Effect of mass per unit area of bentonite on the hydration and hydraulic conductivity of artificially prepared geosynthetic clay liners (A-GCLs)

Bu çalışmada, birim alan başına gelen bentonit kütlesinin (BABBK) yapay olarak hazırlanmış geosentetik kil örtülerin (GKÖ) hidrasyon ve hidrolik performansları üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaç için, farklı BABBK değerlerine sahip polimer modifiyeli GKÖ (P-GKÖ) ve sodyumca zengin GKÖ'ler (Na-GKÖ) kullanılmıştır. GKÖ'ler sıkıştırılmış siltli kum üzerinde 7 ve 30 gün süreyle hidrate edilmişlerdir. GKÖ'lerin BABBK'leri arttırıldığında, nihai su içerikleri azalmıştır. Uzun hidrasyon süresi GKÖ'lerin daha yüksek su içeriğine sahip olmasına neden olmuştur. Alt zemin üzerinde hidrate edilen GKÖ'ler, hidrolik iletkenlik testlerine tabi tutulmuşlardır. İlk test grubunda, hidrolik iletkenlik deneyleri yüksek hidrolik eğim altında yapılmıştır. İkinci sette ise, deneyler düşük hidrolik eğimden başlatılarak aşamalı olarak arttırılmıştır. Yüksek hidrolik eğim altındaki deneylerde P-GKÖ, Na-GKÖ ile karşılaştırıldığında, daha düşük hidrolik iletkenliğe sahip bir performans sergilemiştir. Yüksek BABBK'li GKÖ'lerin nihai hidrolik iletkenlikleri yaklaşık 1,0×10-11 m/s'dir. Fakat 3,0 kg/m2 BABBK'ye sahip GKÖ'ler hidrasyon sürelerine bakılmaksızın yüksek permabiliteye sahiptir. Bunun nedeni bentonitin şiştikten sonra bile iplik demetçiklerinin oluşturduğu boşluğu dolduramamasına ve bentonit partiküllerinin GKÖ içinde homojen olarak dağılmamasına bağlanabilir. Rodamin boya testi sonucunda, GKÖ üzerinde iplik demetçiklerinin yoğun olduğu bölgeden dolayı yüksek permabilite değerine sahip olunduğu görülmüştür. Diğer yandan, düşük hidrolik eğimle başlatılan deneylerde hidrolik eğim arttırılsa bile 3,0, 4,0 ve 5,0 kg/m2 BABBK değerlerinde hazırlanan Na-GKÖ'lerde düşük hidrolik iletkenlik değerleri elde edilmiştir. Na-GKÖ gibi 3,0 kg/m2 BABBK'ye sahip P-GKÖ, 20 hidrolik eğimde düşük hidrolik iletkenliğe sahip olmuştur.