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材料导报  2019, Vol. 33 Issue (20): 3408-3412    https://doi.org/10.11896/cldb.18090282
  无机非金属及其复合材料 |
机械力化学改性钙基膨润土提高注浆材料的稳定性
张超凡, 管学茂, 张海波, 勾密峰, 胡恩立, 王恒
河南理工大学材料科学与工程学院,焦作 454003
Mechano-Chemical Modified Calcium Bentonite Improves Stability of Grouting Materials
ZHANG Chaofan, GUAN Xuemao, ZHANG Haibo, GOU Mifeng, HU Enli, WANG Heng
School of Materials Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003
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摘要 利用高能球磨机,通过机械力作用和机械力化学作用分别对钙基膨润土进行改性,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度仪及Zeta电位仪对改性膨润土进行表征,然后将经机械力作用和机械力化学作用改性的膨润土分别加入水胶比为1的水泥浆。结果表明:经机械力化学作用改性后,膨润土的d(001)由未改性的1.52 nm变化为1.27 nm,其层间钙离子被钠离子置换,D50(样品颗粒累计50%点的直径)由未改性的13.5 μm降低到0.64 μm,Zeta电位由未改性的-5.5 mV变为-66.3 mV,可达到粒度减小和表面改性的双重目的。经球磨机研磨45 min后的膨润土可使水泥浆静置2 h的泌水率降低至3.97%,将焦磷酸钠与膨润土湿磨15 min后复合物可使水泥浆的泌水率降低至3.64%。
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张超凡
管学茂
张海波
勾密峰
胡恩立
王恒
关键词:  钙基膨润土  机械力化学改性  晶体结构  悬浮性    
Abstract: Modification of calcium bentonite by mechanical and mechano-chemical chemistry using a high energy ball mill. The structure and properties of modified muscovites were characterized by X-ray diffractometer, scanning electron microscopy, laser scattering analysis and Zeta potential analyzer, respectively. Then the bentonite modified by mechanical force and the bentonite modified by mechano-chemical force were respectively added to the cement slurry with a water-to-binder ratio of 1. The results show that after mechano-chemical modification, d (001) is changed from 1.52 nm to 1.27 nm, and the calcium ions between the layers of bentonite are replaced by sodium ions, D50 decreases from unmodified 13.5 μm to 0.64 μm, the zeta potential changes from unmodified -5.5 mV to -66.3 mV, which can achieve the dual purposes of particle size reduction and surface modification. After 45 minutes of grinding by high-energy ball mill, the bentonite can make the cement slurry stand for 2 h and the bleeding rate reaches 3.97%. The bentonite after wet grinding of sodium pyrophosphate and bentonite for 15 minutes can make the bleeding rate of the cement slurry reach 3.64%.
Key words:  calcium bentonite    mechanical chemical modification    crystal structure    suspension
               出版日期:  2019-10-25      发布日期:  2019-08-29
ZTFLH:  TD97  
基金资助: 国家重点研发计划重点专项(2017YFC0603004);国家自然科学基金(U1604118;U1704148)
作者简介:  张超凡,河南理工大学硕士研究生,主要从事绿色建材与非金属矿深加工方面的研究。管学茂,河南理工大学教授,博士研究生导师。1988年参加工作, 现任河南理工大学材料科学与工程学院院长。河南省高校青年骨干教师、河南省优秀教师、河南省杰出青年基金资助对象。研究方向:(1)新型建筑材料,主要从事高强、高性能混凝土的研制与应用技术研究;功能建筑材料研究;混凝土工程环境服役行为与机理研究;混凝土工程的耐久性设计、预测、施工和防治技术研究与应用。(2)混凝土外加剂,主要从事混凝土的高效减水剂的研制与开发;矿物外加剂的研制开发。(3)采矿工程,主要从事矿井巷道支护技术和支护材料研究,矿山充填技术和充填材料研究。近几年主持和参加完成的国家和省部级科研项目27项,其中主持完成的项目中有“超细绿色高性能水泥基灌浆修补材料制备技术研究”等6项获省级科技进步二等奖,4项获省科技进步三等奖;发表学术论文56篇,其中被SCI、EI 等收录12篇。目前承担有河南省杰出青年基金项目-“混凝土的耐久性及其机理研究”,河南省攻关项目-“绿色新型混凝土高性能减水剂研究”等10多项省级以上科技攻关项目和技术服务项目。guanxuemao@hpu.edu.cn
引用本文:    
张超凡, 管学茂, 张海波, 勾密峰, 胡恩立, 王恒. 机械力化学改性钙基膨润土提高注浆材料的稳定性[J]. 材料导报, 2019, 33(20): 3408-3412.
ZHANG Chaofan, GUAN Xuemao, ZHANG Haibo, GOU Mifeng, HU Enli, WANG Heng. Mechano-Chemical Modified Calcium Bentonite Improves Stability of Grouting Materials. Materials Reports, 2019, 33(20): 3408-3412.
链接本文:  
http://www.mater-rep.com/CN/10.11896/cldb.18090282  或          http://www.mater-rep.com/CN/Y2019/V33/I20/3408
1 Ju J Y, Shen D X. Development and application of bentonite in enginee-ring, China Building Materials Industry Press,China,2003(in Chinese).鞠建英, 申东铉. 膨润土在工程中的开发与应用, 中国建材工业出版社, 2003.2 Hafshejani K S, Moslemizadeh A, Shahbazi K. Applied Clay Science, 2016, 127-128,23.3 Wilson I. Bioresources, 2007, 7(7),1684.4 Jiang G L.Bentonite processing and application, Chemical Industry Press, China,2005(in Chinese).姜桂兰. 膨润土加工与应用, 化学工业出版社, 2005.5 Dou H J. Investigation on the performance and microscopic characteristics of complex cementitious-sodium silicate two-shot grouting materials. Master’s Thesis, China University of Geosciences (Beijing),China, 2014(in Chinese).豆海军.复合水泥基-水玻璃双液注浆材料性能及微观特性研究.硕士学位论文,中国地质大学(北京),2014.6 Calabria-Holley J, Papatzani S, Naden B, et al. Applied Clay Science, 2017, 143,67.7 Huang R. Western Resources, 2010(5),36(in Chinese). 黄荣.西部资源, 2010(5),36.8 Feng G. Journal of the Chinese Ceramic Society, 2017, 45(5),737(in Chinese).冯刚.硅酸盐学报,2017, 45(5),737.9 Zhang Q. Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2017(3),942(in Chinese). 张乾等.硅酸盐通报, 2017(3),942.10 Yang N R. Journal of Building Materials, 2000, 3(1),19(in Chinese).杨南如.建筑材料学报,2000, 3(1),19.11 Yang N R. Journal of Building Materials, 2000,3(2),93(in Chinese).杨南如.建筑材料学报,2000,3(2),93.12 Shah L A, Ehsan A M, Khattak N S. Applied Clay Science, 2013, 84(10),50.13 Wang J,Wang X H,Liu Z Y. Non-Metallic Mines, 2017(4),23(in Chinese).万江,王晓焕,刘志勇.非金属矿,2017(4),23.
[1] 龙亮, 刘炳刚, 罗昊, 鲜亚疆. 碳化硼的研究进展[J]. 材料导报, 2019, 33(z1): 184-190.
[2] 徐志超, 冯中学, 史庆南, 杨应湘, 王效琪, 起华荣. 定向凝固制备Mg98.5Zn0.5Y1合金中LPSO相的结构及其对合金电磁屏蔽性能的影响[J]. 材料导报, 2018, 32(6): 865-869.
[3] 杨历, 刘远洲, 李子院, 覃爱苗. 硫化铜量子点的研究进展[J]. 材料导报, 2018, 32(21): 3737-3742.
[4] 田艳红,乔伟静,张学军,张为芹. 聚丙烯腈基高模量碳纤维导热性能的影响因素[J]. 《材料导报》期刊社, 2018, 32(10): 1668-1671.
[5] 林森, 孙仕勇, 申珂璇, 董发勤. 电气石的环境功能属性及其复合功能材料应用研究*[J]. 《材料导报》期刊社, 2017, 31(13): 131-137.
[6] 彭森, 吴孟强, 黄同成, 许建明, 周建华, 罗高峰, 余建坤, 张树人. SnO2掺杂对BMN陶瓷结构及介电性能的影响*[J]. 《材料导报》期刊社, 2017, 31(12): 21-25.
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