›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S1): 187-192.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S1.031

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

垃圾填埋场污泥灰改性黏土衬垫的强度特性及微观结构

董祎挈，陆海军，李继祥，徐文颖   

  1. 武汉轻工大学 多孔介质力学研究所，湖北 武汉 430023
  • 收稿日期:2015-03-10 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-14
  • 通讯作者: 陆海军，男，1979年生，副教授，硕士生导师，主要从事渗流与环境岩土工程方面的研究。E-mail: lhj_whpu@163.com E-mail:dyq_whpu@163.com
  • 作者简介:董祎挈，男，1991年生，硕士研究生，主要从事渗流与环境岩土工程方面的研究。
  • 基金资助:
    湖北省教育厅科学研究计划项目（No.D20141703）；湖北省自然科学基金（No.2014CFB889）。

Strength properties and microstructure of landfill clay liner containing sewage sludge ash

DONG Yi-qie, LU Hai-jun, LI Ji-xiang, XU Wen-ying   

  1. Institute of Poromechanics, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei 430023, China
  • Received:2015-03-10 Online:2015-07-11 Published:2018-06-14

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1340

摘要： 为评价污泥灰改性黏土作为填埋场衬垫防渗材料的可行性，分析污泥灰改性黏土强度特性及孔隙结构，针对受垃圾渗沥液腐蚀的纯黏土与污泥灰掺量为1%～5%的改性黏土，采用直接剪切试验分析其抗剪强度变化规律，采用低温氮气吸附试验分析剪切变形后试样的孔隙结构组成。结果表明，改性黏土属于VI型等温线，并存在H3型滞后环，且2～6 nm介孔的数量占比较大。受垃圾渗沥液腐蚀后，黏土抗剪强度大幅下降，黏聚力与内摩擦角分别下降60.12%和19.17%；黏土的最大氮气吸附量降低16.19%，且孔隙分布双肩峰发育不完全；随污泥灰添加量的增加，改性黏土抗剪强度增大，且孔隙分布逐渐恢复双肩峰形式，总孔容增大。

关键词: 污泥灰（SSA）, 垃圾渗沥液, 剪切变形, 孔隙结构

Abstract: In order to evaluate the feasibility of improved clay based on sewage sludge ash(SSA) used as landfill liner-soil materials, a series of the direct shear strength tests and low temperature nitrogen adsorption tests were carried out to analyze shear strength and pore structure of improved clay in laboratory. The improved clay was composed of 95%-99% of raw clay and 1%-5% of SSA. The results show that the isotherms of improved clay containing SSA is belong to type VI isotherms, and it had type H3 hysteresis loop; The pore of improved clay was mainly composed of mesopore of 2-6 nm. The shear strength of raw clay corroded by landfill leachate sharply decreased. The cohesive strength and internal friction angle of sample declined 60.12% and 19.17%, respectively. The maximum adsorption capacity of raw clay corroded by landfill leachate declined 16.19%. The shear strength and pore volume of improved clay increased with an increasing of SSA.

Key words: sewage sludge ash(SSA), landfill leachate, shear deformation, pore structure

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[1] 赵艳, 杨柳, 奚茹茹, 耿振坤, 张谦, 马雄德, . 基于核磁共振和磁共振成像的低渗透岩芯CO2-H2O两相驱替特征研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1636-1644.
[2] 马登辉, 韩迅, 关云飞, 唐译, . 珊瑚颗粒孔隙结构及渗流特性分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 223-230.
[3] 程坦, 郭保华, 孙杰豪, 田世轩, 孙崇轩, 陈岩, . 非规则砂岩节理剪切变形本构关系试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 51-64.
[4] 李甜果, 孔令伟, 王俊涛, 王凤华, . 基于核磁共振的季冻区膨胀土三峰孔隙结构演化特征及其力学效应[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2741-2754.
[5] 房营光, 陈建, 谷任国, 巴凌真, 舒浩恺, . 基于有效比表面积修正的Kozeny-Carman方程 在黏土渗透中的适用性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2547-2554.
[6] 彭家奕, 张家发, 沈振中, 叶加兵, . 颗粒形状对粗粒土孔隙特征和渗透性的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 592-600.
[7] 李玲, 刘金泉, 刘造保, 刘桃根, 王伟, 邵建富, . 砂-黏土混合物高压压实性能试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3502-3514.
[8] 李杰林, 朱龙胤, 周科平, 刘汉文, 曹善鹏, . 冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3524-3532.
[9] 刘语, 张巍, 梁小龙, 许林, 唐心煜. 南京粉细砂空间孔隙结构表征单元体确定[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2723-2729.
[10] 王士权, 魏明俐, 何星星, 张亭亭, 薛 强, . 基于核磁共振技术的淤泥固化水分转化机制研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1778-1786.
[11] 梁维云, 韦昌富, 颜荣涛, 杨德欢. NaCl溶液饱和膨胀土的压缩特性及其微观机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4759-4766.
[12] 李静, 孔祥超, 宋明水, 汪勇, 王昊, 刘旭亮, . 储层岩石微观孔隙结构对岩石力学特性 及裂缝扩展影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4149-4156.
[13] 谢 涛，罗 强，张 良，连继峰，于曰明, . 主动与被动状态下墙体侧向位移近似计算[J]. , 2018, 39(5): 1682-1690.
[14] 叶加兵, 张家发, 邹维列, . 颗粒形状对碎石料孔隙特性影响研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4457-4467.
[15] 黄 伟，项 伟，刘清秉，DAO Minh-huan，王臻华，张云龙,. 离子固化剂改性蒙脱土水合-孔隙关联演化机制[J]. , 2018, 39(10): 3631-3640.
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[1] 李 奎，高 波. 地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案研究[J]. , 2010, 31(5): 1509 -1516 .
[2] 杨 冰，杨 军，常 在，甘厚义，宋二祥. 土石混合体压缩性的三维颗粒力学研究[J]. , 2010, 31(5): 1645 -1650 .
[3] 肖世国，鲜 飞，王唤龙. 一种微型桩组合抗滑结构内力分析方法[J]. , 2010, 31(8): 2553 -2559 .
[4] 叶海林，郑颖人，黄润秋，杜修力，李安洪，许江波. 强度折减动力分析法在滑坡抗滑桩抗震设计中的应用研究[J]. , 2010, 31(S1): 317 -323 .
[5] 张志沛，彭 惠，饶 晓. 软土地基注浆扩散过程数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 652 -0655 .
[6] 吴礼舟 ，张利民 ，黄润秋. 成层非饱和土渗流的耦合解析解[J]. , 2011, 32(8): 2391 -2396 .
[7] 刘 润 ，王秀妍 ，刘月辉 ，王武刚. 点支撑缺陷下海底埋管热屈曲分析[J]. , 2011, 32(S2): 64 -69 .
[8] 梁耀哲. 刚性桩复合地基的主动土压力分析[J]. , 2012, 33(S1): 25 -29 .
[9] 韩建新 ，李术才 ，李树忱 ，杨为民 ，汪 雷 . 基于强度参数演化行为的岩石峰后应力-应变关系研究[J]. , 2013, 34(2): 342 -346 .
[10] 黄 达 ，岑夺丰 ，黄润秋 . 单裂隙砂岩单轴压缩的中等应变率效应颗粒流模拟[J]. , 2013, 34(2): 535 -545 .
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