寒區蒸發塘防滲材料的耐久性研究

張麗雅 李 健 肖建章

(中國水利水電科學研究院,北京 100048)

1 研究背景

蒸發塘防滲結構主要用于隔絕污染廢液,防止其滲過防滲層,污染地下水,避免對環境造成危害。 防滲結構多由地基、防滲層和保護層組成,設計條件、廢液特征和運行模式均對結構壽命有重要影響[1-3]。 工程中常用防滲材料為的高密度聚乙烯(HDPE)土工膜和鈉基膨潤土防水毯(GCL)。 通常HDPE 土工膜在短期內工作性能良好,但長期運行過程中受化學和應力的協同作用以及接觸的環境差異,對服役壽命有重要影響。 對其長期使用耐久性的研究目前還鮮有報道。 此外,運行過程中溫度、物質組成、賦存條件、工作環境等因素交替作用也會導致防滲材料發生不同程度的損傷劣化,進而對蒸發塘的滲流及穩定帶來嚴重影響,直接影響服役年限。 因此,為了解防滲結構的長久工作性能,系統開展寒區蒸發塘防滲材料的耐久性研究具有重要的現實意義。

HDPE 土工膜的耐久性與所選材料、保護措施(防止損害或應力集中)、接觸液體化學性質及溫度等因素相關,耐久性受到溫度、溶液濃度及化學成分等的影響。 Aminabhavi et al.[4]研究了25℃、50℃和70℃條件下HDPE 土工膜在苯、甲苯、二甲苯、三甲基色氨酸苯、茴香醚、氯苯、1-氯奈、二氯甲、1,2-二氯乙烷、丙酮、甲基乙烷酮、甲基酮乙基酮、環乙酮和丁醛等14 種危廢溶液中的吸附與解吸附作用、擴散性、滲透性和膨脹性,結果表明盡管HDPE 土工膜滲透系數會受溫度和溶液種類影響,但整體仍能保持較低的滲透系數。……