一种测试土工膜黏结性能的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术具体公开一种测试土工膜黏结性能的装置和方法，解决目前无专用测试装置进行土工膜黏结性能测试从而影响土工膜防渗性能的现状，通过设计测试装置准确测得土工膜与防渗泥浆之间的黏结性能。泥浆之间的黏结性能。泥浆之间的黏结性能。

【技术实现步骤摘要】
一种测试土工膜黏结性能的装置和方法


[0001]本专利技术涉及土工膜复合防污屏障工程
，具体涉及一种测试土工膜黏结性能的装置和方法。

技术介绍

[0002]污染物大多是通过地下途径泄漏和扩散出去的，及时对污染源进行围封，阻断其扩散途径是最为经济、有效的污染控制方法之一。几乎所有已渗漏填埋场的整治，均需构建垂直隔离屏障而形成完整的围封系统。垂直屏障是根据现场条件，利用场地下方常见的不透水层及相对独立的水文地质单元，在污染区域四周选择防渗截污性能良好的材料浇筑成竖向墙体，以阻隔渗滤液进入地下环境，最终达到控制污染物运移的效果。
[0003]土工膜复合防污屏障被认为是目前最为安全有效的地下污染源阻隔技术。该复合防污屏障是在传统的土
‑
膨润土墙或水泥
‑
膨润土墙中插入土工膜形成的，也可以把单个土工膜插入地面以下形成土工膜防渗墙。土工膜防渗墙主要在软土或松土地基中建造，而土工膜复合防渗墙在所有的地基类型中均可建造。在常规的泥浆沟防渗墙中使用土工膜［通常是高密度聚乙烯（HDPE）土工膜］，其主要目的是建立阻止污染物运移与控制可能产生气体迁移的低渗透性屏障。土工合成材料，如HDPE，可以改善传统泥浆沟防渗墙的性能，包括：
①
将防渗墙的渗透系数降低两个数量级；
②
提高防渗墙的耐化学性。利用HDPE膜卓越的防渗性能（k≦1.0
×
10
‑
12 cm/s）、抗化学腐蚀性能和使用寿命长(≧100年)的特点，与膨润土的高吸附性能和自愈合性能结合，形成一种很好的竖向屏障，对地下污染源实现有效的封堵。当土工膜与防渗泥浆共同工作形成土工膜复合防污屏障时，两者的整体工作性能对于防渗显得尤为重要；当防渗泥浆在浇筑沟槽的底部时，土工膜的底部与防渗泥浆间如果黏结不紧密将会影响复合防污屏障的防渗效果，目前只能通过渗透仪器测试防渗泥浆的渗透系数来评价防渗泥浆的防渗性能，测试结果单一，没有将土工膜与防渗泥浆的整体性能进行评价，缺少可靠的方法和装置去评价和检测在沟槽底部土工膜与防渗泥浆的黏结性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种土工膜黏结性能测试装置及其测试方法，解决目前无专用测试装置进行土工膜黏结性能测试从而影响土工膜防渗性能的现状，通过设计测试装置准确测得土工膜与防渗泥浆之间的黏结性能。
[0005]有鉴于此，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种土工膜黏结性能测试装置，包括：支撑框架、拉力传感器、土工膜夹具、用于放置模型箱的底部支座、模型箱、用于将模型箱固定在底部支座上的固定装置、底部支座的升降装置和驱动电机；升降装置包括升降主轴、水平蜗轮和水平蜗杆，升降主轴的外形螺纹与水平蜗轮的内环螺纹啮合，水平蜗轮的外环齿面与水平蜗杆前部的齿面啮合，在驱动电机的作用下升降主轴可作垂直升降运动；所述支撑框架包括：固定杆、垂直立柱和横梁，所述固定杆至少设置两个，用于将
整个测试装置固定在水平地面上，横梁水平固定在竖直的固定杆上，垂直立柱垂直于横梁且上端固定在横梁的中间位置，垂直立柱下端固定连接所述拉力传感器的上端、所述拉力传感器的下端连接土工膜夹具的上端，拉伸过程中力的变化通过拉力传感器传输到计算机控制系统及数据采集系统；所述模型箱为装载防渗泥浆的上方开口的盒装不透水容器，所述底部支座为表面平整的支撑平台，底部支座与升降主轴固定连接，模型箱通过固定装置固定在底部支座上。
[0006]优选的，土工膜夹具包括：土工膜夹具金属片、土工膜夹具金属槽、土工膜夹具螺杆、土工膜夹具螺帽、土工膜夹具螺旋孔，土工膜夹具螺杆固定在土工膜夹具金属槽的两端，土工膜夹具金属片穿过土工膜夹具螺杆放到土工膜夹具金属槽中，土工膜夹具螺帽与土工膜夹具螺杆连接将土工膜金属片固定，土工膜夹具螺旋孔与拉力传感器相连。
[0007]需要说明的是，本专利技术所述土工膜夹具适用不同厚度的土工膜，所述土工膜材质不仅限于LDPE土工膜，LLDPE土工膜，HDPE土工膜，EVA土工膜，ECB土工膜，PVC土工膜，糙面土工膜；同时土工膜结构也可以是土工布或是土工格栅组成的复合薄壁材料，如由一层土工布一层土工膜、一层土工布两层土工膜、两层土工布一层土工膜等组成的复合薄壁材料；优选的，模型箱的内部尺寸为长
×
宽
×
高=200 mm
×
60 mm
×
100 mm顶面无盖的亚克力材质的盒子；需要说明的是，模型箱侧面和底面均完全密封，当在模型箱中浇筑了防渗浆液时模型箱的侧壁将会给防渗浆液一个给定的压力，模拟了实际状态下的地下水与地下土给防渗浆液的压力。
[0008]优选的，所述底部支座尺寸为长
×
宽=210 mm
×
90 mm，厚度为20 mm，模型箱固定装置金属横杆分为上横杆和下横杆，下横杆在底部支座的下面，上横杆在模型箱的上面，上下横杆通过金属螺帽和金属横杆将模型箱固定在底部支座上；进一步的，所述测试装置还包括金属螺旋杆，所述金属螺旋杆设置在所述垂直立柱和所述拉力传感器之间，金属螺旋杆用来调节土工膜夹具的高度。
[0009]进一步的，所述模型箱的顶部中间放置有土工膜导板，方便将土工膜放置到模型箱的中间位置。
[0010]通过对拉力传感器、支座、模型箱和固定装置的组合，土工膜的高度需要高出模型箱3
‑
4 cm，高出的部分通过拉力传感器下面的夹具夹住土工膜，通过支座向下伸缩将土工膜拉出，拉力传感器将数据传输到计算机端，得出某种防渗泥浆与土工膜黏聚力的大小，借以评价不同土工膜与防渗泥浆的黏结性能。所述装置可以用来测试不同防渗泥浆与土工膜的黏结性能；对于不同泥浆，土工膜拉出的力越大，说明该种泥浆与土工膜的整体性能越好。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种土工膜黏结性能测试方法，所述方法包括：步骤S1：将防渗泥浆浇筑到模型箱中，所述模型箱灌满泥浆后，再把土工膜从中间插入到模型箱底端，优选的，所述土工膜的高度需高出模型箱3
‑
4 cm，放到恒温养护箱中养护7
‑
28 d后取出；步骤S2：通过固定装置将模型箱与底部支座固定，通过拉力传感器下面的土工膜夹具夹紧土工膜，通过计算机控制底部支座的缓缓向下移动进行拉伸，所述拉力传感器直接与计算机相连，拉伸过程中所得的数据由拉力传感器传输到计算机端，并可以直接在计算机上面出图和数据，可以直观的看出拉力的极值与拉力变化情况，取拉力的最大值作为
土工膜与某种防渗泥浆黏结的强度。
[0012]本专利技术所涉及的一种土工膜黏结性能测试方法，实现了评价不同防渗泥浆与土工膜黏聚力的方法，防渗泥浆与土工膜的黏聚力越大，说明土工膜与该种防渗泥浆的黏结力越强，在沟槽底部防渗泥浆与土工膜的黏结也就越好。
[0013]本专利技术所述装置和方法同样适用于其他薄性材料与其嵌入材料之间的黏结性，所述薄壁材料需满足厚度在0
‑
10mm范围，材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试土工膜黏结性能的装置，其特征在于，所述装置包括支撑框架、拉力传感器、土工膜夹具、用于放置模型箱的底部支座、模型箱、用于将模型箱固定在底部支座上的固定装置、底部支座的升降装置和驱动电机；升降装置包括升降主轴、水平蜗轮和水平蜗杆，升降主轴的外形螺纹与水平蜗轮的内环螺纹啮合，水平蜗轮的外环齿面与水平蜗杆前部的齿面啮合，在驱动电机的作用下升降主轴可作垂直升降运动；所述支撑框架包括：固定杆、垂直立柱和横梁，所述固定杆至少设置两个，用于将整个测试装置固定在水平地面上，横梁水平固定在竖直的固定杆上，垂直立柱垂直于横梁且上端固定在横梁的中间位置，垂直立柱下端固定连接所述拉力传感器的上端、所述拉力传感器的下端连接土工膜夹具的上端，拉伸过程中力的变化通过拉力传感器传输到计算机控制系统及数据采集系统；所述模型箱为装载防渗泥浆的上方开口的盒装不透水容器，所述底部支座为表面平整的支撑平台，底部支座与升降主轴固定连接，模型箱通过固定装置固定在底部支座上。2.如权利要求1所述的一种测试土工膜黏结性能的装置，其特征在于，所述测试装置还包括金属螺旋杆，所述金属螺旋杆设置在所述垂直立柱和所述拉力传感器之间，金属螺旋杆用来调节土工膜夹具的高度。3.如权利要求1所述的一种测试土工膜黏结性能的装置，其特征在于，所述模型箱的顶部中间放置有土工膜导板，方便将土工膜放置到模型箱的中间位置。4.如权利要求1所述的一种测试土工膜黏结性能的装置，其特征在于，土工膜夹具包括：土工膜夹具金属片、土工膜夹具金属槽、土工膜夹具螺杆、土工膜夹具螺帽、土工膜夹具螺旋孔；土工膜夹具螺杆固定在土工膜夹具金属槽的两端，土工膜夹具金属片穿过土工膜夹具螺杆放到土工膜夹具金属槽中，土工膜夹具螺帽与土工膜夹具螺杆连接将...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩青，孙涛，易进翔，姜朋明，周爱兆，吴思麟，吴涛，陈建国，施鑫淼，梁景瑞，孔德辉，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：