有徑向、弦向之分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，木材的縱向干縮率僅為0.1；徑向干縮率為3～6；弦向干縮率為6～12。弦向脹縮最大，約為徑向脹縮的兩倍，這種各個(gè)方向脹縮不一致的現(xiàn)象是造成木材開裂、翹曲的主要原因，對(duì)木材利用有很大影響。木材具有干索性和濕脹性的原因是：木材在失水或者吸濕時(shí)，木材內(nèi)所含水分向外蒸發(fā)，或干木材有空氣中吸收水分，使細(xì)胞壁內(nèi)非結(jié)晶區(qū)的相鄰纖絲間、微纖絲間和微晶間水層變?。ɑ蛳В┒繑n或變厚而伸展，從而導(dǎo)致細(xì)胞壁乃至整個(gè)木材尺寸和體積發(fā)生變化。

4.了解木材的導(dǎo)熱、導(dǎo)電及傳聲性能。對(duì)鑒別木材的優(yōu)劣起到很大的作用

木材的導(dǎo)熱。木材是具有很多空氣孔隙的多孔性材料，所以導(dǎo)能力很低，屬于熱的不良導(dǎo)體。木材的導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)表示。木材的導(dǎo)熱系數(shù)和密度、含水率有密切關(guān)系。由于木材的實(shí)體物質(zhì)（細(xì)胞壁物質(zhì)）和水的導(dǎo)熱性都比空氣高，所以木材的導(dǎo)熱性隨著密度或含水率的增加而增高，因此，一般地說，干木材的導(dǎo)熱系數(shù)是比較小的，可在建筑中用做保溫隔熱材料，以及在民用品中用于炊具把柄等，尤其是密度小的木材，導(dǎo)熱系數(shù)更小，幾乎和石棉相似。

木材的導(dǎo)電性。木材的導(dǎo)電性是極小的，特別是絕干木材可視為絕緣體，所以木材為交通、電訊及其他工業(yè)上常用的絕緣材料。但是在一定的條件下，木材具有導(dǎo)電性能。

木材的傳聲性。木材的傳聲性是指木材傳播聲音的性能。由于木材是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞中的空隙成為空氣的跑道，空氣可以傳播聲音，使聲音從一個(gè)細(xì)胞傳到另一個(gè)細(xì)胞，木材是聲音傳播的很好“跑道”。因此，可利用木材的傳聲性來鑒別木材的優(yōu)劣。

5.結(jié)束語

通過上述，我們了解到了木材的物理性質(zhì)，有木材的密度、含水率、纖維飽和點(diǎn)、干縮與膨脹、導(dǎo)電、導(dǎo)熱與傳聲等，并且對(duì)各個(gè)性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，相信大家也有了一定的了解。在林業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中，由于木材檢驗(yàn)工作貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過程，所以工作人員必須要對(duì)木材的物理性質(zhì)熟悉掌握，了解其在木材檢驗(yàn)工作中的作用，從而保證木材的生產(chǎn)質(zhì)量，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

第6篇：物理性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：油杉；木材；物理性質(zhì)；力學(xué)性質(zhì)；差異比較

油杉Keteleeriafortunei為松科大喬木，喜光樹種，根系粗壯、發(fā)達(dá)，對(duì)土壤的適應(yīng)性較廣，適宜干旱環(huán)境。其樹干端直，木材黃褐色，材質(zhì)重，紋理直，耐水濕，抗腐性強(qiáng)，是珍貴的用材樹種[1—2]。目前關(guān)于油杉的研究主要集中在生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性以及育苗和造林等方面[3]，未見對(duì)油杉木材材性研究的報(bào)道。本文對(duì)取自福建省永春縣的油杉試材進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定，并與馬尾松Pinusmassoniana、濕地松P.elliottii、杉木Cunninghamialanceolata、禿杉Taiwaniacryptomerioides木材進(jìn)行比較，為油杉木材的加工利用提供技術(shù)參數(shù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地在福建省永春縣桃城鎮(zhèn)大坪村湖內(nèi)，海拔490～590m，地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°17′44″，北緯25°21′05″。土壤類型為山地紅壤，土層深厚，立地質(zhì)量等級(jí)為II級(jí)，林下植被主要為亞熱帶常綠闊葉樹種和蕨類植物。屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤，雨量充沛，年均降水量1676.3mm，極端最高溫39.2℃，極端最低溫–3.2℃，年均氣溫20.4℃，≥10℃年均積溫6984℃，年無霜期310d。群落面積約2hm2，2000年劃為自然保護(hù)小區(qū)[1—3]。

1.2試材采集

在試驗(yàn)山場(chǎng)的上坡、中坡和下坡三處各設(shè)1個(gè)10m×10m樣地，在各樣地選擇標(biāo)準(zhǔn)木1株，共選取標(biāo)準(zhǔn)木3株。標(biāo)準(zhǔn)木樹齡50年，平均樹高22.66m，平均胸徑23.81cm。標(biāo)準(zhǔn)木伐倒后，在0m、1.3m、1.5m及以上按2m區(qū)分段，分別取5cm厚圓盤；在1.3m以上部位截取2m試材各一段，將每個(gè)圓盤和每段試材分別編號(hào)。

1.3方法

按照GB/T1929-2009《木材物理力學(xué)試材鋸解及試樣截取方法》對(duì)油杉試材初步加工，加工的試材進(jìn)行自然氣干后，再按照《木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)方法》(GB/T1932、1933、1934.2、1935、1936.1、1941-2009)進(jìn)行各項(xiàng)物理力學(xué)性能測(cè)定。采用全數(shù)字電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)和擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)對(duì)各項(xiàng)力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定的有效樣本數(shù)為30個(gè)。將50年生油杉木材的物理力學(xué)性質(zhì)與22年生馬尾松和濕地松[4]、28年生杉木和禿杉[5]木材的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較。

2結(jié)果與分析

2.1油杉木材物理性質(zhì)

2.1.1木材密度

木材密度是直接反映木材性質(zhì)的重要指標(biāo)，影響著木材的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度等木材力學(xué)指標(biāo)，木材密度與力學(xué)強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系[6]。從表2可以看出，油杉木材的氣干密度為0.576g•cm-3，全干密度為0.544g•cm-3。根據(jù)《木材的主要物理力學(xué)性質(zhì)分級(jí)表》[7]，油杉木材屬于中密度木材(氣干密度0.551～0.750g•cm-3)。

2.1.2干縮性

干縮性能是木材性質(zhì)的重要指標(biāo)，直接影響木材和木制品的尺寸、性狀和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及使用性能的美觀等[8]。油杉木材全干徑向、弦向和體積干縮率分別為7.363%、5.397%和12.855%，木材氣干徑向、弦向和體積干縮率分別為4.408%、3.272%和7.892%(表2)。油杉木材干縮率較小，表明油杉作為用材時(shí)，具有尺寸穩(wěn)定性好、變形小的優(yōu)點(diǎn)。差異干縮(弦向干縮與徑向干縮之比)是判斷木材是否容易開裂及變形的重要依據(jù)。差異干縮數(shù)值偏大，說明木材干燥時(shí)容易發(fā)生翹曲和開裂；木材各方向的干縮較均勻，說明木材尺寸穩(wěn)定性較好[9]。根據(jù)木材差異干縮的大小，可以大致判斷木材對(duì)特殊用材的適應(yīng)性[10]。油杉木材從濕材到全干狀態(tài)，差異干縮為1.364，從濕材到氣干狀態(tài)，差異干縮為1.347，均小于2，說明油杉木材不易開裂和變形。

2.1.3濕脹性

木材濕脹性反映木材吸水后的尺寸變化。沿各方向的尺寸變化不均勻會(huì)導(dǎo)致木材開裂和變形，從而影響木材制品的利用[11]。油杉木材的徑向、弦向、體積氣干濕脹率分別為3.195%、2.250%和5.708%，徑向、弦向、體積飽水濕脹率分別為7.963%、5.715%和14.794%，差異濕脹分別為2.492、2.540和2.592(表2)。油杉木材濕漲率和差異濕脹較小，表明油杉木材尺寸穩(wěn)定性較好。

2.2油杉木材力學(xué)性質(zhì)

2.2.1抗彎強(qiáng)度

木材的抗彎強(qiáng)度體現(xiàn)了木材承受靜力彎曲荷載的最大能力[12]。油杉木材的抗彎強(qiáng)度為92.701Mpa，根據(jù)《木材物理力學(xué)性質(zhì)分級(jí)表》，油杉木材的抗彎強(qiáng)度屬于中等(88.1～118.0Mpa)。

2.2.2木材順紋抗壓強(qiáng)度

木材的順紋抗壓強(qiáng)度體現(xiàn)了木材沿紋理方向承受壓力荷載的最大能力[10]。油杉木材的順紋抗壓強(qiáng)度為57.217Mpa，根據(jù)《木材物理力學(xué)性質(zhì)分級(jí)表》，油杉木材的順紋抗壓強(qiáng)度屬于中等(44.1～59.0Mpa)。

2.2.3硬度

木材硬度是指木材抵抗其他剛體壓入的能力[10]。木材的硬度跟木材的密度密切相關(guān)，密度越大則硬度越高，反之則低[13]。油杉木材的端面硬度、弦面硬度和徑面硬度分別為4635.9、3420.8、3606.8N，根據(jù)《木材物理力學(xué)性質(zhì)分級(jí)表》，油杉木材的硬度屬于中等(端面硬度4010～6500N)(表3)。

2.3油杉與其他樹種木材物理力學(xué)性質(zhì)比較

將油杉木材物理力學(xué)性質(zhì)與福建省主要造林樹種馬尾松[4]、濕地松[4]、杉木[5]和禿杉[5]等進(jìn)行比較(表4)。油杉木材的氣干密度和全干密度最大，分別是馬尾松、濕地松、杉木、禿杉的1.11、1.09、1.51、1.61倍和1.25、1.22、1.66、1.86倍。油杉木材的抗彎強(qiáng)度僅次于濕地松，分別是馬尾松、杉木、禿杉的1.03、0.96、1.48、1.47倍。油杉木材的木材順紋抗壓強(qiáng)度最大，分別是馬尾松、濕地松、杉木、禿杉的1.68、1.56、1.65、1.75倍。油杉木材的端面硬度、弦面硬度和徑面硬度均為最大。油杉木材徑向氣干干縮率、弦向氣干干縮率和體積氣干干縮率最大，分別是馬尾松、濕地松、杉木、禿杉的1.53、1.51、3.22、3.36倍、1.70、1.66、1.14、1.20倍和1.61、1.59、1.83、1.91倍，但油杉木材的差異干縮最小，油杉各個(gè)方向的干縮比較均勻。采用加權(quán)法綜合評(píng)價(jià)木材物理力學(xué)性質(zhì)(其中氣干密度、全干密度、抗彎強(qiáng)度、木材順紋抗壓強(qiáng)度、端面硬度、弦面硬度和徑面硬度的比重分別為1/7)，50年生油杉木材物理力學(xué)性質(zhì)優(yōu)于福建省主要造林樹種22年生馬尾松和濕地松、28年生杉木和禿杉。

3結(jié)論

油杉木材的氣干密度為0.576g•cm-3，全干密度為0.544g•cm-3，屬中密度木材。木材氣干徑向、弦向和體積干縮系數(shù)分別為4.408%、3.272%和7.892%，氣干差異干縮為1.347，木材具有不易開裂和變形的特征。油杉木材的抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度、端面硬度、弦面硬度和徑面硬度分別為92.701Mpa、57.217Mpa、4635.9N、3420.8N和3606.8N，油杉木材的抗彎強(qiáng)度、順紋抗壓強(qiáng)度和端面硬度均屬于中等。綜合比較，50年生油杉木材的物理力學(xué)性質(zhì)優(yōu)于22年生馬尾松濕地松和28年生杉木、禿杉。根據(jù)對(duì)油杉生長(zhǎng)規(guī)律的研究[1]，在快速生長(zhǎng)期時(shí)，油杉樹高年均生長(zhǎng)0.55m，胸徑年均生長(zhǎng)0.61cm。目前，馬尾松的松材線蟲病害嚴(yán)重，而同為松科的油杉具有木材好、生長(zhǎng)較快，抗病害性強(qiáng)和抗瘠薄等優(yōu)點(diǎn)。因此，從木材利用和林木生長(zhǎng)速度方面以豐富造林樹種的角度考慮，油杉推廣種植意義重大，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。

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第7篇：物理性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：巖土工程；原狀黃土；三軸試驗(yàn)；灌溉淋濾；物理力學(xué)性質(zhì)；靜態(tài)液化；黃土滑坡；甘肅

中圖分類號(hào)：P642.13+1；TU43 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract： Agricultural irrigation in Heifangtai area of Gansu has induced a large number of landslides， which threaten the safety of the local residents. In order to investigate the mechanism of the irrigation-induced loess landslide， the variations of material composition and physical properties of undisturbed loess caused by long-term irrigation were analyzed； laboratory triaxial tests were performed to further study the effects of irrigation leaching on static liquefaction characteristics inherent in undisturbed loess. The results show that long-term irrigation leaching results in the decrease of contents of soluble salt in undisturbed loess， weakening in the cementation， the dispersion of coarse particles and the increase of clay particle and plasticity index； meanwhile， the wetting collapse in the process of irrigation causes the increase of dry density and the decrease of void ratio； all saturated loess before and after leaching are characterized by static liquefaction in isotropically consolidated undrained compression testing； compared with loess without leaching， the loess leached is characterized by smaller brittleness with the increase of peak strain， the decrease of excess pore water pressure and the upward of steady state line.

Key words： geotechnical engineering； undisturbed loess； triaxial test； irrigation leaching； physical and mechanical properties； static liquefaction； loess landslide； Gansu

0 引 言

甘C黑方臺(tái)地區(qū)因農(nóng)業(yè)灌溉誘發(fā)了大量黃土滑坡，給當(dāng)?shù)厝罕娚?cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，黃土滑坡形成機(jī)理研究是滑坡防治的關(guān)鍵。眾多學(xué)者從不同角度研究了灌溉誘發(fā)黃土滑坡形成機(jī)理，取得了顯著成果。雷祥義等認(rèn)為長(zhǎng)期灌溉改變了地下水文條件，造成土體抗剪強(qiáng)度降低，從而誘發(fā)黃土滑坡[1-4]；胡煒等研究了長(zhǎng)期灌溉對(duì)黃土工程地質(zhì)性質(zhì)的影響，認(rèn)為灌溉破壞了黃土原生結(jié)構(gòu)，進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大幅喪失，導(dǎo)致黃土滑坡頻發(fā)[5-6]；張茂省等認(rèn)為地下水位上升導(dǎo)致了黃土滑坡，并通過室內(nèi)試驗(yàn)研究了地下水位上升過程中黃土的力學(xué)行為[7-8]；王家鼎提出了飽和黃土蠕動(dòng)液化機(jī)理，認(rèn)為破壞主要是由于厚層黃土層底部的薄紅黏土層因飽和而產(chǎn)生崩潰[9]；趙春宏等認(rèn)為土體的應(yīng)力應(yīng)變特性與滑坡發(fā)生機(jī)理密切相關(guān)，在此基礎(chǔ)上通過室內(nèi)試驗(yàn)探究了飽和原狀黃土的力學(xué)特性，試驗(yàn)結(jié)果表明飽和原狀黃土呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的應(yīng)變軟化特性，具有靜態(tài)液化特征[10-13]。近年來，一些學(xué)者從灌溉入滲過程中土中鹽分被淋濾的角度出發(fā)，探究了灌溉誘發(fā)黃土滑坡形成機(jī)理。邴慧等通過洗鹽法分別探究了洗鹽前后黃土和紅層風(fēng)化泥巖物理力學(xué)性質(zhì)的變化[14-16]；盧雪清探究了易溶鹽、難溶鹽分別對(duì)重塑黃土強(qiáng)度的影響，認(rèn)為鹽分變化對(duì)重塑黃土的強(qiáng)度特性有一定程度的影響，但也受其他因素的影響[17]；Zhang等采用人工配置不同濃度NaCl溶液飽和重塑黃土的方法，研究了含鹽量對(duì)其不排水抗剪強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明在一定濃度范圍內(nèi)土體抗剪強(qiáng)度隨含鹽量增多而增大[18]。

為探究灌溉淋濾對(duì)原狀黃土物理力學(xué)性質(zhì)的影響，本文以甘肅黑方臺(tái)地區(qū)原狀黃土為研究對(duì)象，首先分析了長(zhǎng)期灌溉條件下原狀黃土物理性質(zhì)的變化規(guī)律，然后開展飽和原狀黃土的室內(nèi)三軸試驗(yàn)，研究了灌溉淋濾對(duì)飽和黃土力學(xué)特性的影響。

1 研究區(qū)概況

黑方臺(tái)地區(qū)位于甘肅省永靖縣鹽鍋峽鎮(zhèn)，屬黃河Ⅳ級(jí)基座階地，上部覆蓋有晚更新世馬蘭黃土，是典型黃土臺(tái)塬地貌[19-24]?；⒗菧蠈⒑诜脚_(tái)切割為2塊：西側(cè)面積較小的為方臺(tái)，約1.7 km2；東側(cè)面積較大的為黑臺(tái)，東西長(zhǎng)約6 km，南北1～3 km，面積約為12 km2。黑臺(tái)北部發(fā)育有近EW向磨石溝，切割至階地基座以下，東側(cè)前緣、南部直接與黃河Ⅱ級(jí)階地相接，形成高差90～130 m的斜坡地形。

本次試驗(yàn)所用試樣均取自黑臺(tái)，采樣位置見圖1。未灌溉黃土（樣品TJ-1）取自新塬村塬邊空地，經(jīng)緯度為（36°05′33.17″N，103°17′20.52″E），開挖深度為33 m；灌溉后黃土（樣品TJ-2）取自焦家村一菜地，經(jīng)緯度為（36°06′38.62″N，103°19′52.36″E），開挖深度為11 m。探井每隔1 m取原狀黃土土樣，用于開展物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究。

2 物質(zhì)組成

甘肅黑方臺(tái)地區(qū)至今已有50余年的灌溉歷史。為探究灌溉對(duì)黃土物質(zhì)組成的影響，采用X射線衍射法（XRD）測(cè)量了黃土的礦物成分，采用X射線熒光光譜分析法（XRF）測(cè)量了黃土的化學(xué)成分，并測(cè)量了黃土中可溶鹽（包括易溶鹽、中溶鹽和難溶鹽[25]）含量。

2.1 礦物成分

由X射線衍射試驗(yàn)結(jié)果可知，黑方臺(tái)地區(qū)長(zhǎng)期灌溉前后黃土中原巖礦物成分相同，主要有石英、長(zhǎng)石、方解石、云母、白云石和閃石，其中石英含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）最高，其次是長(zhǎng)石和方解石，以樣品TJ-1深度3 m處黃土為例，三者之和高達(dá)85%[圖2（a）]。與樣品TJ-1相比，樣品TJ-2黃土中石英、長(zhǎng)石含量增大，以長(zhǎng)石為例，其含量平均增大約5.8%[圖2（b）]；而方解石、云母等含量普遍減少，以云母為例，其含量平均減少約1.2%[圖2（c）]。

2.2 化學(xué)成分

與礦物成分相對(duì)應(yīng)，組成黃土的化學(xué)成分主要有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、K2O和Na2O，其中SiO2含量最高，其次是Al2O3和CaO。以樣品TJ-1深度3 m 處黃土為例，SiO2、Al2O3、CaO含量之和高達(dá)77.5%[圖3（a）]。與樣品TJ-1相比，樣品TJ-2黃土中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量增大，其中SiO2含量平均增大約1.2%[圖3（b）]；而CaO、MgO等含量普遍減少，其中MgO含量平均減少約0.4%[圖3（c）]。

2.3 可溶鹽

黃土中可溶鹽含量為10%～16%，易溶鹽含量最少，僅為0.83%～7.16%，中溶鹽含量為0.93%～14.97%，難溶鹽含量比較高，為77.87%～97.81%（圖4）。與樣品TJ-1相比，樣品TJ-2黃土中可溶鹽含量明顯減少，降幅約為20.96%；易溶鹽含量平均減少11.20%，中溶鹽含量平均減少30.71%，難溶鹽含量平均減少58.09%（圖4）。

3 物理性質(zhì)

長(zhǎng)期灌溉對(duì)黃土物質(zhì)組成產(chǎn)生顯著影響，勢(shì)必引起黃土物理性質(zhì)發(fā)生某些變化。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，探究了長(zhǎng)期灌溉對(duì)黃土物理性質(zhì)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見表1和圖5～8。經(jīng)過長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)灌溉，甘肅黑方臺(tái)地區(qū)黃土天然密度、含水率、干密度和孔隙比變化顯著，而相對(duì)密度、粒組含量和界限含水率變化相對(duì)不明顯。與樣品TJ-1相比，樣品TJ-2黃土天然密度平均增加0.26 g?cm-3；含水率平均增加9.51%；干密度平均增加0.12 g?cm-3；孔隙比平均減少0.18。樣品TJ-2黃土干密度增大應(yīng)是灌溉過程中黃土濕陷造成的：文獻(xiàn)記載1968～2012年初，臺(tái)塬地面沉陷2～4 m[26]；在室內(nèi)開展淋濾試驗(yàn)過程中，也觀察到有明顯濕陷現(xiàn)象（圖9）。由此推斷，灌溉過程中黃土發(fā)生濕陷，造成土體干密度增大，孔隙比減小。相對(duì)密度與土體礦物成分種類及含量密切相關(guān)，試驗(yàn)結(jié)果表明長(zhǎng)期灌溉對(duì)黃土相對(duì)密度影響甚微。利用激光粒度儀測(cè)量了黃土的粒度分布，圖10為深度4 m處黃土的粒度分布。與樣品TJ-1相比，樣品TJ-2黃土中黏粒含量平均增多0.6%，粉粒含量平均減少0.1%，砂粒含量平均減少0.5%，同時(shí)塑性指數(shù)有所增大。大量研究資料表明[14-18]，鹽分在土體中起膠結(jié)與填充作用。樣品TJ-2黃土在長(zhǎng)期灌溉條件下，土中可溶鹽含量減少，膠結(jié)弱化，造成粗顆粒分散，黏粒含量增多，塑性指數(shù)增大。

4 力學(xué)性質(zhì)

4.1 試驗(yàn)方案

甘肅黑方臺(tái)地區(qū)黃土具有強(qiáng)烈濕陷性，為避免濕陷的影響，故在室內(nèi)進(jìn)行淋濾試驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場(chǎng)灌溉過程，制備不同淋濾時(shí)間的土樣。黑方臺(tái)地區(qū)灌溉水中離子種類與含量[27]和自來水相似（表2），故用自來水替代。淋濾試驗(yàn)過程如下：將從樣品TJ-1采樣點(diǎn)取回的原狀土樣削成直徑為100 mm，高為160 mm的土柱，用涂有薄層凡士林的保鮮膜包裹土柱側(cè)面，緩慢將其放入內(nèi)壁涂抹凡士林的淋濾裝置，上、下分別放置濾紙和周圍涂抹玻璃膠的透水石，以避免淋濾裝置內(nèi)壁出現(xiàn)優(yōu)先流；靜置12 h后，開始進(jìn)行淋濾試驗(yàn)（圖11），穩(wěn)定10 mm水頭，自淋濾裝置底部有淋濾液滲出時(shí)開始計(jì)時(shí)，稱重、烘干淋濾液并繪制淋濾曲線（圖12），達(dá)到設(shè)定淋濾時(shí)間后，移除水頭并靜置，待底部不再滲水后，將淋濾土樣風(fēng)干至原重，進(jìn)行三軸試驗(yàn)。

三軸試驗(yàn)所用試樣按深度不同分為3組，第一組為7.5～9.5 m，第二組為19.0～19.7 m，第三組為29.4～32.0 m，每組試樣分為3級(jí)固結(jié)壓力（100、200、400 kPa）。對(duì)照組為樣品TJ-1未淋濾黃土，試驗(yàn)組淋濾時(shí)間根據(jù)淋濾曲線結(jié)果分別設(shè)置為8 h、3 d和15 d。為驗(yàn)證淋濾效果，采用ICS-1100離子色譜儀測(cè)試了淋濾液中相關(guān)離子質(zhì)量濃度，試驗(yàn)結(jié)果見圖13。以樣品TJ-1深度8.5 m處土樣淋濾液中SO2-4質(zhì)量濃度為例，淋濾8 h時(shí)，該離子質(zhì)量濃度為7 570.84 mg?L-1；淋濾3 d時(shí)，該離子質(zhì)量濃度降低為2 825.96 mg?L-1；淋濾15 d時(shí)，該離子質(zhì)量濃度僅為586.22 mg?L-1。

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第8篇：物理性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：南沙地區(qū)軟土 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)物理指標(biāo)相關(guān)性分析研究

Abstract: The data of geotechnical investigation of multiple projects in Guangzhou Nansha area based on the evaluation, engineering properties of the soft soil in Nansha area; through multiple regression analysis, established the regression between the internal friction angle and water content, void ratio and cohesion and water content, plasticity index; through the analysis of correlation, master the relationship between shear strength and the relevant physical indicators. To provide a certain basis research results for the value of soft soil engineering in the region, has a certain theoretical and practical significance.

Key words: soft soil in Nansha area; shear strength; physical parameters; analysis of correlation

中圖分類號(hào)：TU447 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1概述

廣州南沙作為我國首批對(duì)外開放的東南沿海重要港口城市和珠江三角洲經(jīng)濟(jì)中心，是國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立的首批國家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，也是廣州市改革開放的窗口。按照《珠江三角洲改革發(fā)展規(guī)劃綱要》，南沙地區(qū)將發(fā)展為集物流產(chǎn)業(yè)、鄰港產(chǎn)業(yè)及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為一體的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基地。南沙是我國軟土分布較為廣泛的地區(qū)之一，是我國三角洲相軟土的典型代表，具有孔隙比大、含水量高、工程性質(zhì)變化范圍大的特征。然而對(duì)該地區(qū)軟土工程特性的研究工作起步較晚，原始數(shù)據(jù)采集難度大且許多研究工作僅針對(duì)某個(gè)具體工程開展，對(duì)整個(gè)區(qū)域內(nèi)軟土物理力學(xué)指標(biāo)缺乏系統(tǒng)的研究，特別是對(duì)于工程建設(shè)中常用的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)研究不夠，對(duì)其影響的主控因素和相互關(guān)系尚有待進(jìn)一步研究，致使在實(shí)際工程中經(jīng)常因處理方法未能針對(duì)其特點(diǎn)而效果不佳。

本文正是基于這種背景，結(jié)合多個(gè)廣州南沙地區(qū)巖土工程勘察資料，在明確該地區(qū)軟土類型和各類軟土物理力學(xué)參數(shù)相關(guān)性的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與其物理指標(biāo)的相關(guān)性分析。從而在減少勘察費(fèi)用、縮短工期的情況下對(duì)區(qū)域內(nèi)軟土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)有較全面的了解，具有一定的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2、廣州南沙地區(qū)軟土的基本特征

廣州南沙地區(qū)位于珠江出?？诨㈤T水道西岸，是西江、北江、東江三江匯集之處，屬河流沖積物覆蓋海相層的二元相結(jié)構(gòu)，為珠江三角洲沖積平原地貌，屬珠江I級(jí)階地，地勢(shì)開闊低平，水網(wǎng)密布，湖塘眾多，入海口地區(qū)大多為圍墾填地。南沙地區(qū)軟土主要包括淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，由于土的類型不同，其相應(yīng)的物理力學(xué)性質(zhì)也有所不同，因此，在軟土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析中，要對(duì)以上兩種類型的軟土分別進(jìn)行分析。

該地區(qū)軟土屬于海陸交互相沉積和河流相沖積，厚度可達(dá)30m，屬典型的軟弱地基。南沙地區(qū)軟土性質(zhì)特點(diǎn)如下：

1）含水量高：一般大于40%，統(tǒng)計(jì)平均范圍值為60～70%，部分區(qū)域高達(dá)95%； 2）天然孔隙比大：天然孔隙比平均范圍值為1.23～1.62； 3）壓縮性高：壓縮系數(shù)大，壓縮模量小，多處于欠固結(jié)狀態(tài)，在工程性質(zhì)表現(xiàn)為沉降量大；4) 抗剪強(qiáng)度低：粘聚力平均范圍值為4.0～8.0kPa，內(nèi)摩擦角平均范圍為5.0～9.0度； 5）固結(jié)系數(shù)小:固結(jié)系數(shù)平均范圍值為0.90～1.50×10-3cm2/s； 6）結(jié)構(gòu)性強(qiáng)：觸變靈敏度St=1.5～4.3，局部高達(dá)6.0～8.0，遠(yuǎn)高于其它地區(qū)；7）承載力低：地基承載力特征值一般為40～80kPa，不進(jìn)行地基加固則很難滿足工程建設(shè)需要。

3、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與物理指標(biāo)間的相關(guān)性分析

由于軟土易擾動(dòng)，且存在流塑性，需要采用較多數(shù)量的原狀土樣，進(jìn)行重復(fù)的土工試驗(yàn)，以確定土性參數(shù)，這將需要大量的工程費(fèi)用。運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法中的回歸分析對(duì)各指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行分析，可獲得各指標(biāo)間的規(guī)律性關(guān)系，通過較易取得的物理指標(biāo)反演較難得到的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，也可以作為檢驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)的參考依據(jù)，為工程設(shè)計(jì)服務(wù)。

大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過相關(guān)性分析，能揭示指標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系。為了比較全面的研究南沙地區(qū)軟土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與物理指標(biāo)間的相互關(guān)系，采用多元線性回歸方法，建立它們之間的回歸方程和相關(guān)系數(shù)。

3.1 多元線性回歸方法[1]

假設(shè)變量y與另外P個(gè)變量的聯(lián)系是線性的，它的第a試驗(yàn)數(shù)據(jù)是：

那么這一組數(shù)據(jù)可以假設(shè)有如下的結(jié)構(gòu)式：

式中是+1個(gè)待估計(jì)參數(shù)；是個(gè)可以精確測(cè)量或可控制的一般變量；是個(gè)相互獨(dú)立且服從同一正態(tài)分布的隨機(jī)變量，采用最小二乘法來估計(jì)參數(shù)β。

設(shè)分別是參數(shù)的最小二乘估計(jì)，則回歸方程為：

3.2 軟土抗剪強(qiáng)度主要影響因素

軟土的物理性質(zhì)指標(biāo)容易測(cè)出，而強(qiáng)度指標(biāo)相對(duì)較難，試驗(yàn)過程較復(fù)雜，試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，人為誤差較大，若能建立強(qiáng)度指標(biāo)與物理指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系，則對(duì)實(shí)際工作有較強(qiáng)的參考價(jià)值。影響土體抗剪強(qiáng)度的因素很多，土的抗剪強(qiáng)度及影響因素的關(guān)系可以定性地用以下公式表示：

式中e為孔隙比；C為土的組成；H為應(yīng)力歷史；T為溫度，ε和ε′分別為應(yīng)變和應(yīng)變率；S為土的結(jié)構(gòu)；c和φ分別粘聚力和內(nèi)摩擦角。而且各因素之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系，特別是力學(xué)指標(biāo)粘聚力c和內(nèi)摩擦角φ，是軟土工程設(shè)計(jì)中考慮最多的指標(biāo)，它們往往受到多個(gè)指標(biāo)的影響。要想得到與實(shí)際較為相符的結(jié)果，必須同時(shí)考慮多個(gè)因素對(duì)其的影響，分析其與多個(gè)物理性質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系。

本文主要探討內(nèi)摩擦角φ與天然含水量w、孔隙比e及粘聚力c與天然含水量w、塑性指數(shù)Ip之間的內(nèi)在聯(lián)系，并著重分析天然含水量w、孔隙比e、塑性指數(shù)Ip對(duì)內(nèi)摩擦角φ和粘聚力c的影響范圍及原因。

第9篇：物理性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞 集輸管網(wǎng)運(yùn)行管理 減少污染 降低費(fèi)用

中圖分類號(hào)：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 加強(qiáng)人防、物防及技防力度

針對(duì)管網(wǎng)穿孔污染及青苗費(fèi)高額支出現(xiàn)狀，我們首先要從盡最大可能降低污染做起，認(rèn)真做好“三防”建設(shè)。按照“人防抓落實(shí)、物防抓鞏固、技防抓提高”的總體要求，對(duì)各個(gè)防范環(huán)節(jié)制定相應(yīng)的防范措施，加強(qiáng)內(nèi)部管理和督導(dǎo)落實(shí)。

1.1加強(qiáng)“人防”管理

（1）加強(qiáng)職工的思想教育，使每一名職工都能充分發(fā)揮主人翁責(zé)任，做一名優(yōu)秀的企業(yè)管理者。（2）成立專職的外輸線巡線班。抽取品質(zhì)好、體質(zhì)好、熟悉線路的職工，聯(lián)合礦民警隊(duì)人員，共同負(fù)責(zé)夜間外輸線的巡邏工作。（3）白天實(shí)施步行巡線制度。每天由專人對(duì)所屬管線重點(diǎn)路段進(jìn)行步行巡查，主要檢查有無管線穿孔，有無盜油的可疑線索，管線途徑地有無污染。每周由各隊(duì)站組織一次大型人工巡線，對(duì)管線全程進(jìn)行大規(guī)模的步行巡查，對(duì)可疑點(diǎn)進(jìn)行逐一排除。

1.2鞏固“物防”管理

加強(qiáng)重點(diǎn)防范設(shè)施的配備，完善各項(xiàng)管理制度及防控措施，加強(qiáng)重點(diǎn)部位外輸線巡護(hù)，擴(kuò)大防控范圍。

（1）針對(duì)外輸線打眼嚴(yán)重，運(yùn)用新型檢測(cè)儀，能夠?qū)δ骋坏囟伪I油發(fā)出警報(bào)，能夠及時(shí)采取措施，減小污染范圍。（2） 夜間巡線人員配備必備的防身器械、夜視儀等，以備及時(shí)發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)匯報(bào)聯(lián)系民警隊(duì)出警處理。（3）安裝外輸線泄漏報(bào)警儀，對(duì)外輸線泄漏情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。（4） 完善站內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，做到站內(nèi)各生產(chǎn)崗位、運(yùn)行管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

1.3提高“技防”力度

不斷完善網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，利用好外輸線監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警，不斷提升主要生產(chǎn)設(shè)施的防范控制水平。

（1）設(shè)置監(jiān)控崗，實(shí)時(shí)監(jiān)控各外輸線運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道泄漏。（2）建立流量計(jì)對(duì)比臺(tái)帳及外輸線分析臺(tái)帳，在外輸線監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題的同時(shí)，結(jié)合流量計(jì)對(duì)比一分鐘數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確的判斷輸差的形成的影響因素。

2 合理控制參數(shù)，嚴(yán)禁管線超溫、超壓運(yùn)行

原油集輸管線由于使用年久，管內(nèi)介質(zhì)各有不同，管線自身腐蝕穿孔情況相對(duì)較為嚴(yán)重，尤其是部分高含水管線內(nèi)部結(jié)垢嚴(yán)重，管線的外輸能力大大下降，為保證聯(lián)合站大罐庫存，多數(shù)站均采用提壓外輸，結(jié)果只能使得管線的運(yùn)行效率不斷降低，形成惡性循環(huán)，也給管線穿孔埋下了較大的安全隱患。同時(shí)，由于外輸線較長(zhǎng)，管線沿程溫降幅度較大，要保證末站進(jìn)站原油溫度，只能提高首站出站溫度，而常年的高溫運(yùn)行，也使得管線的彈性系數(shù)不斷下降。因此，合理控制運(yùn)行參數(shù)，嚴(yán)禁管線超溫、超壓運(yùn)行也是降低管線腐蝕穿孔頻率的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

3加強(qiáng)信息分析及反饋機(jī)制

在“三防”管理的基礎(chǔ)上，建立外輸線的外輸參數(shù)監(jiān)控及參數(shù)變化信息反饋機(jī)制。聯(lián)合站設(shè)立中控崗，主要任務(wù)是負(fù)責(zé)外輸線壓力、流量的實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)參數(shù)突變及時(shí)排除相關(guān)各站操作因素，通過系統(tǒng)的報(bào)警定位對(duì)可疑情況予以進(jìn)一步的確認(rèn)并及時(shí)地將信息反饋到礦調(diào)度、礦保衛(wèi)和巡線班，避免盲目性，爭(zhēng)取在最短的時(shí)間內(nèi)將可疑情況發(fā)現(xiàn)。

4提高污水外輸線的重視力度

近年來，隨著環(huán)保生產(chǎn)的大力推行，環(huán)境保護(hù)工作日趨重要，污水外流污染的處罰日趨嚴(yán)重，污水管線穿孔污染的青苗賠償費(fèi)用較原油管線穿孔有過之而不及。而污水管線由于受到外輸污水介質(zhì)物理性質(zhì)的影響，其腐蝕穿孔的速度非常快，新上的污水管線通常使用時(shí)間不足一年就開始頻繁穿孔。因此，將污水外輸線的管理納入重點(diǎn)，提高污水外輸線的重視力度，對(duì)已經(jīng)腐蝕嚴(yán)重的管線加快更新力度，加強(qiáng)污水管線的日常巡線、維護(hù)及監(jiān)控工作，對(duì)于管線的穿孔及滲漏現(xiàn)象能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行處理，盡量把管線穿孔污染降低到最低限度，這也是加強(qiáng)集輸管網(wǎng)管理，降低青苗費(fèi)支出的一項(xiàng)非常重要的工作。