压实尾矿砂-膨润土混合料在填埋场覆盖系统中的防渗性能研究

摘要

【目的】为了实现固废的资源化利用，采用膨润土改良尾矿砂，探究了压实尾矿砂-膨润土混合料作为填埋场覆盖系统防渗层材料的可行性。【方法】使用标准轻型击实试验确定了不同膨润土掺量下尾矿砂-膨润土混合料的最优含水率和最大干密度，通过固结渗透试验测试了不同膨润土掺量下尾矿砂-膨润土混合料的饱和渗透系数，通过压汞试验（MIP）和电镜扫描试验（SEM）分析了试样的微观孔隙特征，最后通过数值模拟研究了压实尾矿砂-膨润土混合料在覆盖系统中的服役性能。【结果】结果表明：随着膨润土掺量的增加，尾矿砂-膨润土混合料的最大干密度先增大后降低，在10%掺量下达到最大的1.94 g/cm³,其渗透系数随着膨润土掺量的增加而降低，在膨润土掺量达到10%时，其k_s=5.61×10^-10 m/s,满足防渗层渗透性要求(即k_s≤10^-9 m/s),此时，10 cm厚度的防渗层即可满足年渗漏量低于30 mm/年的规范要求，同时设置一定的坡度和侧向导排作用可有效降低覆盖系统的渗漏量。

关键词

覆盖系统 / 尾矿砂 / 膨润土 / 渗透性 / 渗漏量