不同介质环境对黏土分散性的影响及分散性黏土改性研究

【目的】研究不同介质环境对黏土分散性的影响，探究黏土的分散机理，确定改良黏土分散性的生石灰适宜掺量。【方法】基于非分散性土和分散性土的物理化学特性差异，模拟不同的介质环境，对非分散性黏土和分散性黏土进行碎块试验，研究介质环境对黏土分散性的影响；以不同掺量的生石灰对分散性土进行改性，并通过碎块试验和针孔试验评判改性效果，探求生石灰的适宜掺量。【结果】非分散性土在一定浓度的高na+碱性环境下表现分散性。在含naoh环境中，非分散黏土在ph=10.5、na+浓度为0.3mmol/l时开始表现分散性；在na2co3环境中，非分散黏土在ph=10.13、na+浓度为0.1mmol/l时开始表现分散性；在nahco3、koh、khco3、k2co3以及nacl等中性介质环境中，非分散性黏土不表现分散性。分散性土在中性盐溶液下分散性会减弱，随着盐浓度的增加最终丧失分散性。在nacl和cacl2环境中，分散性黏土分散性减弱的临界浓度分别为5和1mmol/l。生石灰掺量为0～2.0g/kg时，对分散性黏土改性效果不明显；生石灰掺量≥2.5g/kg时，对分散性黏土具有显著的改性效果。【结论】适当浓度的na+在一定的碱性环境中能促进分散，而适当浓度的阳离子（包括na+在内）在非碱性环境中能抑制分散；生石灰是一种优良的分散性土改性剂。