检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置制造方法
【专利摘要】本发明检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置属于环境土木工程领域，是一种用于在实验室内检测防渗幕墙（比如水泥膨润土）阻挡污染离子迁移效果的试验装置。该装置为长方形盒装箱体，由两块幕墙将其分割成三个空仓，其中中间空仓用于盛放人工配制的污染离子溶液，两边空仓放置未污染的净土，并在两侧空仓内分别放置八块有机玻璃多孔板，两两形成宽度约为1cm的槽，槽内放置蒸馏水。通过测定槽内溶液所含污染离子的浓度，可计算出污染离子通过防渗幕墙的扩散系数及防渗幕墙的使用年限，对防渗幕墙阻挡离子迁移的效果进行评估。
【专利说明】检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境±木工程领域，是一种用于在实验室内检测防渗幕墙（比如水泥 膨润±)阻挡污染离子迁移效果的试验装置。
【背景技术】
[0002] 目前，经济飞速发展带来的环境问题日益凸显，而城市垃圾的处理问题也愈来愈 引起人们的关注。就目前而言，生活垃圾的处理方法主要有堆放、填埋、焚烧、堆服四种， 其中填埋法由于其处理成本最低、终极化程度最高，在国内外已得到普遍采 用。地质环境作为填埋工程的一个重要组成部分，对垃圾卫生填埋的效果起关键 作用。许多填埋场的失效，多由于填埋场周边或底部岩±体不能有效地阻止渗滤 液的浸出所致。经调查发现，多数自然地质条件不满足2013年建设部颁布的《生 活垃圾卫生填埋技术规范》中的规定，"当天然基础层饱和渗透系数小于1.OX 10一7cm/s，且场底及四壁衬里的厚度不小于2m时，可采用天然黏±类衬里结构"。因此，女口 何做好防渗措施、进行人工防渗是卫生填埋的基础，也是防止垃圾二次污染、保护地质环境 的重要环节。
[0003] 根据填埋场防渗设施铺设方向的不同，可将填埋场防渗分为垂直防渗和水平防 渗。水平防渗是指防渗层水平方向布置，防止垃圾渗滤液向下渗透污染地下水。垂直防渗是 指防渗层竖向布置，防止渗滤液向周围渗透污染地下水，防渗幕墙是垂直防渗的重要形式， 主要是利用水泥浆液、粘±浆液或其他化学浆液，通过灌注压入、高压喷射或机械揽拌，将 浆液和±颗粒胶结起来，改善地基±的物理和力学性质，增加密实度，达到防渗目的。但是 由于其无法完全阻挡离子的迁移扩散，所W需要估算防渗幕墙的击穿时间及使用寿命。扩 散参数的测定虽然在现场试验确定最为准确，但该样做会很费时间，基本无法做大量重复 试验对比，而且会对环境造成污染，所W-般是通过实验室模型试验确定。现有的一些模型 和方法都只是针对粘±幕墙的，主要是在实验室测定针对污染物巧日离子）在粘±幕墙的扩 散参数巧巧广散系数)，少数针对水泥±隔离幕墙的，幕墙的制作和试样过程中幕墙本身容 易发生破坏巧日产生裂缝)，且取样测试也相当困难。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种检测防渗幕墙阻挡某些 离子迁移效果的室内试验装置，由两块防渗幕墙将有机玻璃制成的长方形盒状箱体分隔成 H个空仓，中间空仓放置人工配制的污染离子溶液，两侧空仓放置未污染的净±。通过模型 试验来取得针对防渗幕墙的扩散系数等参数，然后根据扩散-弥散方程来估算污染场地 幕墙的击穿时间和使用年限，进而可评价污染场地的防渗幕墙隔离方法及其阻挡离子扩散 的效果等。
[0005] 本发明的目的实现由W下技术方案完成： 一种检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置，所述装置为长方形，由盒状箱 体、防渗幕墙和有机玻璃多孔板组成，两块防渗幕墙垂直布置于盒状箱体内，将盒状箱体 分割成H个空仓，即一个中间空仓和位于其两侧的空仓，所述中间空仓的容积与两则的空 仓容积相等，位于两侧的空仓内分别放置八块有机玻璃多孔板，八块有机玻璃多孔板组成 四对有机玻璃多孔板，每对有机玻璃多孔板之间的间隙处形成槽，所述槽的宽度为0. 8 -1. 2cm ;操作时，在两侧空仓的每对有机玻璃多孔板之间组成的槽内放置蒸觸水，两侧空仓 的其余部位放置未污染的净±，在中间空仓内放置人工配制好的污染离子溶液，按照规定 频率从槽内取样测定溶液的浓度。根据测得的数据，计算离子扩散参数，并确定满足一定 设计年限下的防渗幕墙的厚度。
[0006] 本发明中，所述防渗幕墙与长方形盒状箱体的侧板、底板之间连接无缝隙。
[0007] 本发明中，所述有机玻璃多孔板上钻有小孔，所述小孔的开孔率达到40% W上。
[0008] 本发明中，所述盒状箱体的底板和侧板均采用有机玻璃，便于从外界直接观测有 色离子的扩散情况。
[0009] 本发明中，所述和防渗幕墙粘结的多孔板四周最边缘的孔位置距板边缘2畑1，保证 有机玻璃多孔板与防渗幕墙之间有足够的粘结面积。
[0010] 本发明的有益效果是：装置简便、实用、经济，制作简单，仅用几块有机玻璃板即可 拼装成，而且可W同时测定污染物（如离子）通过两种不同防渗幕墙的扩散，并且解决了 ± 中取样难的问题。由于有机玻璃是透明的，可W从外面直接观测某些有色离子的迁移扩散 情况。价格低廉，类似盒子只要几百元左右的成本。试验过程中，只有扩散过程存在，没有 渗流的干扰，测得的扩散系数是纯扩散系数，比较准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为有机玻璃板制成的试验结构装置； 图2为放置防渗幕墙后的示意图； 图3为试验装置的平面图； 图4为有机玻璃多孔板的示意图。
[0012] 图中标号；1为盒状箱体、2为防渗幕墙、3为有机玻璃多孔板。
【具体实施方式】
[0013] W下结合附图对本实验装置及操作进一步详细介绍，W便于同行业技术人员的理 解： 实施例1 ; 图1为有机玻璃板制成的试验结构装置。防渗幕墙2 (比如水泥膨润±)阻挡离子扩散 的室内试验装置，主要由长度为1. 2米、宽0. 2米、高0.4米的长方形盒状箱体1制成，盒状 箱体1的侧板与底板均为有机玻璃板，长方形盒状箱体1内由两块lcm-3cm厚的防渗幕墙2 分隔成H个空仓，分别为中间空仓与侧边两个空仓，中间可放置人工配制的污染离子溶液， 两边放置未污染的净±，结构简单，中间空仓的容积与两侧边空仓容积相同。其中，长方形 盒状箱体侧板、底板之间连接无缝隙，不发生渗漏。
[0014] 图2为防渗幕墙放置完成后的示意图。本实验采用的是预制好的防渗幕墙，在其 养护到28天，待其表面干燥后，分别在防渗幕墙和多空板相互接触的一面四周涂上娃胶， 将防渗幕墙贴在多孔板上，并对四周边缝进行补胶，W防渗漏。
[0015] 图3为试验装置的平面图，图中所标尺寸单位为mm。其中；中间空仓和两侧的空 仓的长为400mm，宽为200mm，每块有机玻璃多孔板之间的间距为10mm，两对有机玻璃多孔 板之间的间距为30mm. 图4为有机玻璃多孔板的示意图，其孔率应达40%W上，最外侧圆孔到板边缘的距离为 2cm左右O
[0016] 试验时，在侧边空仓放置未污染的净±，槽内放置蒸觸水，在中间空仓内放置人工 配制好的污染离子溶液，按照规定频率从槽内取样测定溶液的浓度。根据测得的数据，计算 离子扩散参数，并确定满足一定设计年限下的防渗幕墙的厚度。
【权利要求】
1. 一种检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置，所述装置为长方形，由盒状 箱体、防渗幕墙和有机玻璃多孔板组成，其特征在于两块防渗幕墙垂直布置于盒状箱体内， 将盒状箱体分割成三个空仓，即一个中间空仓和位于其两侧的空仓，所述中间空仓的容积 与两侧的空仓容积相等，位于两侧的空仓内分别放置八块有机玻璃多孔板，八块有机玻璃 多孔板组成四对有机玻璃多孔板，每对有机玻璃多孔板之间的间隙处形成槽，所述槽的宽 度为0. 8 - 1. 2cm ;操作时，在两侧空仓的每对有机玻璃多孔板之间组成的槽内放置蒸馏 水，两侧空仓的其余部位放置未污染的净土，在中间空仓内放置人工配制好的污染离子溶 液，按照规定频率从槽内取样测定溶液的浓度，根据测得的数据，计算离子扩散参数，并确 定满足一定设计年限下的防渗幕墙的厚度。
2. 根据权利要求1所述的一种检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置，其特 征在于所述防渗幕墙与长方形盒状箱体的侧板、底板之间连接无缝隙。
3. 根据权利要求1所述的一种检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置，其特 征在于所述有机玻璃多孔板上钻有小孔，所述小孔的开孔率达到40%以上。
4. 根据权利要求1所述的一种检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置，其特 征在于所述盒状箱体的底板和侧板均采用有机玻璃。
5. 根据权利要求1所述的一种检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置，其特 征在于所述和防渗幕墙粘结的多孔板四周最边缘的孔位置距板边缘2cm。
【文档编号】G01N15/08GK104359800SQ201410581781
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】席永慧, 蔡策毅, 郭丽南 申请人:同济大学