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

• 作者: 姜璐莎 李超越 卢光华 蒲诃夫 董晓强 代展鸿 徐俊 侯国伦
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 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
• 年，卷（期）: 2024,（6）
• 页码范围: 5-14
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16355/j.tyut.1007-9432.2023.06.001

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.