Реагентная модификация глинистых грунтов

Введение…………………………………………………………………..………8
1. Анализ физико-химических свойств глинистых грунтов и применение
их в качестве противофильтрационных экранов……………...………….10
1.1. Анализ физико-механических свойств глинистых грунтов…...….10
1.1.1. Структура глинистых пород…………………………….……..10
1.1.2. Кристаллохимическое строение глинистых минералов……..14
1.1.3. Электрический заряд структурной частицы глины…………..15
1.1.4. Поверхностные явления на границе минерал-вода…………..18
1.1.5. Особенности физико-механических свойств глинистых
пород…………………………………………………….………23
1.2. Применение глинистых противофильтрационных экранов
в конструкции полигонов ТБО и ПО…………….……………………..25
2. Методики проведения исследования…………………………………… 26
2.1. ...........
.....................
.....................
2.2. Определение величины набухаемости………………………..……30
2.3. Определение коэффициента фильтрации…………………..………34
2.4. Методики проведения модификации глинистых грунтов………..39
3. Исследование влияния реагентной модификации природной
глины на ее противофильтрационные свойства……………………….…..40
3.1. Характеристика физико-химических свойств исследуемого
образца глинистого грунта………………………………………...…40
3.2. Исследование противофильтрационных свойств образцов глинистого грунта модифицированного растворами кислот……...44

3.3. Исследование противофильтрационных свойств образцов.........................………………………………
3.4. Исследование противофильтрационных свойств образцов глинистого грунта модифицированного реагентами на основе гидролизного лигнина……………………………………………..…51
3.4.1. Характеристика исходного гидролизного лигнина……..……51
3.4.2. Методы получения нитролигнина………………………..……52
3.4.3. Исследование противофильтрационных свойств полученных образцов ………………………………………………………...53
4. Обсуждение результатов……………………………………………………64
Выводы………………………………………………………………….……66
Список литературы………………………………………………………….67
Приложения…………………………………………………………...…… 69

Полигоны захоронения твердых бытовых отходов (ТБО) представляют комплексы природозащитных сооружений, предназначенные для обеспечения безопасного сбора, обезвреживания и захоронения отходов. Наиболее эффективной схемой складирования отходов с позиций экономии отвода земель и эксплуатационных затрат является высотная схема. При этой схеме карта складирования отходов представляет собой геотехническое сооружение, возведенное из техногенных грунтов и включающее инженерные и природозащитные системы направленные на ограничение и контроль эмиссий загрязняющих веществ с биогазом в атмосферу, а также для предотвращения поступления загрязняющих веществ с фильтратом в поверхностную и подземную гидросферу. Создаются системы сбора, отвода и утилизации биогаза. Для устранения действия фильтрационных вод разрабатываются комплексы мероприятий, включающие создание противофильтрационного экрана, системы сбора, отвода и очистки фильтрата.
Противофильтрационные экраны основания карт складирования отходов – это основные конструктивные элементы, обеспечивающие природоохранную функцию – защиту грунта, поверхностных и грунтовых вод от проникновения фильтрата.
Для создания противофильтрационных экранов используют искусственные и природные материалы. В качестве искусственных материалов применяют полимерные геомембраны и геосинтетические бентонитовые материалы типа BENTOMAT. Их применение ограничивается рядом факторов – это неизбежные механические повреждения в процессе технологической укладки и вероятность нарушений свойств герметичности в процессе термической пайки швов, что неизбежно ведет к увеличению коэффициента фильтрации геомембран; применение бентонитовых материалов и геомембран характеризуются высокими экономическими затратами, связанными с процессами производства, транспортировки и укладки на полигонах ТБО.
Наиболее целесообразно использовать в качестве противофильтрационных экранов природную глину, предварительно обработанную модифицирующими добавками с целью понижения ее фильтрационной способности. Противофильтрационные свойства определяются способностью глины к набуханию. Увеличение величины набухания глины ведет к понижению коэффициента фильтрации.
Целью данной работы является исследование влияния реагентной модификации природной глины на ее противофильтрационные свойства.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
5. Проанализировать физико-химические свойства природной глины.
6. Исследовать влияние обработки глинистых грунтов растворами соляной и серной кислот различной концентрации на противофильтрационные свойства полученных материалов.
7. Исследовать влияние обработки глинистых грунтов раствором хлорида натрия на противофильтрационные свойства полученных материалов.
8. Исследовать возможность использования лигнинсодержащих отходов для повышения противофильтрационных свойств глинистых грунтов.