engleski

The impact of swelling behaviour of bentonite on its mechanical properties

Glinene geosintetičke barijere su tvornički proizvedene hidrauličke barijere, koje se sastoje od mineralne i geosintetičke komponente. Mineralna komponenta najčešće je bentonitna glina, koja pripada skupini bubrivih tala. Svrha je ovog istraživanja utvrditi utjecaj bubrenja na mehanička svojstva bentonitne gline. Za istraživanja je odabrana Volclay bentonitna glina u granulama, mineraloškog sastava: montmorillonit 80-85%, kristobalit oko 5%, kvarc oko 5%, plagioklasi 5%. Povezanost bubrenja i promjene vlažnosti s promjenama posmične čvrstoće i parametara posmične čvrstoće istraživana je u uređaju za izravni posmik. Pri tome su u serijama ispitivanja, kod različitih normalnih naprezanja (50, 100 i 200 kPa) mijenjana vremena hidratacije (7, 14 i 21 dan) simulirajući različite stupnjeve bubrenja bentonitne gline. Dugotrajnim pokusima bubrenja u edometru pri različitim normalnim naprezanjima (50, 100 i 200 kPa) definirana je krivulja bubrenja bentonitne gline. Povezanost bubrenja s konsolidacijskim i hidrauličkim svojstvima istraživana je u edometru i troosnom uređaju. Za usporedbu konsolidacijskog ponašanja bentonitne gline pri različitim vrstama opterećenja, osim u edometru, konsolidacijska svojstva ispitana su i u uređaju za troosni posmik pri izotropnoj kompresiji. Ispitivanja hidrauličkih svojstava provedena su u troosnom uređaju pri različitim srednjim vrijednostima efektivnih naprezanja u uvjetima potpune zasićenosti uzorka. Pokusi bubrenja pokazali su da je bubrenje bentonitne gline dugotrajan proces. Završetak primarnog bubrenja postiže se nakon 31 dana neovisno o intenzitetu normalnog naprezanja. Nakon završetka primarnog bubrenja nastupila je faza sekundarne kompresije. Ispitivanja čvrstoće pokazuju da dolazi do smanjenja kohezije s produljenjem hidratacije bentonitne gline. Kut trenja se hidratacijom (od 7 do 14 dana) povećava. Produljenjem hidratacije nakon 14 dana nema značajnije promjene vrijednosti kuta trenja. Na krivulji odnosa završne vlažnosti i posmične čvrstoće vidljiva je promjena nagiba krivulje kod raspona završnih vlažnosti od 60 do 90%. Navedeno odgovara postojećim spoznajama o promjeni nagiba karakteristične krivulje retencije vode kod usisnih naprezanja od 0, 4 do 1 MPa. Navedeni odnosi prezentirani su u svjetlu pretpostavljenih promjena u mikrostrukturi bentonitne gline tijekom bubrenja odnosno pojavom dvostrukih difuznih slojeva.

bentonite clay; swelling; shear strength; coefficient of permeability; coefficient of consolidation

nije evidentirano