【摘 要】
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以塑性混凝土材料作为防渗屏障使用,具有抗渗性能强、模强比低、耐久性好、经济性高等诸多优点,在卫生填埋场建设中也得到广泛的应用。鉴于垃圾渗滤液含有大量的污染物质,极易在天然土体中快速扩散,严重污染地下水土,所以在对防渗屏障有着高抗渗性要求的同时还需兼顾阻滞各种污染物尤其是重金属污染物侵蚀的能力。而且在我国多年冻土和季节性冻土区的塑性混凝土防渗屏障的建造过程中还可能遭受到冻融循环、负温施工和分段分层施
【基金项目】
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冻土工程国家重点实验室开放基金（SKLFSE201704）；
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以塑性混凝土材料作为防渗屏障使用,具有抗渗性能强、模强比低、耐久性好、经济性高等诸多优点,在卫生填埋场建设中也得到广泛的应用。鉴于垃圾渗滤液含有大量的污染物质,极易在天然土体中快速扩散,严重污染地下水土,所以在对防渗屏障有着高抗渗性要求的同时还需兼顾阻滞各种污染物尤其是重金属污染物侵蚀的能力。而且在我国多年冻土和季节性冻土区的塑性混凝土防渗屏障的建造过程中还可能遭受到冻融循环、负温施工和分段分层施工等不利工况的负面影响,故有必要系统研究冻融循环和重金属侵蚀对塑性混凝土渗透力学性能的影响。本文开展的主要研究工作如下:（1）本文在以往的研究成果总结凝结基础上,通过改变影响塑性混凝土配合比最主要的因素（水胶比、膨润土掺量）,测定不同配合比的和易性、抗压强度和渗透系数等参数作为控制技术指标,得出提高塑性混凝土抗渗性能的有效方式为降低水胶比与增大膨润土掺量,最后综合工程实际要求初选最优配合比;（2）利用改装后的三轴仪与MTS816电液伺服试验机进行塑性混凝土不同龄期的室内力学及渗透试验,得出龄期的增长能明显的提高抗压强度及抗渗性能,并利用数字照相变形量测（DPDM）方法揭示其破坏特征,系统性的分析了塑性混凝土早龄期稳定性;（3）通过冻融循环试验分析冻融循环作用对塑性混凝土渗透力学的影响,得出负温养护极大的限制了养护期间强度增长,并会明显削弱其抗渗性能。同时随着冻融循环次数的增加,塑性混凝土抗压强度及抗渗性能减弱程度呈前期较大,后期较小的规律。最后根据防渗屏障的工程指标对负温施工给出了相应的建议,并综合评价了塑性混凝土材料的抗冻性能;（4）选用CuCl2溶液作为渗滤液,对塑性混凝土进行侵蚀试验,得出CuCl2溶液的侵蚀对塑性混凝土抗渗性能和抗压强度的主要表现为早期加强,后期削弱,但作用都较为有限,说明塑性混凝土对于Cu2+离子有着较强的兼容作用。通过COMSOL Multiphysics软件对Cu2+离子的侵蚀过程进行长期数值模拟,并根据以往工程经验及相关规范要求得出塑性混凝土防渗屏障满足50年使用寿命的要求。本文共附有图83幅,表29个,参考文献122篇。
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