Swelling pressure of natural and modified smectite-bearing clay raw materials

• Autorzy: Panna W. , Wyszomirski P. , Szumera M.

Identyfikatory

DOI

10.5277/ppmp150112

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Smectite clays, due to their barrier properties and swelling ability, are often applied for waterproofing purposes. A proper value of swelling pressure is one of the parameters, which must be met by the fillers used in hybrid waterproofing materials. The authors determined the swelling pressure of selected clay raw materials in their natural state and after chemical modification. This parameter was measured by the Komine method, as this procedure is more accurate than the standard edometric method. The authors introduced some changes in the method. The samples represent Krakowiec clays (Miocene) and a Triassic clay, collected in active pits of building clays, which are widely exploited in south Poland. The content of the smectite group minerals, determined from the sorption of methylene blue and copper(II) triethylenetetramine, ranges between 15 and 35%. Further characteristics of the clays were obtained with X-ray diffraction, chemical analyses (calcium carbonate content including) and pH measurements. It has been found that the activation of smectite clays with sodium lowers their swelling pressure as water penetrates easier the interlayer spaces of the smectites modified. This is important from the viewpoint of assessing the quality of bentonite fillers.

Słowa kluczowe

EN

clay raw materials; swelling pressure; sodium activated smectites; waterproofing materials; Krakowiec clays; Triassic clay

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 51, iss. 1
• Strony: 127--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Panna W.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Mickiewicza 30, Poland

autor

Wyszomirski P.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Mickiewicza 30, Poland
• State Higher Vocational School in Tarnow, 33-100 Tarnów, Mickiewicza 8, Poland

autor

Szumera M.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Mickiewicza 30, Poland

Bibliografia

• 1. BOBROWSKA M., SZANIAWSKA D., 2011. Badania modyfikacji bentonitów do zastosowan w ochronie srodowiska. Inzynieria i Aparatura Chemiczna, 50, 5, 20-21.
• 2. BRANSKI P., 2007. Ocena mozliwości wykorzystania wybranych przedkenozoicznych kopalin ilastych z obszaru Polski do celow ochrony srodowiska. Przeglad Geologiczny, 55: 467-474.
• 3. GULGONUL 2012. Evaluation of Turkish bentonite for removal of dyes from textile wastewaters. Physicochemical Problems of Mineral Processing 48 (2), 369-380.
• 4. JANOTKA I., FRANKOVSKA J., BASLIK R., STRESKO V., 1996. Bentonite-based materials for environmental protection. Geologica Carpathica – Series Clays, 5, 1 – 2, 43-48.
• 5. KLAPYTA Z., ZABIŃSKI W. [EDS.], 2008. Sorbenty mineralne Polski. ISBN 978-83-7464-107-4. Wyd. UWND AGH Kraków.
• 6. KOCH D., 2002. Bentonites as a basic material for technical base liners and site encapsulation cut-off walls. Applied Clay Science 21, 1–11.
• 7. KOMADEL P. 2003. Chemically modified smectites. Clay Minerals 38, 127-138.
• 8. KOMINE H., 2003. Simplified evaluation for swelling characteristics of bentonites. Engineering Geology 71, 265–279.
• 9. KOMINE H., 2004. Simplified evaluation on hydraulic conductivities of sand-bentonite mixture backfill. Applied Clay Science 26, 13–19.
• 10. KOŚCIÓWKO H., WYRWICKI R. [EDS] 1996. Metodyka badan kopalin ilastych. Panstwowy Instytut Geologiczny, Warszawa – Wroclaw 1996.
• 11. KULESZA-WIEWIORA K., 1982. Pecznienie wewnatrzkrystaliczne mineralow ilastych. Biuletyn Geologiczny 27, 5–62.
• 12. LAIRD D. A., 2006. Influence of layer charge on swelling of smectites. Applied Clay Science 34, 74-87.
• 13. MEIER L.P., KAHR G., 1999. Determination of the cation exchange capacity (CEC) of clay minerals using the complexes of copper (II) ion with triethylenetetraamine. Clays and Clay Minerals 47, No. 3, pp. 386-388.
• 14. MURRAY, H.H., 2007. Occurrences, processing and application of kaolins, bentonites, palygorskite-sepiolite, and common clays. In: Applied Clay Mineralogy. Elsevier, Amsterdam.
• 15. PAJAK R., DOBAK P., 2008. Okreslenie parametrow filtracyjnych ilow krakowieckich z badan w konsolidometrze Rowe’a. Geologia, nr 34, Zeszyt 4, 677-689.
• 16. PANNA W., WYSZOMIRSKI P., MOTYKA J., 2012. Mozliwości wykorzystania wybranych surowców smektytowych jako materiałów dla celów hydroizolacyjnych. Zeszyty Naukowe IGSMiE PAN, nr 83, 131-145.
• 17. SZARUGIEWICZ C., 2007. Zastosowania bentonitowych materialow hydroizolacyjnych Cetco Poland Sp. z o.o. w budownictwie ziemnym. Zeszyty Naukowe. Inzynieria Srodowiska / Uniwersytet Zielonogorski nr 133(13), 399–410.
• 18. WYSZOMIRSKI P., GALOS K., 2005. Czerwone ily triasowe rejonu Tarnowskie Gory-Kepno w aspekcie przydatności dla polskiego przemysłu ceramicznego. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 21, Zeszyt Specjalny 1, 149-166.
• 19. WYSZOMIRSKI P., GALOS K., LEWICKA E., 2005. Charakterystyka iłu poznanskiego z KWB Konin w aspekcie mozliwosci pozyskiwania surowca smektytowego. Ceramika/Ceramics vol. 91(2), 1331-1338.