土工膨润土防水毯在不同酸碱度下的防渗性能及其机理研究

批准号:
51608192
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
刘洋
依托单位:
学科分类:
E08.建筑与土木工程
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
肖江、曾兴、杨仙、何俊杰
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中文摘要
针对土工膨润土防水毯(Geosynthetic Clay Liner,GCL)在尾矿处理、堆浸法选矿等酸碱条件下的应用,其防渗性能及机理欠明确。本项目通过综合分析不同酸碱度下膨润土组分的各项性质指标变化(包括液塑限、自由膨胀指数及滤失量),建立其与GCL渗透系数之间的量化关系,评估GCL的防渗性能;基于质量守恒原理和达西定律,建立不同酸碱度下滤失量推导渗透系数的计算模型,提供快速评估GCL防渗性能的有效手段;采用三轴柔壁渗透试验,揭示多条件下(不同酸碱度、有效压应力、预水化条件等)GCL的防渗性能变化规律,并构建GCL防渗性能综合评价体系。以GCL中膨润土组分为研究对象,采用X荧光光谱分析、扫描电镜、透射电镜、红外光谱分析等方法,进行膨润土微观结构变化研究,建立膨润土微观结构变化与GCL宏观防渗性能间的表征机制,揭示GCL在不同酸碱度下的防渗机理,为后期GCL在不同酸碱度下的应用奠定基础。
英文摘要
Geosynthetic clay liners (GCLs) are increasingly considered for deployment as hydraulic barriers in heap leach pads and waste rock dumps. As a result, there is a high probability that they may come into contact with aggressive leachates having non-neutral pH, a great need to understand their seepage performance and mechanism under these acidic and alkaline conditions. In this study, parameters, such as liquid/plastic index, swell index and fluid loss, of bentonite component in a GCL would be determined with different pH solutions in order to establish the quantitative relationship between GCLs’ hydraulic conductivity and these parameters,by this way, the hydraulic conductivity of a GCL could be estimated. Based on the law of conservation mass and the Darcy’s law, the hydraulic conductivity could be back-calculated with the fluid loss results to provide a quick and effective method to evaluate the hydraulic performance of a GCL. The flexible-wall hydraulic conductivity tests would be conducted so as to determine the hydraulic performance of a GCL under different conditions (different pH, effective stress and pre-hydration). Micro-structure of bentonite component would be observed using X-ray fluorescence, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and infrared spectroscopy to obtain the rules of micro-structure changing under different pH solutions. These micro information would be correlated with the macro hydraulic performance of a GCL. The seepage mechanism of a GCL would be clarified in this study and would provide the reference for future studies regarding GCLs’ applications under pH conditions.
针对土工膨润土防水毯(Geosynthetic Clay Liner,GCL)在酸碱条件下的应用时其防渗性能及机理欠明确的问题,本项目通过综合分析不同酸碱度下GCL中膨润土组分的各项性质指标变化,建立了各指标与GCL渗透系数之间的量化关系;采用三轴柔壁渗透试验,揭示了多条件下GCL的防渗性能变化规律,构建GCL了防渗性能综合评价体系。并以膨润土组分为研究对象,采用扫描电镜、透射电镜、红外光谱等测试分析方法,研究其微观结构变化,建立膨润土微观结构变化与GCL宏观防渗性能间的表征机制,揭示GCL在不同酸碱度下的防渗机理,为GCL在不同酸碱度条件下的应用奠定基础,圆满完成了既定目标。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Impact of acid leachates on microtexture of bentonites used in geosynthetic clay liners
酸性浸出液对土工合成粘土衬垫用膨润土微观结构的影响
DOI:10.1680/jgein.18.00043
发表时间:2019-04
期刊:Geosynthetics International
影响因子:4.5
作者:Yang. Liu;W. P. Gates;A. Bouazza
通讯作者:A. Bouazza
DOI:--
发表时间:2016
期刊:矿产与地质
影响因子:--
作者:刘洋;王利珍
通讯作者:王利珍
DOI:--
发表时间:2017
期刊:Ce Ca
影响因子:--
作者:Yang Liu
通讯作者:Yang Liu
Experimental Study on the Chemical and Geo-Chemical Properties of a Fe3O4 Dominated Ore
Fe3O4为主矿石化学和地球化学性质的实验研究
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Chemical Engineering Transactions
影响因子:--
作者:Yang Liu;Yulong Lu;Yu Hao
通讯作者:Yu Hao
DOI:10.3303/cet1759163
发表时间:2017-07
期刊:Chemical engineering transactions
影响因子:--
作者:Liu Yang
通讯作者:Liu Yang
高温矿山渗滤液条件下膨润土防水毯的渗透性能变化规律及其机理研究
- 批准号:2022JJ30244
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘洋
- 依托单位:
国内基金
海外基金
