[实用新型]一种模拟固化污泥浸水劣化过程中的动态可视化试验装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟固化污泥浸水劣化过程中的动态可视化试验装置，主要包括箱体、容器、支架台、计算机、显示模块、加压模块、进水管、出水管、发射源、以及探测器。试验时，将污泥试样放于底板上，在计算机设定恒定压力大小，封闭容器打开电源，在计算机输入温度、浸水时间或者干湿循环时间间隔和水量，打开X射线发射器和CT探测仪，以固定频率拍摄固化污泥劣化内部图片，同时计算机通过传输的位移和压力数据绘制位移压力曲线，综合位移压力数据曲线和固化污泥内部裂隙孔洞照片进行劣化演变规律分析，在到达指定劣化试验周期后，无侧限加压模块以恒定的加压速度加压至固化污泥试样破坏，得出固化污泥的应力‑应变曲线和无侧限抗压强度。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种模拟固化污泥浸水劣化过程中的动态可视化试验装置。

背景技术

随着我国人口增加和城市化进程的加快，城市污泥的产量不断增多，其含有大量的微生物、病原体、重金属等，且极易污染周围的环境和地下水，引起二次的污染，对城市造成严重的影响，有的城市已经出现了污泥难以控制的情况。相比于将污泥焚烧的处理方式，选择填埋由于成本较低具有更大的应用前景，但是在污泥填埋前需要对污泥进行较多的处理，即便对污泥进行脱水处理，其含水率仍会达到300％以上，力学特性极差，不适合直接填埋，且污泥自身的渗透性差，需要通过添加固化剂来对其进行固化处理。

目前对污泥固化可以选择的固化剂种类较多，包括不同固化剂之间的组合使用，因此对固化后的污泥强度和劣化特性需要进行大量的研究。污泥固化后由于填埋环境处于较高的含水率环境中，其固化后的强度会随着处于水下时间的增长而逐渐降低，为了研究固化污泥的长久稳定性，需要模拟观察其固化后长期处于水下的孔隙演化规律；且固化污泥填埋通常受到周围土体和垃圾堆体的荷载作用，为了更加真实研究固化污泥的实际演变规律，要对其在进行浸水劣化试验过程中施加一固定荷载。

传统试验装置都是将固化污泥长期放于水下，亦或者试验难以接近实际情况中固化污泥所处的环境，等到固化污泥到达试验指定浸水时间后取出测其强度，只能得到最终的强度和变形结果，无法具体得出固化污泥在浸水环境下随时间变化的变化规律和固化污泥试样内部产生的为孔隙和孔洞的实时拓展和演化规律，且操作较为繁琐，实际效率较低。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模拟固化污泥浸水劣化过程中的动态可视化试验装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种模拟固化污泥浸水劣化过程中的动态可视化试验装置，主要包括箱体、容器、支架台、计算机、显示模块、加压模块、进水管、出水管、发射源、以及探测器。

具体的，所述支架台固定在箱体内。所述容器安装在支架台上。固化污泥试样放置在容器内。所述加压模块安装在容器上，对固化污泥试样施加压力。所述进水管布置在箱体内，其一端与容器底部连通，另一端延伸至箱体外。所述出水管布置在箱体内，其一端与容器底部连通，另一端延伸至箱体外。所述发射源设置在箱体内，位于容器的一侧。所述探测器设置在箱体内，位于容器的另一侧，并与显示模块连接。所述计算机分别与发射源、探测器、显示器连接，并控制进水管和出水管的通断。

进一步的，所述箱体的外侧还设有一层防辐射的包裹层。所述包裹层采用硫酸钡颗粒制成。

进一步的，所述容器内还设有压力传感器和位移传感器。所述压力传感器设置在加压模块与固化污泥试样之间，并通过数据传输线与计算机连接。所述位移传感器设置在加压模块上，并通过数据传输线与计算机连接。

进一步的，所述容器内还设有底板。所述底板设置在容器底部与固化污泥试样之间。