高岭土-膨润土化学渗透膜效应试验及微观机理分析

摘要

黏土类材料固有的半透膜特性能够显著延缓污染物扩散,对各类堆场防渗屏障服役性能的高效评估具有重要的意义。采用自制的刚性壁膜效应试验装置,开展了不同膨润土掺量的高岭土-膨润土(K-B)防渗材料的化学渗透膜性能试验及SEM电镜扫描试验,确定了5%~60%膨润土掺量的K-B试样化学渗透效率系数的变化规律,从微观角度定量研究并揭示了膜效应行为的影响机理。结果表明:随着膨润土掺量的增加,化学渗透效率系数的变化趋势呈现分阶段性规律,即缓慢增加(40%)3个阶段,膨润土掺量从5%增到60%时,相应的化学渗透效率系数由0.002提高至0.197。通过电镜扫描发现,膨润土掺量的增加导致K-B试样孔隙结构变化,大孔数量减小,小孔数量逐渐增加,孔隙周长增大,表明孔隙数量和孔隙周长的改变是导致K-B化学渗透膜效应随膨润土掺量而变化的微观原因。