泡沫塑料过滤体的滤层作用机理研究

发布时间：2020-06-09 19:14

【摘要】：滤层是水利水电工程中的重要渗控措施,也是海绵城市建设中渗滤系统的重要组成部分。传统砂石滤层容易淤堵,并且淤堵后不易更换而导致滤层作用效果下降。泡沫塑料过滤体是一种聚氨酯高分子材料,用作一种新型滤层材料,不仅淤堵后容易更换,而且密度低、抗冲击能力强、环境适应性强,已经在工程实践中应用并达到良好的效果。然而,针对泡沫塑料过滤体的研究,还缺少微观机理的研究。本文采用电镜扫描和淤堵试验等手段,研究泡沫塑料过滤体微观孔隙特征,不同密度泡沫过滤体试样渗透系数随时间变化规律,以及孔隙系统中淤堵颗粒及其分布特征,进而初步揭示泡沫过滤体的滤层作用机理。本文主要内容及结论如下:(1)利用扫描电镜获取泡沫塑料过滤体材料孔隙图像,经过数值化处理后,测量孔隙几何参数并计算得到孔隙几何特征评定参数,结果表明,等面积圆直径、等周长圆直径、最大弗雷特直径与孔隙率相关性明显,孔隙结构近似呈圆形,畸形结构较少。(2)在相同浓度、两种颗粒级配的悬浮物溶液条件下进行淤堵试验,结果表明渗透系数随时间的变化规律是先快速下降,后下降速度放缓,最后趋于稳定。清水渗透系数和淤堵稳定后的渗透系数均与试样密度均呈负相关。(3)采用高渗透性环氧对淤堵后的试样进行固化处理,并通过电镜扫描获取淤堵物图像,经数值化处理后,分析淤堵颗粒几何尺寸及位置分布,结果表明,淤堵率沿渗径方向从上游到下游减小,且与试样密度呈负相关,颗粒几何尺寸沿渗径方向从上游到下游减小,且与试样孔隙率呈负相关。
【学位授予单位】：长江科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU992

【参考文献】