膨润土-聚合物复合材料膨润土垫层与土工膜界面剪切强度研究

摘要整理

本研究比较了膨润土-聚合物复合材料（BPC）膨润土垫层（GCL）与织纹土工膜（GM）的界面剪切强度，以及传统钠基膨润土（NaB）GCL与同一土工膜的界面剪切强度。采用4种BPC GCL样品，聚合物掺量范围为0.12～1.09 g/kg。BPC GCL/GM界面的峰值剪切强度与NaB GCL/GM界面强度基本相同，但最低可降低至14.4倍。BPC GCL/GM界面剪切强度降低的主要原因是水化聚合物凝胶从GCL迁移至界面区域。水化凝胶具有极低的剪切抗力，导致峰值剪切强度和大位移剪切强度均显著降低。剪切强度的降低程度随BPC GCL的聚合物掺量增加和法向应力增大而增加。在BPC GCL内部加入机织裂膜土工织物可以有效阻止聚合物向界面迁移，使得该复合结构的界面剪切强度高于不含裂膜土工织物的相同BPC GCL。研究结果为膨润土-聚合物复合垫层在土壤防渗工程中的应用提供了重要的技术参考。

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