Nano-CaO抑制膨润土的胀-缩行为

编号：CYYJ02040

篇名：Nano-CaO抑制膨润土的胀-缩行为

作者：李辉 谈云志 钱芳红 刘云 明华军

关键词： 膨润土 纳米氧化钙(nano-CaO) 膨胀 收缩

机构： 三峡大学特殊土土力学研究所

摘要： 高压实膨润土吸水后高度膨胀能提高其“自愈能力”,同时也可能会对围岩和核废料金属罐产生损伤,故调控膨润土的胀缩性能具有重要的研究价值。通过掺入4%不同质量比纳米氧化钙(nano-CaO),抑制膨润土的胀-缩性能。结果表明,干密度1.40g/cm^3纯膨润土的膨胀率为148%,收缩稳定后的收缩量为63.2%;添加4%纳米氧化钙后膨胀率为70%,收缩稳定后的收缩量为34.8%,说明纳米氧化钙可以抑制膨润土的胀缩行为。通过扫描电镜和XRD表征发现,纳米氧化钙与膨润土矿物发生水化反应后生成“针状”的胶凝物质,形成稳定的网状结构。另外,孔隙分布特性曲线表明,约束作用下纳米氧化钙水化“消失”会形成新孔隙,蒙脱石吸水膨胀后能充填部分孔隙;但受氧化钙水化作用的影响,蒙脱石膨胀受到抑制,仍会留下部分孔隙未能被充填。与初始压实状态相比,添加纳米氧化钙后尽管在一定程度上提高了其密实度,但没有纯膨润土膨胀充填的效果理想。