钠基蒙脱土水合演化机制

作者：张云龙; 项伟; 黄伟; 刘清秉; DAO Minh huan

来源：岩土力学, 2019, 40(11): 4391-4400.

DOI：10.16285/j.rsm.2018.1519

• 水合机制
• 钠基蒙脱土
• 阳离子
• 晶层基面
• 界定界限

为了查明钠基蒙脱土的水合演化过程,以天然钠基蒙脱土为研究对象,开展在相对湿度(P/P0)为0～0.98区间的水汽等温吸-脱附试验,通过吸附速率曲线、BET曲线界定钠基蒙脱土各水合阶段及相应的水合主控因素;通过测定晶层d001值变化规律,从吸附水影响黏土矿物晶层厚度的角度探讨钠基蒙脱土的水合演化特征;基于傅里叶红外光谱,从水分子结构伸缩振动信息角度对钠基蒙脱土水合演化过程进行定性定量验证;通过热重/差热分析,以吸附水相变所需能量与吸附水重量变化的角度解释钠基蒙脱土的吸附水特征与其水合机制的关系。试验结果表明:在较低相对湿度下(0<P/P0<0.15),以钠基蒙脱土矿物外表面吸附为主,形成表面吸附水;0.15<P/P0<0.40为钠基蒙脱土层间阳离子水合阶段;0.40<P/P0<0.98,为晶层内外表面水合阶段,水分子逐步完整的包裹蒙脱土,形成多层吸附层。钠基蒙脱土的水合演化过程受控于层间钠离子与晶层基面,层间钠离子的水合能影响了钠基蒙脱土水合演化的起始顺序。

• 单位
  中国地质大学（武汉）; 核工业西南勘察设计研究院有限公司