膨润土防水毯在太石交旅融合项目湖体防渗中的技术应用

结合G75兰海高速太石交旅融合项目一期湖体水岸工程,研究膨润土防水毯在工程中的应用。阐述了膨润土的特点,利用设置降水井降水的方式,介绍膨润土防水毯的施工措施,并对施工质量保证措施进行具体分析,从而更大力度地保护和节约水资源,持续提升水资源的有效利用率。

高庙子膨润土与砂混合物的土-水特征曲线

用滤纸法和压力板法对高庙子膨润土与福建砂的混合物进行试验研究,在不同孔隙比和不同膨润土与砂配合比情况下量测脱湿过程的土-水特征曲线,研究土-水特征曲线与孔隙比和配合比之间的关系。试验结果表明:在同一配合比下用饱和度与吸力表示土-水特征曲线时,其曲线随着孔隙比的减小向右上方移动,即当土样的吸力一定时,土样的饱和度随着孔隙比的减小而增大,当吸力小于10 MPa时,这种现象较为显著;在同一孔隙比下膨润土与砂混合物的土-水特征曲线随着膨润土的比例增加而向右上方移动,即混合物的进气值随着膨润土的比例增加而增大;另外,配合比以及孔隙比相同时,膨润土与福建砂的混合物的土-水特征曲线与日本产Kunigel膨润土与丰浦砂的混合物的土-水特征曲线非常接近。

盐溶液饱和高庙子膨润土膨胀特性及预测

甘肃北山被首选为修建高放废物处置库的地区。考虑到该地区地下水中含有总溶解固体(TDS),选择NaCl-Na2SO4作为溶解固体。以高庙子钠基膨润土为试验材料,利用单向固结仪,进行不同TDS浓度盐溶液和蒸馏水饱和的膨胀试验。根据蒙脱石孔隙比的概念,统一整理了饱和高庙子膨润土在盐溶液和蒸馏水饱和下的膨胀特性。结果表明,当TDS浓度为12.3 g/L(预选处置库区的最高离子浓度)时,在双对数坐标中蒙脱石孔隙比与膨胀力关系和干密度与膨胀力关系均呈直线且平行于蒸馏水的试验结果;对于给定干密度试样,膨胀力的对数与TDS浓度呈线性关系。根据以上试验结果,给出了由高庙子钠基膨润土的设计干密度和离子浓度计算相应膨胀力和膨胀变形的表达式。

循环围压对饱和软黏土永久变形的影响

通过对温州典型饱和软黏土进行一系列不同应力路径下的部分排水循环动三轴试验,研究了部分排水条件下循环围压对饱和软黏土变形特性的影响。试验结果表明:部分排水条件下,与常规的围压保持恒定,偏应力单独循环作用下的三轴试验结果相比,循环围压的存在对饱和软黏土的永久体应变和永久轴向应变均产生了的显著的影响。在相同循环应力比和循环次数下,试样的永久体应变和永久轴向应变均随着循环围压幅值的增大而增大,说明常规的恒定围压循环三轴试验会低估高速交通荷载作用下路基土体的沉降。基于试样第10 000圈的永久体应变和永久轴向应变,分别建立了可以量化部分排水条件下循环围压对饱和软黏土永久体应变和永久轴向应变影响的经验公式,并用于预测饱和软黏土在交通荷载这种包含循环偏应力和循环围压耦合作用的复杂应力条件下产生的永久变形。

膨润土加砂混合物膨胀特征试验研究

运用自行研制的膨胀仪对膨润土加砂混合物进行了一系列膨胀力及膨胀应变等膨胀特性的试验研究,分析了膨胀力随时间的变化规律、两向膨胀力之间的关系和膨胀应变与时间及吸水量之间的关系。试验研究表明,膨润土加砂混合物的最大膨胀力以及最大膨胀应变主要取决于混合物的最初干密度和膨润土含量,并且随着二者的增大而增大;膨润土加砂混合物的水平膨胀力与竖向膨胀力之比随着混合物干密度的增大减小,并且与干密度近似成线性关系;不同膨润土含量的膨润土加砂混合物的膨胀应变与时间成双曲线关系,与吸水量近似呈S型曲线关系,并且其最大膨胀应变与膨润土含量存在指数关系。试验结果对高放废物深处置库中的缓冲回填材料设计具有一定的参考价值。

松散砂卵砾石层桩基泥浆性能优化试验研究

传统膨润土泥浆松散砂卵砾石层桩基施工时常面临抗污染性能差、性能调节困难的问题。基于此,对传统膨润土泥浆性能进行优化改进,在理论分析的基础上进行试验研究。首先以松散砂卵砾石层地层结构特点为导向,同时参考类似工程实例,对成胶剂、增粘剂、封堵剂等一系列处理剂进行筛选优化,再通过正交试验得到所改良的护壁泥浆的优化配方,并进一步对改良泥浆优化配方的抗污染性能、性能可调性进行了评价。研究过程对松散砂卵砾石层膨润土泥浆的应用现状提出了新的思考,同时对传统膨润土泥浆的改性研究具有一定的参考意义。

土工合成材料膨润土垫性能探讨

膨润土移动是一种常见的现象,通过对大量土工合成材料膨润土垫(GCL)试验数据的分析,发现膨润土的移动对GCL性能会产生不良影响,如导致单位面积质量难以确定和防渗性能降低。同时分析了引起膨润土在GCL中移动的影响因素,包括基底材料粒径、应力集中、保护层的种类以及GCL含水量等。最后提出了针对不同原因引起的膨润土移动现象所应采取的合理解决措施。其成果对GCL这种土工合成材料的制作工艺、施工工艺、设计和科研有一定的参考价值。

抗盐型GCL膨胀和渗透性试验研究

针对高含盐环境中普通膨润土防水毯(GCL)抗渗性能严重衰减问题,选取羧甲基纤维素钠(CMC-Na)作为添加剂与膨润土混合,通过试验测定混合物的膨胀指数,再据此制成抗盐型GCL(改性膨润土),并测定其在不同浓度、阳离子盐溶液、长期海水浸泡条件下的渗透系数变化情况。结果表明,常规膨润土在高含盐溶液及海水干湿循环作用下膨胀指数较低,但添加CMC-Na后膨胀指数明显提高;添加CMC-Na制成的抗盐型GCL的渗透系数随着水化液浓度及阳离子价位数升高而增大,但明显低于普通GCL;海水长期浸泡环境下抗盐型GCL渗透系数变化较小,低于普通GCL,且与其膨润土膨胀指数有较好相关性。据此可利用掺加CMC-Na以有效改善高含盐环境下的防渗效果。

复合土工膨润土垫用于寒旱区渠道衬砌的实验研究

通过室内外试验,分析了膨润土自由膨胀体积、滤矢量、粘度与盐溶液浓度及阳离子化合价的关系,得出盐溶液浓度、化合价与膨润土自由膨胀体积呈负相关,与滤矢量、渗透系数呈正相关。0.01 mol/L AlCl3使3试样滤矢量分别增加了291.9%、404.8%、367.3%;NaCl溶液对GCL渗透系数的影响最小,溶液浓度由0.01 mol/L升高到0.25 mol/L时,1号、2号、3号3种GCL的渗透系数分别增加了193.4倍、205.1倍、31.3倍。而CaCl2浓度由0.01mol/L增加到0.25 mol/L时,3种GCL试样的渗透系数分别增加了3 289.7倍、1 8461.6倍、357.9倍;GCL力学性能主要影响因素为紫外线照射及空气中氧化,其老化主要发生在第1年,1年后3试样第一峰值分别下降了2.10%、18.35%、24.13%;第二峰值下降了12.13%、-179.10%、24.04%。黄河水中阳离子使其自由膨胀体积减小,滤矢量增大,塑性粘度减小,3试样滤矢量分别增加了26.4%、16.7%、26.8%。对GCL的防渗性能也有一定影响,但影响较小,GCL在寒旱盐渍化地区仍能满足渠道防渗要求,在类似地区可用于渠道防渗。

奥运龙形水系膨润土防水毯防渗技术

目前较为常见的防渗材料包括复合土工膜(高分子材料)、膨润土防水毯、天然粘土等。不同的防渗材料各有优缺点,应根据工程情况和实际条件,综合考虑多方面的因素选择防渗材料,这些因素包括防渗能力,在当地取得天然材料的难易程度,环境友好性,施工技术、设备与自然条件,以及建设和运行管理费用等。面对北方干旱严重,地下水位不断降低,要建立生态的水系,必须设计科学的防渗结构,钠基膨润土防水毯无疑是一种理想的防渗材料,钠基膨润土防水毯在奥运龙形水系中的应用是成功的,在今后类似工程中值得大力推广应用。

水泥改性膨胀土击实试验研究

根据实际工程中水泥改性膨胀土填筑压实度达不到设计要求的问题,通过一系列击实试验成果资料的对比分析,得出随着膨胀土掺加水泥拌和后击实试验时间不同对最大干密度和最优含水率的影响规律,提出了应采用和现场碾压工况相匹配的击实试验参数,用于现场压实度检测,解决了施工填筑质量的控制问题。

非饱和膨润土的基本性能研究

高放废物深地质处置库中热-水-力环境复杂多变,且非饱和膨润土渗水渗气及其土-水特征曲线又受到基质吸力、温度、含水率、干密度、孔隙比等因素的影响,因此研究非饱和膨润土的渗水渗气及其土-水特征曲线具有重要的意义。在总结国内外研究现状和成果的基础上,提出了考虑体积含水率、体积含气率对非饱和膨润土的渗水渗气及其土-水特征曲线影响的思路。

膨润土防水毯在人工湖的施工方法剖析

随着人们对水资源的关注,对环境保护及节水意识在大大加强。现在很多工程项目都需要作防渗处理,如人工湖,水库、渠道等。膨润土防水毯在处理防渗方面起到了很好的应用效果。文章介绍了膨润土防水毯在人工湖施工的过程及方法。

曲靖水城水库坝基膨胀土特性研究

在膨胀土地区构筑建筑物一直是岩土工程界探讨的热点 ,尤其是在膨胀土地区修筑水库大坝更是水利工程中的难点 ,为此 ,本文结合水城水库实际工程 ,对膨胀土的特性进行了系统试验研究。水城水库库区为一膨胀土地区 ,拦河大坝为一心墙堆堆石坝 ,最大坝高 5 9.2m。本项工作系统地进行了膨胀土的物理 -力学性质试验及分析 ,尤其是膨胀率与干容重和含水量及外覆压力关系分析。得出了该地区膨胀土的膨胀性不仅与其自身矿物成分有着重要关系 ,同时其是否表现为膨胀还取决于天然干容重的大小、含水量及外覆压力的大小 ,并且得出了它们之间的相互关系规律。

击实状态下膨润土加砂混合物膨胀特性及影响因素

膨润土加砂混合物是进行核废料深埋处置的理想缓冲回填材料,其膨胀变形特性是评价处置库屏障体系的重要参数。以不同掺砂率下的高庙子钠基膨润土为研究对象,在室内分别开展了击实试验、有荷膨胀率试验、膨胀力试验,重点研究其膨胀变形,并通过微观电镜扫描分析其膨胀特性的影响因素。试验结果表明:随着掺砂率的增加,膨润土加砂混合物的最大干密度也会增大,且击实曲线从相对平缓、开阔逐渐向陡立和狭窄发展,即当掺砂率增加时,混合物干密度梯度变化值受含水率的影响显著;混合物的膨胀过程大致分为3个阶段,即快速膨胀阶段、减速膨胀阶段和缓慢膨胀阶段,有荷膨胀率δep与时间的关系可采用双曲线关系拟合,而最大膨胀力与掺砂率的关系可采用指数关系拟合;基于不同初始状态下的微观结构,综合分析得出单位体积的蒙脱石含量和颗粒结构是影响其膨胀特性的根本因素。

膨润土防水毯特性及质量控制

本文主要针对目前防水防渗工程中存在的问题总结如何鉴别耐久的天然钠基膨润土与寿命短的人工钠化膨润土以及天然钠基膨润土防水毯(垫)的质量控制方法。

膨润土用于黄河淤背区防渗试验研究

根据山东黄河淤背区的情况，结合膨润土的防渗机理，对膨润土、粘土和当地沙土混合用于黄河淤背区防渗进行了试验，分析了不同比例的防渗效果，得出10％的膨润土、10％的粘土、80％的沙土适合淤背区应用的配比，并分析了混合土料用于黄河淤背区防渗在施工技术上的可行性和经济上的合理性。

弱膨胀土筑堤碾压试验研究

膨胀土是南水北调中线工程所遇到的特殊土料,具有吸水膨胀、失水收缩的特性,可产生强烈的胀缩变形,对土工建筑物危害极大。通过现场碾压试验,研究直接利用弱膨胀土进行渠堤填筑的合理碾压施工工艺及施工参数。经过试验,天然含水率土料施工参数初定为：铺土厚30 cm,20 t振动凸块碾碾压6-8遍。施工中应注意保持开挖土料的含水率,尽量保持其原有自然含水率。上述施工参数可供其他利用弱膨胀土进行渠堤填筑的工程参考。

南水北调中线工程膨胀土初步判定试验研究

膨胀土作为一种特殊土,其胀缩特性所带来的危害受到工程界普遍关注。自由膨胀率是反映粘性土的膨胀性的指标之一,对初步判定膨胀土有较大参考价值。该文主要以南水北调中线一期工程总干渠河北邯郸段所取膨胀土样为例,通过室内试验,得到了膨胀土自由膨胀率,从而为膨胀土的初步判定提供依据。