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材料工程论文精修:《对城市***的有效治理——新型土工合成材料》

  • 发布日期:2012-03-02
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材料工程论文精修:《对城市***的有效治理——新型土工合成材料》

目录

1.新型土工合成材料在***场防渗工程中的应用

2.结论

摘要

关键词

 

 

随着社会的快速发展,世界人口总数在逐年递增。大中城市的规模不断扩大,人们在享受城市繁荣的同时,也不得不面对大量的城市***带给人类的困惑利烦恼。城市***的处理问题越来越引起人们的高度重视,从20世纪70年代,世界发达国家就开始研究城市***的处理技术,世界卫生组织和环保组织也将城市***列为人类的最大公害,对此,制定了相应的法律法规。城市***处理的最简单办法是将***掩埋起来,一般说来,建立一个***填埋厂,需要1~2亿元人民币。城市***处理的最常用方法是焚烧法,在发达国家建一个大型焚烧厂需要20多亿元人民币,也可将城市***成型化,采用压缩成型的办法建立成型***堆放场;还可建立城市***蒸发池。随着科学技术的不断进步,人类正在研究城市***蒸发后的再利用问题,这也将是一个新的发展方向。从目前城市***处理现状看,仍然是以焚烧法为主,欧美等发达国家焚烧法比例达70%~75%,亚洲地区焚烧法比例也达到45%~50%。焚烧法可发电供热,余渣可以加工成新型建筑材料和建筑填料,但是焚烧法存在的最大问题是二恶英(Dioxin)环境污染。因为在城市***中含有大量的废塑料袋和饮料瓶等,这些***在焚烧温度低于800℃时,会产生氯苯、氯代苯酚、COx、NOx和HCl等分解产物,其中带长链苯环骨架化合物就是形成二恶英的前驱体,这种带有负电荷效应的前驱体在焚烧温度300~600℃时,就会与***焚烧时产生的带正电荷氯离子进行快速反应,从而生成毒性巨大的二恶英气体。二恶英是一种毒性非常高的具有致癌性的物质,它会对人类神经、生殖及内分泌系统造成极大的功能性障碍,特别容易使身体素质差的老年人患神经障碍病;它能使孕妇体内胎儿先天性异常畸形等。所以,近年来二恶英污染问题已引起人们的普遍重视。我国卫生部和国家环保总局也先后下发了相关文件。由此可见,随着城市人口的逐渐增多,城市***量会越来越大,这就要求我们必须对城市***采取相应措施,进行有效治理,否则,将会给我们带来巨大的灾难。

 

 

1 新型土工合成材料在***场防渗工程中的应用

长春市现有城区人口270多万,加上暂住人口和流动人口现已超过300万。城市在不断扩人,人口在逐年增加,形成的城市***量也越来越大。从环境保护的角度出发,为了使长春建成国际卫生城市,城市***已由原来的箱装化变成袋装化。据有关部门统计,长春市每天形成的***量在280~300吨,现有焚烧炉每天处理能力只有80~100吨。一方面焚烧炉的处理能力有限,另一方面焚烧炉存在着二恶英严重污染问题。因此,这一问题引起了市政府的高度重视,作为2002年12件为民办实事之一,建立了一个大型的城市***堆放场———大南***场。整个***场存储量为2000万立方米。

众所周知,城市***中成分复杂,酸碱油盐一应俱全。这对***场防渗工程而言,就形成了一定的难度,防渗层的材质设计选择必须满足耐酸、耐碱、耐盐、耐油、耐化学腐蚀等各项要求。由于东北地区冬夏季温差较大,导致***场沉降裂变形严重,所以防渗层材质必须要具有良好的低温柔性和耐老化性,机械强度一定要足够大,防渗系数要非常小。为了确保工程质量和进度,市政府要求工程建设指挥部对工程设计、施工、材质选择一律实行社会招标,组成庞大的多学科专家组,对其进行综合对比和可行性技术论证。参与长春大南***场防渗层材质竞标的有粘土防渗层、土工布防渗层、双面土工膜防渗层和新型土工合成材料防渗层。专家组对各种防渗方案进行了综合对比分析论证,其结论是粘土防渗层运输量大,费用高,施工时间长,防渗效果一般,工程保质期短,不宜采用;土工布防渗层相对而言,机械强度低,摩擦系数小,抗渗强力较低,施工简便,工程造价低;双面复合土工膜渗透系数小,低温柔性好,变形适应性强,耐老化,耐腐蚀,施工时间短,工程质量好,但是造价高。因为土工膜为了保证低温柔性、防渗效果和机械强度,在生产配方中必须加入适量的耐寒增塑剂,而且必须选用防水性能好,机械强度高,用乳液法生产的高K值树脂(K>80)。同时还要在配方中掺用加工性能好的微悬浮树脂,这就使得土工膜的生产成本大增,从而使土工膜在工程造价方面失去了竞争优势;专家组一致认为,新型土工合成材料与其它几种防渗层相比较(对比结果如表1),它的突出特点是机械强力大,应变能力强,表面摩擦系数大,耐化学腐蚀性强,抗老化性和低温柔性好,防渗效果理想,能适应不同施工条件和工作应力,同时工程造价又不高,工程进度快,工程质量好,质保期长。

为了确保工程质量,有关专家还对土工膜和新型土工合成材料进行了浸泡试验和小区域保存量试验(结果如表2),从试验结果可以看出,两种不同防渗层在***残液中的结果是有区别的,土工膜经浸泡后,机械强力下降较大,摩擦系数明显减小;在“强化”***残液试验中,土工膜表面有明显的腐蚀斑点,各种强力损失高达35%~50%。而新型土工合成材料,由于表面采用砂石防护层,摩擦系数不受影响,机械强力在“强化”***残液试验中,几乎没有多大变化。

通过浸泡试验和理论测试,专家组向设计院推荐新型土工合成材料为最佳的***场防渗层。整个工程共用新型土工合成材料近100万平方米,与双面土工膜相比,仅工程造价一项为大南***场就节省资金500多万元;与土工布相比,因新型土工合成材料质保期是土工布的两倍,所以工程造价要比土工布防渗层减少1000多万元。经济效益和社会效益是非常显著的。

 

 

2 结论

新型土工合成材料在***场防渗工程中的应用,不仅证明了这种新型岩土工程材料的物理性能良好,更重要的是它为城市***的有效治理做出了贡献,这种社会效益是无法估量的,从而使我们对新型土工合成材料在不同领域的应用开发更加充满了信心。我们坚信,这种新型材料应用潜力很大,它在我国基础设施建设中将发挥出积极的作用。我们还要对它的应用进行不断地研究和探索,使其具有更大的推广应用价值。

 

 

[摘要]利用新型土工合成材料的结构性能及特点,将其应用到***场防渗工程中,效果理想,造价低,经济效益和社会效益显著,很有推广应用价值。

 

 

关键词:新型土工合成材料;***场防渗工程;低温柔性;耐老化性

 

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