一、 天然鈉基膨潤土是天然產(chǎn)出的鈉基膨潤土,具有人工鈉化土不可比擬的特性,因此具有廣泛的用途。世界上天然鈉基膨潤土礦分布較少。我公司使用的是內(nèi)蒙古的天然鈉基膨潤土,是國內(nèi)主流的天然鈉基膨潤土礦區(qū)的天然鈉土。
與人工鈉化土相比,天然鈉土優(yōu)勢是在被用作防水材料(如膨潤土防水毯)方面,天然鈉基土比人工鈉化土具有更好的穩(wěn)定性和抗地下水侵蝕能力及抗老化性,膨潤土防水毯只能采用天然鈉基膨潤土,因為人工鈉化土雖能在短時間內(nèi)表現(xiàn)出良好的防水性能,但很容易失效,不能反復(fù)膨脹,會還原成原來的鈣基屬性,從而防水性能降低或使工程無法防水防滲,而真正的天然鈉基膨潤土防水毯能反復(fù)膨脹循環(huán)使用,所以只有天然鈉土才能有永久的抗老化性能,也才能更好的保證工程項目的景觀效果及防水性能。
二、 天然鈉基膨潤土的性能
2.1 本單位采用的天然鈉基膨潤土為內(nèi)蒙古地區(qū)的礦床,天采深度約地下20米以上,表層礦土也都為鈣基膨潤土,開挖至地下20米才能開采出天然的鈉基膨潤土。
2.2 天然鈉土具有很好的膨脹容、膠質(zhì)價和吸水率,天然鈉土的PH值為堿性,而一般鈣基或人工鈉化土的PH值是中性的,從陽離子交換容量來看ENa+/CEC大于50%,據(jù)此可以確定膨潤土是否為天然鈉土。
三、天然鈉土的穩(wěn)定性
當(dāng)膨潤土被用作防水材料時,其抵抗富含Ca2+ 和其它高價陽離子的地下水和海水侵蝕能力就顯得很重要,人工鈉土分別在自來水及海水浸泡24小時后其XRD中d(001)值會逐漸上升,說明有被還原成鈣基膨潤土的趨勢,這種退化將大大降低膨潤土防水毯的防滲性能。而天然鈉土在自來水及海水浸泡24小時后其XRD中d(001)值不會有太大偏差從面說明天然鈉土相對要穩(wěn)定得多,從而防水效果也會更好!
四、天然鈉基與人工鈉化膨潤土對比
4.1天然鈉基與人工鈉化膨潤土對比(1)
天然鈉基膨潤土堿性系數(shù)≥1,其理化性能和工藝性質(zhì)長效而穩(wěn)定。其優(yōu)越性:吸水速度慢:吸水后其膨脹系數(shù)可達(dá)約15倍甚至達(dá)30倍之多;吸水膨脹形成膠凝體質(zhì)量好,猶如為一座防水墻,能阻止水份的滲入,其滲透系數(shù)可減至1×10-9㎝/S以下,接近滴水不漏。
4.2天然鈉基與人工鈉化膨潤土對比(2)
§ 水是無孔不入的,在50M水頭的作用下,粒徑為0.3×10-6nm(3×10-7mm))的水分子欲穿行1㎝厚的“天然鈉基膨潤土”吸水后所形成的凝膠體隔膜,則須約32年。其計算式:
§ 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天然鈉基與人工鈉化膨潤土對比(3)
§ 因目前國內(nèi)外人工鈉化膨潤土的工藝設(shè)備都達(dá)不到完全鈉化的要求。鈉化后的膨潤土所產(chǎn)生的碳酸鈣并沒有被消除掉,而是以極細(xì)小的微粒狀存在,具有一定的活性。一旦PH值降低,碳酸鈣與水反應(yīng)后生成碳酸氫鈣,碳酸氫鈣與鈉蒙脫石生成鈣蒙脫石和碳酸氫鈉,Ca2+置換Na+重新進入蒙脫石間,層間Na+是不穩(wěn)定的,因此人工鈉化膨潤土的穩(wěn)定性是無法與天然鈉基膨潤土相比的。人工鈉化膨潤土在遇水一兩個月后,相應(yīng)的性能會大副降低。
人工鈉基膨潤土含鈉量太高,多余的Na+會壓縮雙電子層,膠體性能受損,水透過來,膨潤土防滲層就失效。這也是世界各國防滲膨潤土只用“天然鈉基膨潤土”的原因所在。