干湿循环中磷石膏基防渗材料的防渗和剪切特性

研制新型聚丙烯酸钠改性膨润土-砂-磷石膏(PMB-S-PG)防渗材料,用于磷石膏渣场或路基防渗层,为多途径消纳磷石膏提出新思路.对比PMB-S-PG、钠基膨润土-砂-磷石膏(RB-S-PG)与聚丙烯酸钠改性膨润土-砂(PMB-S)在干湿循环下的防渗及剪切特性,并结合扫描电子显微镜(SEM)及压汞(MIP)试验探明干湿(DW)循环下试样防渗和强度弱化的微观机理.结果表明:试样RB-S-PG、PMB-S-PG及PMB-S的渗透系数在9次循环后分别上升了146.5倍、6.14倍及1.59倍,说明PMB有效提升了试样的抗干湿循环能力.试样抗剪强度的大小关系为PMB-S-PG>RB-S-PG>PMB-S,表明PG和PMB有助于提升试样的抗剪强度.试样的抗剪强度均随干湿循环次数的增加呈先降低后稳定的变化趋势.通过MIP试验发现试样PMB-S-PG中孔隙随循环次数的增加由单峰演变为三峰结构,3个峰相应粒径的孔隙体积和数量不断增加,颗粒间胶结弱化,但试样中孔隙体积增量逐渐减小,可见在干湿循环作用下,试样的防渗及强度特性先弱化而后趋于稳定.