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基金项目:
国家重点研发计划资助项目(2019YFC1806000);国家自然科学基金资助项目(52078235);湖北省自然科学基金联合基金资助项目
分类号:
TU443
DOI:
10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.06.001
期刊号:
2023,54(06)
收稿日期:
2023-07-02
修回日期:
2023-09-07
通讯作者 | 单位 |
蒲诃夫 | 太原理工大学 土木工程学院 |
摘要:
【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。
关键字:
聚合物;膨润土;渗透性;化学相容性;土工合成黏土衬垫;竖向阻隔墙;覆盖系统