Możliwości wykorzystania wybranych surowców smektytowych jako materiałów dla celów hydroizolacyjnych

Surowce zasobne w smektyty - ze względu na drobne uziarnienie i właściwości barierowe - są chętnie stosowane w różnego rodzaju hydroizolacjach. Przedmiotem przeprowadzonych badan było określenie przydatności takich surowców jak bentonit ze słowackiego złoża "Kopernica III" oraz ił beidellitowy z KWB "Bełchatów" do budowy mineralnych barier izolacyjnych składowisk niebezpiecznych odpadów, a także wykorzystanie modyfikowanych odmian tych surowców w charakterze głównego składnika hybrydowych materiałów hydroizolacyjnych oraz mieszanek bentonitowo-gruntowych. Zawartość minerałów grupy smektytu - określona metodąsorpcji błękitu metylenowego - wyniosła 70% dla bentonitu z Kopernicy oraz 56% dla iłu beidellitowego z KWB Bełchatów. Wysoki udział smektytu w ile z Bełchatowa pozwala na traktowanie go jako wartościowego substytutu importowanej kopaliny z Kopernicy. W celu pełnej charakterystyki omawianych surowców wykonano - oprócz określenia zawartości smektytu - takie badania jak: pełna analiza chemiczna, rentgenograficzna analiza fazowa, analiza składu ziarnowego, oznaczenie edometrycznego wskaźnika pęcznienia i ciśnienia pęcznienia oraz dokonano pomiaru filtracji mieszanek bentonitowo-gruntowych za pomocąedometru cieczowego. Uzyskane wyniki badan wskazują, że analizowane surowce spełniają kryteria przydatności do budowy sztucznych barier izolacyjnych. Zdolność do wymiany kationów badanych surowców sprawia, że mogą być one stosowane również jako składniki hybrydowych materiałów hydroizolacyjnych oraz mieszanek gruntowo-bentonitowych.

Mineral raw materials rich in smectites are often used - due to their fine grains and barrier properties - in different waterproofing applications. This study determined the suitability of bentonite from the Kopernica III deposit (Slovakia) and beidellite clay from the lignite mine in Bełchatów (Poland) for constructing mineral barriers in the landfills of hazardous waste sites and - after proper modification - as main components in hybrid waterproof materials and bentonite-soil blends. The contents of smectite-group minerals, determined through the methylene blue method, are 70% in the Slovakian bentonite and 56% in the Polish beidellite clay. Due to high content of smectites the Bełchatów clay could be a substitute for the bentonite imported from Kopernica. To obtain a full characterization of this two raw materials, the following investigations were performed in addition to specifying the content of smectites: chemical and XRD analyses, determination of particle size distribution, swelling index rate and swelling pressure, as well as measurements of the water permeability of bentonite-soil blends. The results indicate that the smectitie-rich clays from both Kopernica and Bełchatów meet the requirements as raw materials suitable for constructing artificial isolating barriers. Considering the exchange cation capabilities, both clays can also be used as components in hybrid waterproofing materials and bentonite-soil blends.