|
Tiivistelmä:
|
Bentoniittimateriaalin laatu täytyy tarkastaa ennen kuin se otetaan käyttöön toimintakyky-analyyseissä. Kolme korkealaatuista bentoniittimateriaalia: kaksi Na-bentoniittia Wyomingista ja yksi Ca-bentoniitti Milokselta, karakterisoitiin. Jokaisesta materiaalista karakterisoitiin kaksi tai kolme rinnakkaisnäytettä, jotta materiaalien laadun vaihtelua voitiin arvioida. Karakterisointimenetelmä sisälsi perushyväksyntätestauksen (vesipitoisuus, CEC, paisuntaindeksi, juoksuraja ja raekokojakauma), jatkohyväksyntätestauksen (vaihtuvat kationit, kemiallinen ja mineraloginen koostumus, tiheys, paisuntapaine ja vedenjohtavuus) ja täydentävän testauksen (tässä tutkimuksessa pinta-ala, veden absorptiokyky, montmorilloniitin koostumus, partikkelikokojakauma ja plastisuusraja).
Kaikki kolme materiaalia täyttivät bentoniittipuskurin CEC:lle, smektiittipitoisuudelle, paisuntapaineelle ja vedenjohtavuudelle asetetut vaatimukset. Wyoming-bentoniitit sisälsivät noin 88 % smektiittiä, ja Milos-bentoniitti 79 % smektiittiä ja 3 % illiittiä. Smektiitin pitoisuusmääritysten toistettavuus oli ± 2 %, ja rinnakkaisnäytteiden välinen koostumuksen vaihtelu analyyttisen virheen rajoissa, ainakin Wyoming-bentoniiteilla. Kvantitatiivisten analyysien tarkkuus hivenmineraaleille, kuten kipsille, rikkikiisulle tai karbonaateille oli kuitenkin alhainen. Koska näiden hivenmineraalien pitoisuudet ovat tärkeitä bentoniitin Eh tai pH puskurireaktioille tai huokosveden koostumuksen kehitykselle, niille suositellaan käytettävän normatiivisia pitoisuuksia mineralogisesti määritettyjen pitoisuuksien sijaan.
Eri materiaalien paisuntapaineita ja vedenjohtavuuksia vertailtiin EMDD:n avulla. Tutkitun Ca-bentoniitin paisuntapaine oli suhteessa suurempi kuin tutkittujen Na-bentoniittien, eikä eroa voitu selittää erilaisilla smektiittipitoisuuksilla. Kaikkien tutkittujen materiaalien vedenjohtokyky näytti olevan samaa suuruusluokkaa.
Indeksitestien tulokset korreloivat smektiittipitoisuuden kanssa. Niinpä, tietyssä laajuudessa, indeksitestejä voidaan käyttää indikoivaan smektiittipitoisuuden arviointiin laaduntarkkailutarkoituksessa. Aikaisemmin asetettuja paisuntaindeksin, juoksurajan ja CEC:n hyväksyntärajoja kannattaisi harkita uudelleen, koska tässä tutkimuksessa analysoidut Ca-bentoniitit eivät täyttäneet vaatimuksia paisuntaindeksille, aikaisemmin asetettu juoksurajan hyväksyntäraja oli huomattavasti alhaisempi kuin tässä tutkimuksessa määritetyt juoksurajat, ja koska aikaisemmin asetetut CEC:n hyväksyntärajat perustuivat tekniikkaan, jonka seurauksena tarvittiin eri hyväksyntärajat Na- ja Ca-bentoniiteille, päinvastoin kuin esimerkiksi tässä tutkimuksessa käytetyssä menetelmässä.
|
|
Avainsanat:
|
Laadunvalvonta, bentoniitti, karakterisointi, indeksitesti, koostumus, paisuntapaine, vedenjohtavuus.
|
