CN114436581A - 一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污染场地阻隔风险管控技术领域,尤其是一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料,包括以下原料,其中原位土为68%‑85%、钠化改性钙基膨润土为5%‑10%、聚合物为0.1%‑1%、添加剂为0.01%‑0.1%和水泥为5%‑10%,该低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料有效防止矿山污染场地的非饱和区墙体由于地下水升降导致自身开裂的情况,具有较强的实用性。

Description

一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及污染场地阻隔风险管控技术领域,尤其涉及一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料及其制备方法。
背景技术
社会发展离不开资源的综合利用,矿产资源是科技、经济发展的 重要组成部分。随着金属矿产资源需求量逐渐增大,使得金属矿山开 发力度加大,致使矿山生态环境遭到不同程度的破坏,如金属矿山开 发引起的地质灾害、水土污染等。如果不加以人为的治理和干扰,那 么最终将会导致采矿区生态失衡,资源枯竭,对当地的经济发展和农 业建设都会带来严重的影响,甚至有可能会引发大的地质灾害,威胁 当地居民的生命和财产安全。
竖向阻隔技术是污染场地综合处治和风险管控的重要技术之一。对于有强度需求的矿山污染场地,刚性竖向阻隔屏障如水泥-膨润土阻隔屏障(CB)、土-水泥-膨润土阻隔屏障(SCB)、塑性混凝土阻隔屏障(PC)、MgO激发矿渣-膨润土阻隔屏障(MSB)以及深层搅拌水泥土阻隔屏障(CS)等相较于柔性阻隔屏障更为适用。其次,由于地处山地区域,地下水位水位变动较大,导致竖向阻隔屏障会经历大量的干湿循环,可能导致屏障受干湿循环的暴露影响形成开裂,导致强度降低并降低其阻隔性能。在高风险复合重金属污染物胁迫下,阻隔屏障将出现阻隔性能劣化:例如,防渗性能失效、吸附性能衰退等。因此,积极研究在高风险复合重金属污染物作用下工程屏障的防渗、保水抗开裂的增强技术,可有效增强其阻控性能,降低污染物击穿屏障的风险,对确保屏障的安全服役性能具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题是,提供一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料,一、该阻隔屏障材料具备良好的化学相容性,能抵抗高浓度重金属污染溶液的侵蚀并保持其渗透系数始终低于1×10 -9m/s;二、该阻隔屏障材料的保水性较传统竖向阻隔屏障材料增强10%-30%,抗开裂性能较传统阻隔屏障材料有明显改善,适用工程场景更加广阔。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料,包括以下原料,其中原位土为68%-85%、钠化改性钙基膨润土为5%-10%、聚合物为0.1%-1%、添加剂为0.01%-0.1%和水泥为5%-10%。
优选地,所述添加剂为玄武岩纤维,聚合物为聚丙烯酸钠,膨润土为普通商用钠化改性钙基膨润土,水泥为抗硫酸盐硅酸盐水泥,所述玄武岩纤维的长度在5-20mm,所述玄武岩纤维的单丝公称直径10-15um。
优选地,所述玄武岩纤维的拉伸强度不低于1050MPa,所述玄武岩纤维的发弹性模量不低于34GPa,所述玄武岩纤维的断裂伸长率小于3%,所述玄武岩纤维的单丝断裂强度保留率大于75%。
优选地,所述钠化改性钙基膨润土为0.002mm,所述钠化改性钙基膨润土自由膨胀率为17mL/2g,所述钠化改性钙基膨润土液限高于230%。
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至细度200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤S4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
优选地,所述步骤S5中加入泥浆的量由增强型竖向阻隔墙材料的坍落度控制,控制为150 mm。
优选地,将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000r/min,拌和30min。
优选地,将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为4000r/min,拌和60min。
本发明中与传统竖向阻隔屏障材料相比,主要有以下优势:
一、在高浓度重金属污染溶液的作用下仍能保持渗透系数低于1×10 -9 m /s,并满足规范的要求,并且该增强型竖向阻隔墙材料具有良好的化学相容性,不易被高浓度复合污染溶液侵蚀而导致渗透系数增大。
二、该增强型竖向阻隔墙材料中掺入玄武岩纤维,极大提高抗开裂性能。
三、该增强型竖向阻隔墙材料的制作工艺简单,建造成本低,易于工程推广。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料,包括以下原料,其中原位土为68%-85%、钠化改性钙基膨润土为5%-10%、聚合物为0.1%-1%、添加剂为0.01%-0.1%和水泥为5%-10%。
本发明中,所述添加剂为玄武岩纤维,聚合物为聚丙烯酸钠,膨润土为普通商用钠化改性钙基膨润土,水泥为抗硫酸盐硅酸盐水泥,所述玄武岩纤维的长度在5-20mm,所述玄武岩纤维的单丝公称直径10-15um。
本发明中,所述玄武岩纤维的拉伸强度不低于1050MPa,所述玄武岩纤维的发弹性模量不低于34GPa,所述玄武岩纤维的断裂伸长率小于3%,所述玄武岩纤维的单丝断裂强度保留率大于75%。
本发明中,所述钠化改性钙基膨润土为0.002mm,所述钠化改性钙基膨润土自由膨胀率为17mL/2g,所述钠化改性钙基膨润土液限高于230%。
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至细度200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤S4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
本发明中,所述步骤S5中加入泥浆的量由增强型竖向阻隔墙材料的坍落度控制,控制为150 mm。
本发明中,将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000r/min,拌和30min。
本发明中,将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为4000r/min,拌和60min。
下面结合具体实施例进行详细说明,实施案例中所用的聚丙烯酸钠为国药集团提供。
实施例一
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
此实施例所得的阻隔屏障材料中,抗硫酸盐硅酸盐水泥的质量占比为5%,钠化改性钙基膨润土的质量占比为5%,聚丙烯酸钠占比为0.1%,玄武岩纤维的质量占比为0.01%,原位土的质量占比为89.89%。
将此实施例所得的增强型竖向阻隔屏障材料命名为“增强1”
实施例二
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
此实施例所得的阻隔屏障材料中,抗硫酸盐硅酸盐水泥的质量占比为5%,钠化改性钙基膨润土的质量占比为10%,聚丙烯酸钠占比为0.1%,玄武岩纤维的质量占比为0.01%,原位土的质量占比为84.89%。
将此实施例所得的增强型竖向阻隔屏障材料命名为“增强2”
实施例三
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
此实施例所得的阻隔屏障材料中,抗硫酸盐硅酸盐水泥的质量占比为10%,钠化改性钙基膨润土的质量占比为10%,聚丙烯酸钠占比为0.1%,玄武岩纤维的质量占比为0.01%,原位土的质量占比为79.89%。
将此实施例所得的增强型竖向阻隔屏障材料命名为“增强3”。
实施例四
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
此实施例所得的阻隔屏障材料中,抗硫酸盐硅酸盐水泥的质量占比为10%,钠化改性钙基膨润土的质量占比为10%,聚丙烯酸钠占比为0.5%,玄武岩纤维的质量占比为0.01%,原位土的质量占比为79.49%。
将此实施例所得的增强型竖向阻隔屏障材料命名为“增强4”。
实施例五
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
此实施例所得的阻隔屏障材料中,抗硫酸盐硅酸盐水泥的质量占比为10%,钠化改性钙基膨润土的质量占比为10%,聚丙烯酸钠占比为1%,玄武岩纤维的质量占比为0.01%,原位土的质量占比为78.99%。
将此实施例所得的增强型竖向阻隔屏障材料命名为“增强5”。
实施例六
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
此实施例所得的阻隔屏障材料中,抗硫酸盐硅酸盐水泥的质量占比为10%,钠化改性钙基膨润土的质量占比为10%,聚丙烯酸钠占比为0.5%,玄武岩纤维的质量占比为0.05%,原位土的质量占比为79.45%。
将此实施例所得的增强型竖向阻隔屏障材料命名为“增强6”。
实施例七
一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
此实施例所得的阻隔屏障材料中,抗硫酸盐硅酸盐水泥的质量占比为10%,钠化改性钙基膨润土的质量占比为10%,聚丙烯酸钠占比为0.5%,玄武岩纤维的质量占比为0.1%,原位土的质量占比为79.4%。
将此实施例所得的增强型竖向阻隔屏障材料命名为“增强7”。
对照例:
本发明设置对照例,用以直观地对比针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料与传统竖向阻隔屏障材料的性能差异。传统竖向阻隔屏障以土-水泥-膨润土阻隔屏障为代表。其中,425硅酸盐水泥的质量占比为10%,钠化改性钙基膨润土的质量占比为10%,原位土的质量占比为80%。主体材料为原位土、膨润土,阻隔屏障材料命名为“对照8”。
性能检测
对实施例1-7所得的针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料以及对照例所得的传统阻隔屏障材料“对照8”进行以下性能测试试验。
1)渗透系数测试,实施例、对照例的渗透系数采用改进滤失试验进行测试,滤失液采用某矿山污染场地污染场地渗滤液,污染液成分见表1。各实施例的渗透系数测试结果见表2。
2)强度测试,养护28天后,采用无侧限抗压仪进行测试。试验结果见表3。
3)质量损失率,养护90天后,浸泡100mmol/L硫酸钠溶液,称量计算质量损失率。试验结果见表4。
表1某矿山污染场地污染场地渗滤液浓度情况
测定污染物 平均样品数 浸出浓度(mg/kg)
3 612.7 - 789.2
3 266.2 - 456.3
3 1.21 – 2.35
3 8.6 – 17.6
3 47.52 – 92.36
表2 渗透系数测试结果
实施例 渗透系数(m/s)
对照8 5.2×10-6
增强1 6.7×10-8
增强2 5.4×10-9
增强3 5.1×10-9
增强4 7.1×10-10
增强5 3.5×10-10
增强6 2.3×10-10
增强7 2.6×10-10
表3 强度试验测试结果
实施例 28天强度(kPa)
对照8 400
增强1 390
增强2 420
增强3 510
增强4 505
增强5 500
增强6 566
增强7 608
表4 质量损失率测试结果
实施例 质量损失率(%)
对照8 4.5
增强1 1.5
增强2 1.5
增强3 1.2
增强4 1.2
增强5 1.2
增强6 1.1
增强7 1
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料,其特征在于,包括以下原料,其中原位土为68%-85%、钠化改性钙基膨润土为5%-10%、聚合物为0.1%-1%、添加剂为0.01%-0.1%和水泥为5%-10%。
2.根据权利要求1所述的一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料,其特征在于,所述添加剂为玄武岩纤维,聚合物为聚丙烯酸钠,膨润土为普通商用钠化改性钙基膨润土,水泥为抗硫酸盐硅酸盐水泥,所述玄武岩纤维的长度在5-20mm,所述玄武岩纤维的单丝公称直径10-15um。
3.根据权利要求2所述的一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料,其特征在于,所述玄武岩纤维的拉伸强度不低于1050MPa,所述玄武岩纤维的发弹性模量不低于34GPa,所述玄武岩纤维的断裂伸长率小于3%,所述玄武岩纤维的单丝断裂强度保留率大于75%。
4.根据权利要求1所述的一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料,其特征在于,所述钠化改性钙基膨润土为0.002mm,所述钠化改性钙基膨润土自由膨胀率为17mL/2g,所述钠化改性钙基膨润土液限高于230%。
5.根据权利要求1所述的一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将聚丙烯酸钠与烘干的钠化改性钙基膨润土混合,并以固液比1:20倒入自来水制成泥浆,用电动搅拌器进行搅拌,同时水浴加热,温度为60℃,电动搅拌器转速设定为200-500r/min,搅拌5-10min;
S2、将泥浆放置在60℃恒温烘箱中烘干,并研磨至细度200目得到聚丙烯酸钠改性膨润土;
S3、将聚丙烯酸钠改性膨润土、抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维拌合,运用电动搅拌器保持200-500r/min的转速,拌和5-10min,形成复合土干粉;
S4、将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000-4000r/min,拌和30-60min;
S5、往步骤S3所得的复合原位土干粉加入步骤S4所得的泥浆中,运用电动搅拌机进行拌和,电动搅拌机转速设定为200-500r/min,同时为保证各组分质量不变,适时抗硫酸盐硅酸盐水泥、原位土及玄武岩纤维,拌和10-30min后即可得到针对矿山污染场地的低渗透性及高耐久性的增强型竖向阻隔墙材料。
6.根据权利要求5所述的一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S5中加入泥浆的量由增强型竖向阻隔墙材料的坍落度控制,控制为150mm。
7.根据权利要求5所述的一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,其特征在于,将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为1000r/min,拌和30min。
8.根据权利要求5所述的一种低渗透高耐久性增强型竖向阻隔墙材料的制备方法,其特征在于,将步骤S2所得的聚丙烯酸钠改性膨润土中加入自来水,制备改性膨润土泥浆,用电动搅拌机进行搅拌,电动搅拌机的转速设定为4000r/min,拌和60min。
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