無(wú)砂混凝土板在含沙水流中的滲流研究

無(wú)砂混凝土板在含沙水流中的滲流研究

無(wú)砂混凝土板用作過(guò)濾水處理材料，在實(shí)際應(yīng)用中得到了廣泛應(yīng)用。1測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方案1.1試驗(yàn)裝置和測(cè)量指標(biāo)試驗(yàn)時(shí),將地下水庫(kù)中的的水通過(guò)潛水泵注入水箱,以保持水箱的水處于溢流狀態(tài),由離心泵將水流由試驗(yàn)裝置上方注入,水流經(jīng)過(guò)無(wú)砂混凝土板滲流,最后通過(guò)循環(huán)回水管及退水渠流回地下水庫(kù)。試驗(yàn)滲流流量用電磁流量計(jì)測(cè)量。無(wú)砂混凝土板承載的進(jìn)水壓力用精密壓力表測(cè)量。試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)見(jiàn)圖1,試驗(yàn)測(cè)試裝置見(jiàn)圖2。1.2均勻礫石骨料試驗(yàn)選取的3種無(wú)砂混凝土板尺寸均為50cm×60cm×20cm,采用C32.5普通硅酸鹽水泥和中等粒徑(10~20mm)的均勻礫石骨料制作,拌和及養(yǎng)護(hù)用水為自來(lái)水。3種無(wú)砂混凝土板的配合比相同,但由于制作過(guò)程中振搗程度不同,導(dǎo)致密實(shí)度不同。其密實(shí)度通過(guò)測(cè)定其表觀密度來(lái)反映,1、2、3號(hào)3種無(wú)砂混凝土板的密度依次為ρ1.3無(wú)砂混凝土板滲流試驗(yàn)本試驗(yàn)通過(guò)控制無(wú)砂混凝土板上方的工作水頭來(lái)進(jìn)行試驗(yàn),用電磁流量計(jì)測(cè)量無(wú)砂混凝土板的滲流量。結(jié)合電磁流量計(jì)等試驗(yàn)設(shè)備所需條件,確定試驗(yàn)步驟為:(1)選取ρ(2)對(duì)三塊無(wú)砂混凝土板進(jìn)行含沙水流過(guò)流試驗(yàn),試驗(yàn)過(guò)水時(shí)間為19h,工作水頭10m,泥沙濃度為7.5kg/m(3)改用清水代替含沙水流進(jìn)行入滲試驗(yàn),測(cè)定此時(shí)無(wú)砂混凝土板的滲流量。(4)打開(kāi)密封裝置,人工清除混凝土表層泥沙。再測(cè)定無(wú)砂混凝土板淤塞后的滲流量,方法同(1)。(5)無(wú)砂混凝土板通過(guò)沖洗裝置反沖洗后,再次測(cè)定它的滲流量。(6)重新選取ρ(7)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行分析,得出試驗(yàn)結(jié)果。2試驗(yàn)結(jié)果與分析2.1虛實(shí)度對(duì)無(wú)砂混凝土板滲透率的影響1、2、3號(hào)無(wú)砂混凝土板淤塞前滲流量,如圖3所示。對(duì)于密實(shí)度不同的三種無(wú)砂混凝土板,其滲水性能隨著密實(shí)度的增大而減弱;但隨著密實(shí)度的進(jìn)一步增大,其滲水性能變化幅度減小。無(wú)砂混凝土板的滲透性能取決于制作原料、水灰比、級(jí)配等。當(dāng)上述條件相同時(shí),密實(shí)度成為影響滲透性能的重要因素,它直接影響無(wú)砂混凝土板內(nèi)部的孔隙率,密實(shí)度越大,無(wú)砂混凝土孔隙率越小,滲透能力越弱。無(wú)砂混凝土板結(jié)構(gòu)缺少細(xì)骨料填充,當(dāng)壓實(shí)到一定程度后,逐步達(dá)到密實(shí)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其孔隙率的變化梯度變小,滲透能力的變化也隨之減小。2.2無(wú)砂混凝土板泥漿前后的滲透效果變化無(wú)砂混凝土板經(jīng)過(guò)含沙水流滲流過(guò)后,清除其表面泥沙,其自身滲流能力變化非常明顯,從102.3砂混凝土板滲流能力無(wú)砂混凝土板經(jīng)含沙水流過(guò)流后,在其表層會(huì)形成沉積,為研究表面沉積的泥沙對(duì)無(wú)砂混凝土板滲水效率的影響,定義n從圖5,圖6可以看出,對(duì)于無(wú)砂混凝土板存在表面沉積層與無(wú)表面淤積層兩種情況,系統(tǒng)的滲流能力前者明顯小于后者;同時(shí)隨著含沙水流過(guò)流時(shí)間增長(zhǎng),二者的滲流能力都在明顯減小。這是因?yàn)楹乘鬟^(guò)流時(shí)間越長(zhǎng),沉積在板表面泥沙和淤塞在板中的泥沙越多,使系統(tǒng)的孔隙率減小,使其滲流量減小。但是無(wú)砂混凝土板存在表面沉積層時(shí),泥沙的密實(shí)度較大,沉積層的孔隙率要小于淤塞后單純無(wú)砂混凝土板的孔隙率,此時(shí)表面泥沙對(duì)系統(tǒng)的滲流能力有較大的影響作用。2.4在相同的無(wú)砂混凝土板上，不同月份的進(jìn)水口效率的實(shí)驗(yàn)研究首先定義淤塞百分?jǐn)?shù)n2.5在無(wú)砂混凝土板的反清洗過(guò)程中，研究了該方法定義滲流能力n3砂混凝土板虛實(shí)度對(duì)滲流能力的影響(1)試驗(yàn)測(cè)試表明,無(wú)砂混凝土板的滲流量在泥沙淤塞后是成倍數(shù)減小的。(2)無(wú)砂混凝土板的密實(shí)度越小,其滲流能力減小幅度越大,淤塞效果越明顯。(3)本試驗(yàn)根據(jù)