聚合物改性膨润土在阻隔屏障中酸碱盐条件下的防渗效果

【目的】聚合物改性膨润土可显著提高膨润土在高盐、强酸、强碱等侵蚀性环境下的防渗性能,实现更有效的污染管控。研究了基于聚合物改性膨润土的防渗材料在土工合成黏土衬垫GCL、竖向阻隔墙及覆盖系统等防污屏障中的渗透特性。【方法】采用自主研发的聚合物改性膨润土,按各类防污屏障的应用要求进行制样,通过渗透试验研究了防渗材料在酸、碱、盐等不同溶液中的渗透系数;并结合XRD、FTIR和SEM等微观测试方法对聚合物改性膨润土的层间结构、孔隙结构和微观形貌特征进行了表征分析。【结果】试验结果表明:未采用聚合物改性的膨润土在侵蚀性溶液中防渗性能大幅劣化(如,在3.4%的NaCl溶液中的渗透系数高达2.76×10^(-7)m/s),而聚合物改性膨润土在高盐、强酸、强碱溶液中可依然保持极低的渗透系数(如聚合物含量≥10%时,在3.4%的NaCl溶液中的渗透系数<10^(-11)m/s,降低了4个数量级),表现出良好的抗高盐、耐强酸/碱能力。微观表征分析表明,添加的单体按预期成功在膨润土浆液中聚合,所形成的聚合物扩大了蒙脱石片层间距,增大了膨润土在侵蚀性溶液中的膨胀性,并填塞膨润土颗粒间的孔隙,形成具有狭小渗流通道的致密结构,从而有效提高了改性膨润土在侵蚀性环境下的防渗性能。

土-聚合物改性膨润土阻隔墙材料和易性研究

采用钠化钙基膨润土和自主研发的聚合物改性钠化钙基膨润土,分析了膨润土掺量和膨润土种类对膨润土浆液及回填料工程特性的影响规律.试验结果表明:通过对不同膨润土掺量下膨润土浆液施工和易性4种参数(pH值、泥浆密度、马氏漏斗黏度和滤失量)的测定,确定了钠化钙基膨润土浆液和聚合物改性膨润土浆液满足施工和易性要求的膨润土掺量分别为10.4%和7%.根据迷你坍落度筒试验,确定了当满足施工和易性要求时,两种竖向阻隔墙材料的适宜含水率区间及控制含水率.土-聚合物改性膨润土回填料的适宜含水率受回填料液限变化的影响更小,更容易在低掺量和低含水率条件下满足施工和易性的要求.