摘要：在200℃高温条件下,对MX-80膨润土粉末进行了不同时长(0、15、30、60、90、120 d)的热老化预处理;通过热重分析(thermogravimetric analysis,简称TGA)、X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)和电镜扫描(electron microscope scanning,简称SEM)等试验探讨了MX-80膨润土中结合水、矿物成分、微观形貌等随热老化时间t的变化规律;基于蒙脱石矿物晶体结构学理论揭示了MX-80膨润土高温老化时间效应的细微观机制。试验结果表明:(1)膨润土中自由水、弱结合水和强结合水随热老化时间t的递增均发生不同程度的脱附现象,0~15 d变化显著,15 d后趋于稳定,120 d后三者降幅分别为82.6%、68.8%和96.5%;(2)随着热老化时间t的增加,膨润土主要矿物成分蒙脱石部分转化为稳定性较好的钠云母,0~15 d变化显著,15 d后趋向稳定,120 d后二者的变化量分别为–12.57%和+12.47%;(3)高温热老化过程中,蒙脱石矿物的晶层间距减小,引起片层状矿物之间收缩变形,导致膨润土的微观形貌随着热老化时间t的递增发生不同程度的变化;(4)高温热老化状态下,膨润土的矿物成分转化、结合水脱附、微观形貌改变等三者之间相互作用和彼此影响,是引起膨润土宏观物理力学性能发生变化的根本原因。

摘要：高温状态下膨润土的物性指标变化是高放核废物深地质处置库设计的重要参数之一。通过高温状态下不同受热时间MX80钠基膨润土的比重、液塑限、自由膨胀率试验,研究了受热时间对膨润土基本物性指标的影响规律;并通过热重分析(TGA)、X衍射(XDR)、电镜扫描(SEM)试验,从微观角度对上述变化规律进行了合理解释。研究结果表明:随着受热时间的增加,膨润土的比重、液塑限、自由膨胀率在受热15-30天内急剧下降,降幅分别为2.5%、3.1%和28.3%,之后各值变化量很小;高温状态下,膨润土的矿物成分转化、结合水脱附、微观形貌改变是膨润土物性指标发生变化的根本原因,三者之间相互作用和彼此影响。