膨润土土工合成材料的研究 被引量：5

1

作者 刘学贵 邵红 +1 位作者 刘长风 王恩德 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第6期749-753,共5页

将所合成的相对分子质量约为3-4万的聚丙烯酰胺（PAM）与甲醛反应使之羟甲基化,然后将羟甲基化聚丙烯酰胺和单体丙烯酰胺（AM）脱水缩合,得到产物改性聚丙烯酰胺.适宜的反应物摩尔比n（PAM）∶n（甲醛）∶n（AM）=1∶0.6∶0.6,羟甲基化... 将所合成的相对分子质量约为3-4万的聚丙烯酰胺（PAM）与甲醛反应使之羟甲基化,然后将羟甲基化聚丙烯酰胺和单体丙烯酰胺（AM）脱水缩合,得到产物改性聚丙烯酰胺.适宜的反应物摩尔比n（PAM）∶n（甲醛）∶n（AM）=1∶0.6∶0.6,羟甲基化转化率可达99%以上,丙烯酰胺转化率可达93%以上.改性聚丙烯酰胺以过硫酸铵为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂在室温下发生交联反应.其优点是交联速度快、聚合放热温度低、在侧链发生交联反应、抗水解能力强,吸水膨胀倍数与膨润土相当.将改性聚丙烯酰胺与膨润土混合（其中膨润土质量约占70%）制成的膨润土土工合成材料,其体积膨胀率为190%,基本达到我国建筑行业标准实用要求.该产品经久耐用,为土工合成材料的制备技术探索了一条新路. 展开更多

关键词 聚丙烯酰胺 室温交联 膨润土 土工合成材料 胶粘剂

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土工合成材料黏土衬垫的渗透性研究 被引量：13

2

作者 介玉新 彭涛 +1 位作者 傅志斌 李广信 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期92-97,共6页

结合云冈石窟防水保护工程，设计了专门的渗透试验装置，对GCL的渗透特性进行系统的室内试验研究。试验内容包括原始样和饱和后风干样的渗透性试验、冻融循环试验、干湿循环试验，以及GCL的水化膨胀试验。试验中记录了渗透系数随时间的... 结合云冈石窟防水保护工程，设计了专门的渗透试验装置，对GCL的渗透特性进行系统的室内试验研究。试验内容包括原始样和饱和后风干样的渗透性试验、冻融循环试验、干湿循环试验，以及GCL的水化膨胀试验。试验中记录了渗透系数随时间的变化过程。试验表明GCL具有很好的防渗性能，在冻融循环和饱和后风干情况下都能保持良好的防渗性质。但在原始样的干湿循环情况下其渗透系数大于原始样，且不太稳定，测试成果具有较大的离散性。试验也表明GCL的渗透系数在初始较大，随后逐渐减小，10-14d后可以基本稳定。 展开更多

关键词 土工合成材料黏土衬垫(GCL) 渗透性 渗透系数 冻融循环 干湿循环

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侵蚀性淋滤液作用下HPMC改性膨润土的防渗性能 被引量：1

3

作者 王宝 周林 +3 位作者 王百川 朱佳佳 张迪 周浩然 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5035-5043,共9页

使用羟丙基甲基纤维素(HPMC)对天然钠基膨润土进行改性,以提高其对侵蚀性淋滤液的防渗性能.开展渗透试验和膨胀指数试验,以5000mg/L的Cu SO_(4)和0.5mol/L的H_(2)SO_(4)模拟侵蚀性淋滤液,研究侵蚀性溶液对HPMC改性膨润土的渗透系数和膨... 使用羟丙基甲基纤维素(HPMC)对天然钠基膨润土进行改性,以提高其对侵蚀性淋滤液的防渗性能.开展渗透试验和膨胀指数试验,以5000mg/L的Cu SO_(4)和0.5mol/L的H_(2)SO_(4)模拟侵蚀性淋滤液,研究侵蚀性溶液对HPMC改性膨润土的渗透系数和膨胀指数的影响.渗透试验结果表明:CuSO_(4)溶液作用下,添加2%和5%的HPMC可使膨润土的渗透系数降低32.28%~77.40%;而H_(2)SO_(4)溶液作用下,添加2%和5%的HPMC可使膨润土的渗透系数降低73.42%~92.83%.膨胀指数试验结果显示,添加2%的HPMC无法提高膨润土在侵蚀溶液中的膨胀指数,但添加5%的HPMC可使膨润土在侵蚀性溶液中的膨胀指数增大2倍左右.HPMC改性可以显著增强膨润土对侵蚀性溶液的防渗性能.孔隙填充是膨润土防渗性能增强的主要机制. 展开更多

关键词 土工合成黏土衬垫 膨润土 羟丙基甲基纤维素 渗透系数 膨胀指数

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聚合物改性钙基膨润土制备工艺对水力性能的影响 被引量：3

4

作者 刘骏逸 仝杉 +2 位作者 李育超 李静静 董浩然 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期5696-5704,共9页

以钙基膨润土为原土,聚丙烯酸钠为聚合物添加剂,采用干混、湿混、物理捏合和原位聚合法制备改性膨润土.通过自由膨胀和改进滤失试验,评估了酸性矿山废水作用下制备工艺对改性膨润土水力性能的影响.结果表明,在酸性矿山废水作用下,干混... 以钙基膨润土为原土,聚丙烯酸钠为聚合物添加剂,采用干混、湿混、物理捏合和原位聚合法制备改性膨润土.通过自由膨胀和改进滤失试验,评估了酸性矿山废水作用下制备工艺对改性膨润土水力性能的影响.结果表明,在酸性矿山废水作用下,干混、湿混和物理捏合法制备的改性膨润土膨胀指数较原土增大1.1~4倍,滤失量、渗透系数增大2.7~5.3倍和1.4~2.4倍,原位聚合法制备的改性膨润土膨胀指数较原土增大4倍,滤失量、渗透系数下降30%和97%.改性膨润土在酸性矿山废水中的水力性能如下:原位聚合>物理捏合>湿混>干混.场地污染较轻、材料应用成本有限时,可采用干混制备工艺;场地污染严重、污染物管控严格时,可采用原位聚合制备工艺. 展开更多

关键词 聚合物改性膨润土 制备工艺 土工合成黏土衬垫 酸性矿山废水 水力性能

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利用膨润土的膨胀和稠度特性对GCL渗透系数进行预测的试验研究 被引量：5

5

作者 王宝 董兴玲 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2015年第5期66-71,共6页

以土工合成粘土衬垫(Geosynthetic Clay Liner,GCL)在尾矿库防渗层中的应用为背景,研究不同浓度重金属离子(Cu和Zn)作用下,膨润土的自由膨胀量、液限及GCL渗透系数的变化规律,并分析它们之间的对应关系。试验结果显示,当重金属离子浓度... 以土工合成粘土衬垫(Geosynthetic Clay Liner,GCL)在尾矿库防渗层中的应用为背景,研究不同浓度重金属离子(Cu和Zn)作用下,膨润土的自由膨胀量、液限及GCL渗透系数的变化规律,并分析它们之间的对应关系。试验结果显示,当重金属离子浓度在0.01mol/L到0.1mol/L之间递增时,膨润土的自由膨胀量和液限会随着重金属离子浓度的增大而大幅度减小,但当重金属离子浓度从0.1mol/L增加到0.5mol/L时,膨润土的自由膨胀量和液限则只有微小变化。在渗透试验中,当渗透溶液中重金属离子浓度小于0.01mol/L时,GCL的渗透系数能够保持稳定;但当重金属离子浓度大于0.02mol/L后,GCL的渗透系数会随着渗透溶液中重金属离子的浓度增加而不断升高。研究结果表明,当尾矿库渗滤液中重金属离子浓度大于0.02mol/L时,GCL的渗透系数与膨润土的自由膨胀量和液限之间具有良好的数学对应关系,可以利用自由膨胀量和液限对渗透系数进行预测。 展开更多

关键词 土工合成粘土衬垫 膨润土 自由膨胀量 液限 渗透系数

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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 被引量：10

6

作者 姜璐莎 李超越 +5 位作者 卢光华 蒲诃夫 董晓强 代展鸿 徐俊 侯国伦 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期959-968,共10页

【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】... 【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。 展开更多

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

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GCL的材料特性及防水机理

7

作者 杨玉春 《电网与清洁能源》 2013年第10期109-113,共5页

土工合成材料膨润土衬垫是一种由土工合成材料和纳基膨润土复合而成的新型防水材料,主要用于水利、垃圾填埋场等工程的防渗。简要介绍了其物理、力学、水力学等特性,对GCL的水化作用机理和影响其防渗能力的各相关因素进行了分析,最后针... 土工合成材料膨润土衬垫是一种由土工合成材料和纳基膨润土复合而成的新型防水材料,主要用于水利、垃圾填埋场等工程的防渗。简要介绍了其物理、力学、水力学等特性,对GCL的水化作用机理和影响其防渗能力的各相关因素进行了分析,最后针对我国目前应用GCL的若干问题提出建议和意见。 展开更多

关键词 土工合成材料膨润土衬垫 渗透性 水化作用 纳基膨润土

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GCL与CCL复合衬垫的等效性分析 被引量：5

8

作者 何俊 夏彩虹 胡景山 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期102-106,125,共6页

土工合成材料粘土衬垫(GCL)与土工膜(GM)形成的复合衬垫在垃圾填埋场中的应用日益广泛。我国规范中允许在特殊情况下用GCL代替压实粘土(CCL)做垃圾填埋场的衬垫,但是对于“特殊情况”没有明确说明。本文采用数值方法对复合衬垫中无机污... 土工合成材料粘土衬垫(GCL)与土工膜(GM)形成的复合衬垫在垃圾填埋场中的应用日益广泛。我国规范中允许在特殊情况下用GCL代替压实粘土(CCL)做垃圾填埋场的衬垫,但是对于“特殊情况”没有明确说明。本文采用数值方法对复合衬垫中无机污染物的对流和扩散进行了计算,从衬垫底部污染物通量和累积量两个角度对GCL复合衬垫和CCL复合衬垫阻滞污染物运移的效果进行了比较,分析两种复合衬垫的等效性,并研究了GCL复合衬垫的适用范围。结果表明,当渗滤液水头较高时,GCL复合衬垫体现出其优势。 展开更多

关键词 土工合成材料粘土衬垫 复合衬垫 等效性

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GCL对垃圾渗滤液中阳离子和有机质的吸附能力 被引量：3

9

作者 徐超 祁昌伟 李志斌 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期77-81,共5页

通过对渗透前后垃圾填埋场渗滤液进行化学成分的测定和分析,研究了GCL的吸附能力及其变化规律,并采用X射线荧光光谱分析对试验结果进行了验证。研究结果表明在渗透过程中GCL对渗滤液中的有机物和阳离子存在吸附作用,水化液对GCL的吸附... 通过对渗透前后垃圾填埋场渗滤液进行化学成分的测定和分析,研究了GCL的吸附能力及其变化规律,并采用X射线荧光光谱分析对试验结果进行了验证。研究结果表明在渗透过程中GCL对渗滤液中的有机物和阳离子存在吸附作用,水化液对GCL的吸附能力有一定影响;在渗透开始阶段,GCL对垃圾渗滤液中阳离子和有机物的吸附能力比较强,而后逐渐达到吸附饱和状态而丧失吸附能力,因此用GCL作为防渗屏障,主要是依靠其低渗透特性,而非其对溶液中有机质和有害离子的吸附作用。通过对膨润土进行X射线荧光光谱分析也发现:经过渗透后的膨润土中除常见氧化物外,还有来自渗透液中被吸附的物质,但含量不大。 展开更多

关键词 土工合成材料膨润土垫 吸附能力 垃圾渗滤液 渗透 X射线荧光光谱分析

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针刺GCL内部剪切强度的试验研究 被引量：5

10

作者 徐超 李志斌 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期639-643,共5页

通过室内直剪试验研究了土工合成材料膨润土垫(GCL)内部剪切强度及其影响因素,并对直剪仪进行了改造.研究结果表明:针刺GCL的内部剪切强度主要受针刺纤维的抗拉和缠绕作用控制,其他因素对GCL内部剪切强度贡献很小;正应力和水化液类型对... 通过室内直剪试验研究了土工合成材料膨润土垫(GCL)内部剪切强度及其影响因素,并对直剪仪进行了改造.研究结果表明:针刺GCL的内部剪切强度主要受针刺纤维的抗拉和缠绕作用控制,其他因素对GCL内部剪切强度贡献很小;正应力和水化液类型对GCL内部剪切强度均有影响,表现为内部剪切强度随着正应力的增大而逐渐增大,水化液为蒸馏水时GCL的内部剪切强度最大;在实际工程应用中,GCL铺设完成后在堆载之前应采用自来水进行事先水化,可提高防渗工程的稳定性. 展开更多

关键词 针刺土工合成材料膨润土垫 内部剪切强度 水化液 试验研究

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赤泥渗滤液对改性GCL防渗性能的影响 被引量：9

11

作者 傅贤雷 杜延军 +2 位作者 尤星源 杨玉玲 姜哲元 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期706-714,共9页

旨在评价商用土工合成材料黏土衬垫(GCL)用于阻隔赤泥渗滤液的有效性。赤泥渗滤液作用下GCL的防渗特性是评价其防污性能的关键因素。以商用改性GCL中膨润土为研究对象,通过自由膨胀试验,研究了4种赤泥渗滤液中膨润土的自由膨胀指数。以... 旨在评价商用土工合成材料黏土衬垫(GCL)用于阻隔赤泥渗滤液的有效性。赤泥渗滤液作用下GCL的防渗特性是评价其防污性能的关键因素。以商用改性GCL中膨润土为研究对象,通过自由膨胀试验,研究了4种赤泥渗滤液中膨润土的自由膨胀指数。以商用改性GCL为研究对象,通过改进滤失试验,研究了4种赤泥渗滤液作为渗透液作用下GCL渗透系数的变化规律,评价了预水化作用对渗透系数的影响。研究还采用清洁自来水作为GCL的渗透液作为对照。结果表明,随着离子强度的增加,改性GCL中的膨润土自由膨胀指数随之减小。预水化处理改性GCL的渗透系数相较于未预水化处理试样降低了5倍左右。在实际工程应用中,建议采用自来水预水化处理GCL,以此充分发挥其防渗性能。随着改进滤失试验中施加气压的增大,不同赤泥渗滤液作用下的改性GCL渗透系数均下降。随着离子强度和一价二价离子摩尔数比的增加,改性GCL的渗透系数随之增大。随着膨润土自由膨胀指数的增加,改性GCL的渗透系数随之减小。与自来水渗透情况相比,赤泥渗滤液渗透作用下,改性GCL渗透系数增大4.35~12.0倍。 展开更多

关键词 改性土工合成材料黏土衬垫 赤泥 预水化 渗透特性 离子强度 一价二价离子摩尔数比

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