黑山膨润土物化性能研究

本文通过岩矿鉴定、XRD、扫描电镜、粒度、化学成分等分析,对黑山膨润土的性能进行了分析研究,该膨润土属于钙基、二八面体蒙脱石,结晶度较差,并具切脱（cheto）型蒙脱石的特点,膨润土中含较多杂质。本研究为该膨润土的开发利用奠定了基础。     

基于膨润土微观结构确定土水特征曲线的残余含水率

根据蒙脱石层间水化微观结构,建立了蒙脱石水化后的含水率计算公式,并认为蒙脱石发生第1层水化时的含水率即为残余含水率。用4种膨润土土水特征曲线试验数据,分析探讨了考虑不同初始干密度和同一初始干密度下不同温度环境等因素对膨润土土水特征曲线的残余含水率影响。研究结果表明,膨润土的残余含水率与膨润土的比表面积、水膜厚度以及水膜密度成正比,而与膨润土的初始干密度和温度无关。通过实测和计算残余含水率比较,验证了该公式的合理性。     

蒙脱石对黏性土分散性的影响

蒙脱石是土体中最常见的黏土矿物之一,具有很强的亲水性,对土体的水稳性、分散性等工程性质有极大的影响。采用悬液稳定性试验、碎块试验和针孔试验,通过在土体中掺入不同种类和含量的蒙脱石膨润土,研究蒙脱石对土体水稳性、分散性的影响。结果表明：随着土体中钠基蒙脱石膨润土掺量的增加,土体的分散性增强,水稳性降低;钙基蒙脱石的表现与钠基蒙脱石相反,随着土体中钙基蒙脱石膨润土掺量的增加,土体的分散性降低,水稳性增强。研究表明,钠离子是黏性土产生分散性必不可少的因素;蒙脱石的种类不同对黏性土的分散性影响不同,钠基蒙脱石可促进土体的分散性,钙基蒙脱石能抑制土体的分散性。     

基于晶层水化模型确定膨润土的相对密度

 根据蒙脱石晶层间水化模型,建立采用脱气纯水作为溶剂的蒙脱石相对密度计算公式,该式表明蒙脱石总比表面积和吸附水膜厚度越大,其相对密度也越大。同时对乙二醇饱和不同初始含水率膨润土,用X射线衍射仪测试了蒙脱石的晶层间距,发现其晶层厚度大致相同。对福建标准砂和高庙子钙基膨润土分别用煤油和脱气纯水2种溶剂进行相对密度试验,通过实测和计算相对密度值的比较,得到膨润土的相对密度值与溶剂的种类有关的结论,以脱气纯水作为溶剂,比用煤油测得的膨润土相对密度要大,验证了蒙脱石相对密度计算公式的合理性。     

高碱溶液对高庙子膨润土侵蚀作用的研究

采用NaOH溶液模拟高放射性核废物处置库中可能产生的高碱性孔隙水,对初始干密度为1.70 g/cm³的高庙子（GMZ）膨润土试样进行渗透侵蚀试验,借助扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对侵蚀后试样的表观特性进行观察分析,对碱溶液侵蚀对膨润土试样膨胀性、渗透性、孔隙比和化学成分的影响规律进行解释,以研究碱性孔隙水侵蚀对膨润土性能影响的微观机理。结果表明,GMZ膨润土主要成分蒙脱石呈层片状结构,蒙脱石水化会在其表面形成羽翼状的胶体,会堵塞试样的孔隙;高碱性溶液的侵蚀会造成膨润土水化产生的羽翼状胶体溶解和膨润土结构的不可逆性破坏,并且破坏程度与碱溶液的浓度成正相关关系;经高碱性溶液侵蚀的膨润土试样,其表面有明显的溶蚀痕迹,说明碱溶液的入渗侵蚀会造成膨润土有效成分蒙脱石的溶解,试验结果与X射线衍射（XRD）测试结果吻合。因此,碱性孔隙水的入渗侵蚀会逐渐溶解膨润土中的蒙脱石,破坏了膨润土的结构,增大了膨润土的孔隙率,进而降低了膨润土的膨胀性,提高了膨润土的长期渗透性,最终造成膨润土的封闭和缓冲性能降低。     

高碱性溶液对高庙子膨润土溶蚀作用的研究

 在高放性核废物地质处置库中,碱性孔隙水长期入渗可能会对膨润土的缓冲封闭性能产生不良影响。为了研究高碱性溶液对膨润土的溶蚀作用及其机制,本文用NaOH溶液模拟高碱性孔隙水,对初始干密度为1.70 g/cm3的高庙子膨润土试样进行渗透侵蚀,并借助X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)测试,对侵蚀后各试样的矿物成分和Mg元素含量的变化进行测定分析。结果表明：高庙子膨润土含有蒙脱石、石英、斜长石和微斜长石(或方石英),且主要有效组分为蒙脱石;在试验过程中,经高碱性溶液的侵蚀,试样的主要原生矿物的种类没有减少,也没有检测到新物质生成,但膨润土试样中的蒙脱石和Mg元素的含量随着侵蚀碱性溶液浓度的增大而降低,这说明在高碱性溶液的侵蚀作用下,膨润土中的蒙脱石发生溶解。因此,碱性孔隙水的长期入渗会对膨润土产生溶蚀作用,进而降低膨润土的膨胀性能,增大膨润土的有效孔隙比和渗透性,最终削弱了膨润土的缓冲封闭性能。     

砂-膨润土混合物膨胀力影响因素的研究

在放射性废料地质处置中，砂－膨润土混合物可用作缓冲回填材料，因而引起了人们对其性能的更加关注。通过室内试验，初步研究了砂－膨润混合物在不同含水量（4％－17．9％）、膨润土含量（10％－50％）和干密度（1．35－1．84g/cm^2）状态下的膨胀性能。通过对试验结果的分析，获得了一些有意义的结论。试验研究表明：砂－膨润土混合物的膨胀性能取决于其干密度、膨润土含量和含水量。含水量小于塑限含水量时，其膨胀稳定后的影响因素的分析中，使用蒙脱石的填充率这一参数来描述膨胀力。把粘土矿物含量、干密度的影响都统一到蒙脱石填充率对膨胀力的影响，建立了蒙脱石密度与膨胀力的函数关系。     

蒙脱石含量对膨胀土性质的实验研究

利用南京地区常见粘性土和蒙脱石含量为95%的膨润土掺合制备膨胀土,通过实验研究蒙脱石掺量与制备的膨胀土的自由膨胀率、膨胀率、试样剪切强度的关系并分析8种土样的黏聚力、内摩擦角随蒙脱石含量的变化关系。最终对实验结果做一些合理的分析,为改良膨胀土提供一些依据。     

膨润土的改性研究及在污水治理中的应用

介绍了蒙脱石的结构和基本性质 ,对近年来我国膨润土的活化、改性技术如焙烧活化、酸活化、无机改性、有机改性、交联膨润土的合成和改性机理及改性效果进行了归纳总结。活化改性改善了蒙脱石的微观结构 ,提高了膨润土的吸附能力和离子交换能力 ;对改性膨润土在污水治理中的应用进行了综述。改性膨润土可去除水体中的重金属离子、芳香族化合物、有毒难生物降解有机物 ,还具有脱色、脱磷、除臭等作用。给出了改性膨润土去除水中重金属离子、有机污染物的机理。指出了膨润土在污水处理中存在的问题 ,并展望其应用前景 ,认为膨润土是一种很有前途的污水处理材料。     

蒙脱石含量对压实膨润土孔隙结构的影响

粘土的微观结构对其的渗透性以及阻滞核素迁移的能力有重要的影响,为了探讨蒙脱石含量对高压实成型膨润土孔隙结构的影响,通过添加不同量石英砂改变蒙脱石含量,并使用压汞法对高压实成型膨润土的孔隙分布特征、孔隙大小和孔隙体积进行了研究,结果表明:(1)成型样品的孔隙比与蒙脱石含量间成线性关系;(2)样品的孔径分布由低蒙脱石含量下的"双峰"分布过渡为高蒙脱石含量下的"单峰"分布;(3)集合体间孔隙大小的峰值随着蒙脱石含量的增加而减小;(4)集合体间孔隙体积随着蒙脱石含量的增加而减小,集合体内的孔隙体积和极小孔隙体积随着蒙脱石含量的增加而增加。     

钻井泥浆用膨润土的试验研究

本文对湖北膨润土进行了品质分析,并对其在钻井用膨润土方面的应用进行了试验研究。结果表明：湖北膨润土在最佳钠化条件下生产的成品中加入增效剂后,膨润土钻井泥浆性能有很大的提高,可以满足钻井液用土一级品指标要求,为湖北膨润土生产钻井液用土提供了依据。     

高膨胀性钠基膨润土的制备试验研究

本文以湖北鄂州钙基膨润土为研究对象,对该地区膨润土进行品质分析,并对其制备高膨胀性钠基膨润土进行了试验研究。结果表明：鄂州膨润土在最佳钠化条件下,在改性成品中加入增效剂后,膨润土的膨胀性能明显提高,为鄂州生产高膨胀性膨润土提供了依据。     

聚丙烯酰胺改性膨润土防渗材料的制备及其表征

以吉林省刘房子地区天然膨润土为主要原料,采用水溶液聚合法,在室温条件下,首次通过改性聚丙烯酰胺对膨润土进行直接插层改性,制备了一种新型聚丙烯酰胺改性膨润土防渗材料。结合表征结果讨论了不同改性聚丙烯酰胺加入量对改性膨润土材料结构的影响,结果表明,聚丙烯酰胺加入量为30%的改性膨润土比表面积较原土增大,粒径分布较好;XRD表征结果说明,聚丙烯酰胺插层使膨润土的层间距变化不大,对膨润土的其它部分的结构及形貌等未产生影响,d001的峰比较尖锐,说明聚丙烯酰胺在膨润土中分散性较好;SEM表征显示改性膨润土表面的不规整程度明显增加;IR分析结果说明膨润土层间存在聚丙烯酰胺。     

膨润土水泥砂浆性能及机理研究

采用钠基膨润土和钙基膨润土等量取代普通水泥砂浆中的水泥制成膨润土水泥砂浆,测试了新拌砂浆的和易性、抗压强度、弹性模量和相对渗透系数等,分析了膨润土种类、掺量及水胶比对其性能的影响,并采用SEM对其进行观察分析.结果表明:掺膨润土水泥砂浆早期强度发展较快;随膨润土掺量的增大,砂浆抗压强度逐渐降低:掺膨润土水泥砂浆可以显著降低砂浆弹性模量,提高砂浆的抗渗性能,密实度相对普通水泥砂浆有明显提高;膨润土种类对砂浆的抗压强度、弹性模量和相对渗透系数影响均较小.     

膨润土吸水率测试方法的对比及讨论

吸水率是球团用膨润土必检的重要指标之一,也是衡量膨润土性能的重要指标。精确的测试方法对判定球团用膨润土的质量至关重要。本文对两种吸水率测试方法进行三组对比实验,结果发现：新实施国标GB／T20973—2007膨润土吸水率测试方法在正确度、准确度上均优于建材行业标准JC／T593—1995的吸水率测试方法。     

膨润土的性质及其对水泥浆溶液的影响

分析了膨润土的性质及其对水泥浆溶液的影响,试验结果表明,膨润土较好地改善了水泥浆的粘度、吸水率等工作性能,从而有利于提高灌浆效果,但同时随着膨润土掺量的增加,也会在一定程度上降低浆液的强度,如果粘度过大也很容易使得注浆泵堵塞等,因此在配制浆液时要综合考虑膨润土对浆液的影响,根据实际工程选取合理的配比。     

Preparation of Water-Saturated Bentonite Samples and their Use in Torsion Shear Tests

The present study concerns cyclic shear tests on water-saturated bentonite samples. Since the tested bentonite is of sodium type, it absorbs water remarkably, and hence it is difficult and time-consuming to consolidate it for shear tests. This difficulty was overcome by inventing a new consolidation tank in which the drainage path is significantly shortened, and consequently the consolidation time is shortened. Cyclic torsion shear tests were performed on thus-prepared specimens to examine the variation of shear modulus and damping ratio with increasing shear strain amplitude. Moreover, cyclic shear stress was applied on an anisotropically consolidated specimen to demonstrate that permanent distortion of bentonite is small even during a very strong earthquake loading.     

宁国膨润土提纯及钠化改性研究

宁国膨润土原矿的主要矿物为钙基蒙脱石,杂质矿物为沸石、长石、石英等。采用精细沉降法对原矿进行提纯,提纯后的钙基膨润土采用碳酸钠进行钠化改性。利用粉末X-射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析等手段,对钠化改性膨润土进行测试,结果表明,经钠化改性的膨润土具有良好的分散性,其膨胀容、阳离子交换容量均显著增加,为其工业应用提供了试验依据。     

新疆阿尔泰膨润土土水特征的室内试验研究

在介绍渗析(液相)法与气相法的基础上,对新疆阿尔泰膨润土在自由状态下的土水特征进行了室内实验研究,荻取了相应的土水特征曲线,并对所得的土水特征曲线的基本特征进行了分析研究,最后提出了土水特征曲线的几种表达方式,分析了新疆阿尔泰膨润土的体积变化特性及其对土水特征曲线形状的影响.结果表明:实验室中渗析(液相)法与气相法的结...