在衛(wèi)生填埋場中設計和應用的膨潤土防滲材料主要有兩種:膨潤土防水板和土工聚合粘土襯墊(GCL)。
一、膨潤土防水毯
膨潤土防水毯構造是以瓦楞紙板為外殼,內(nèi)填裝特定配方的膨潤土。其原理是鋪設回填土后,膨潤土粒子吸水膨脹,在添加劑作用下形成膠體并充滿整個紙板空間,膨脹后起到防水和抗?jié)B作用。
這種材料的設計參數(shù)及特性:膨潤土防水毯http://.一般長1100~1450mm、寬720~860mm、厚3.5~5mm,具體可依據(jù)設計要求和設備能力確定;滲透系數(shù)值為l×10-8cm/s,無壓膨脹值>7mL/g,耐干裂,耐低溫。施工相對簡便,以自然搭接方式鋪設,搭接寬度>5cm。這種材料主要適用于平原填埋場,對于山區(qū)或溝谷填理場應用則受到一定限制。
二、土工聚合粘土襯墊(GCL)
1.材料種類
土工聚合粘土襯墊(GCL)簡稱鈉基膨潤土墊,是膨潤土夾在土工織物中間或連接在土工膜上復合制成的,它是目前國內(nèi)外填埋場應用最廣泛的防滲材料之一,通常與土工膜配合使用。
其種類由不同的土工合成聚合物組成,主要有四類:三重組合粘土襯墊,以有紡聚丙烯土工織物為底、鋪上膠接粒狀鈉基膨潤土、上覆粘絲土工織物構成,三重復合型,以細粒鈉基膨潤土機縫在兩層針刺無紡聚丙烯土工織物間構成;膜土復合型,將膠結膨潤土固定在HDPE土工膜上;三重合成物,以無紡針刺土工織物為頂層、膨潤土(膠溶)和無紡針刺土工織物為底層構成。{zh1}一種在填埋場中應用最為適合和普及。
2.技術參數(shù)及特性
填埋場設計GCL的主要技術要求:膨潤土含水量<8%,單位面積質量>4.5kg/m2,滲透系數(shù)<1×10-9cm/s??偤穸?~6mm和幅寬>6m。它的突出特點是利用高性能混土水反應時體積膨脹13~16倍的特性對損傷部位及3mm體內(nèi)裂紋進行自我修補,同時它具有{yj}防水效果、高強度、高延伸率、耐腐蝕及耐沖擊性。
3.施工鋪設
GCL施工相對簡便,不受氣溫影響,不需特殊設備,工期短。施工中GCL的連接通常重疊即可,重疊區(qū)域為150~300mm,如有補丁或顆粒移動缺損,則至少搭接300mm。鋪設后要在GCL上覆蓋一定厚度的土或土工合成材料(常用土工膜),以免水化作用引起厚度變化,造成壓縮或剪切荷載時產(chǎn)生不均勻膨脹。施工后不需要特別的檢查。
GCL可大大解決粘土的缺乏問題,同時減少墊層系統(tǒng)厚度,增大庫容。我國具有豐富的鈣、鈉基膨潤土粘土礦物,因此GCL從性能價格比分析有廣闊的發(fā)展前景。