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膨潤土吸附可以分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附三種類型。
l)物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間分子間引力產(chǎn)生的,即我們常說的范德華力產(chǎn)生的。物理吸附是一種可逆的吸附過程,吸附速度與脫附速度在-條件下呈動(dòng)態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子其有表面能。由于膨潤土在水中高度分散,物理吸附現(xiàn)象-明顯。
2)化學(xué)吸附。化學(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力而產(chǎn)生的,鋰基膨潤土,化學(xué)吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應(yīng)用化學(xué)處理劑就是化學(xué)吸附作用的典型例子,如鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學(xué)吸附作用明顯比物理吸附作用要穩(wěn)定。因此用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力,可作為地?zé)岷统罹目垢邷啬酀{體系。
3)離子交換吸附。膨潤土礦物晶體一般帶負(fù)電荷,飼料級(jí)膨潤土,因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當(dāng)量的相反電荷的陽離子。吸附的陽離子可以和溶液中的陽離子發(fā)生交換作用,復(fù)合膨潤土,這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點(diǎn)是:同號(hào)離子相互交換,等電量相互交換。離子交換吸附的反應(yīng)是可逆的,吸附和脫附的速度受離子濃度的影響,這種影響符合作用定律。
鈉、鈣、鎂基膨潤可以配制具有高流變和觸變性能的鉆井泥漿懸浮液
鉆井泥漿懸浮液具有很強(qiáng)的吸濕性,能吸附-于自身體積8一20倍的水而膨脹至30倍;在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液,并具有-的粘滯性、觸變性和潤滑性,它和泥沙等的摻和物具有可塑性和粘結(jié)性,有較強(qiáng)的陽離子交換能力和吸附能力。
鈉、鈣、鎂基膨潤可以用作配制具有高流變和觸變性能的鉆井泥漿懸浮液。
鉆井膨潤土在使用過程中會(huì)出現(xiàn)漲縮變形的情況,那么導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因是什么呢?
1、地形地勢條件:在丘陵和山前,不同的地形和高程地段地基土的原始條件及其受水蒸發(fā)條件不同,因此,地基土產(chǎn)生脹縮變形的程度各不相同。丘陵地帶蒸發(fā)條件好,地基土易于干縮,建造的單層淺基建筑物裂縫多。而建在低洼處附近有水田水塘的單層房屋裂縫少,是因?yàn)榈屯莸鼗林兴植灰咨⑹,有補(bǔ)給來的來源,可以-的保持相對(duì)穩(wěn)定溫度的緣故。
2、膨潤土層分布不均勻:地基膨潤土層分布不均勻,使不同的土層濕度變化差異較大,引起整體地基地不均勻收縮變形。
3、日照,通風(fēng)條件:建筑在膨縮土層上的建筑物,因日照,蒸發(fā),通風(fēng)條件各不相同,造成不同程度上的開裂情況,一般房屋向陽面,即南,西,東,尤其南,西兩面開裂較多,湖南膨潤土,北陽面即北面開裂很少,甚至沒有。
4、氣候-失常:氣候條件在-常年規(guī)律的劇烈變化,引起膨潤土脹縮超常變形,這也是造成建筑物出現(xiàn)開裂的主要原因,也是影響安全使用的重要因素之一。
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