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天然钠基膨润土与人工钠化膨润土的对比说明发布日期:2021-10-14 浏览次数:

一、 天然钠基膨润土是天然产出的钠基膨润土,具有人工钠化土不可比拟的特性,因此具有广泛的用途。世界上天然钠基膨润土矿分布较少。我公司使用的是内蒙古的天然钠基膨润土,是国内主流的天然钠基膨润土矿区的天然钠土。

        与人工钠化土相比,天然钠土优势是在被用作防水材料(如膨润土防水毯)方面,天然钠基土比人工钠化土具有更好的稳定性和抗地下水侵蚀能力及抗老化性,膨润土防水毯只能采用天然钠基膨润土,因为人工钠化土虽能在短时间内表现出良好的防水性能,但很容易失效,不能反复膨胀,会还原成原来的钙基属性,从而防水性能降低或使工程无法防水防渗,而真正的天然钠基膨润土防水毯能反复膨胀循环使用,所以只有天然钠土才能有永久的抗老化性能,也才能更好的保证工程项目的景观效果及防水性能。

二、 天然钠基膨润土的性能

2.1   本单位采用的天然钠基膨润土为内蒙古地区的矿床,天采深度约地下20米以上,表层矿土也都为钙基膨润土,开挖至地下20米才能开采出天然的钠基膨润土。

2.2    天然钠土具有很好的膨胀容、胶质价和吸水率,天然钠土的PH值为碱性,而一般钙基或人工钠化土的PH值是中性的,从阳离子交换容量来看ENa+/CEC大于50%,据此可以确定膨润土是否为天然钠土。

三、天然钠土的稳定性

当膨润土被用作防水材料时,其抵抗富含Ca2+ 和其它高价阳离子的地下水和海水侵蚀能力就显得很重要,人工钠土分别在自来水及海水浸泡24小时后其XRD中d(001)值会逐渐上升,说明有被还原成钙基膨润土的趋势,这种退化将大大降低膨润土防水毯的防渗性能。而天然钠土在自来水及海水浸泡24小时后其XRD中d(001)值不会有太大偏差从面说明天然钠土相对要稳定得多,从而防水效果也会更好!

四、天然钠基与人工钠化膨润土对比

4.1天然钠基与人工钠化膨润土对比(1)

天然钠基膨润土碱性系数≥1,其理化性能和工艺性质长效而稳定。其优越性:吸水速度慢:吸水后其膨胀系数可达约15倍甚至达30倍之多;吸水膨胀形成胶凝体质量好,犹如为一座防水墙,能阻止水份的渗入,其渗透系数可减至1×10-9/S以下,接近滴水不漏。

4.2天然钠基与人工钠化膨润土对比(2)

§ 水是无孔不入的,在50M水头的作用下,粒径为0.3×10-6nm(3×10-7mm))的水分子欲穿行1㎝厚的“天然钠基膨润土”吸水后所形成的凝胶体隔膜,则须约32年。其计算式:

§ 1×10-9∶1㎝=1s∶X 即:

§ 1㎝×1s=1×10-9㎝×X, X=1㎝×1s/1×10-9㎝, X=1,000,000,000s

§ X=1,000,000,000s/(365d×24h×60min×60s)

§ =31.7年

4.3天然钠基与人工钠化膨润土对比(3)

§ 因目前国内外人工钠化膨润土的工艺设备都达不到完全钠化的要求。钠化后的膨润土所产生的碳酸钙并没有被消除掉,而是以极细小的微粒状存在,具有一定的活性。一旦PH值降低,碳酸钙与水反应后生成碳酸氢钙,碳酸氢钙与钠蒙脱石生成钙蒙脱石和碳酸氢钠,Ca2+置换Na+重新进入蒙脱石间,层间Na+是不稳定的,因此人工钠化膨润土的稳定性是无法与天然钠基膨润土相比的。人工钠化膨润土在遇水一两个月后,相应的性能会大副降低。

人工钠基膨润土含钠量太高,多余的Na+会压缩双电子层,胶体性能受损,水透过来,膨润土防渗层就失效。这也是世界各国防渗膨润土只用“天然钠基膨润土”的原因所在。