高嶺土和膨脹土特性

1、高嶺土與膨脹土特性一、高嶺土：質(zhì)純的高嶺土具有白度高、質(zhì)軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結(jié)性、優(yōu)良的電絕緣性能；具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質(zhì)。因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫(yī)藥和國防等幾十個行業(yè)所必需的礦物原料。高嶺土在造紙工業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。主要有兩個領(lǐng)域，一個是在造紙（或稱抄紙）過程中使用的填料，另一個是在表面涂布過程中使用的顏料。1.化學式Al2O3-2SiO2-2H2O2粒度分布粒度分布是指天然高嶺土中的顆粒，在給定的連續(xù)的不同粒級（以毫米或微米篩孔的網(wǎng)目表示）范圍內(nèi)所占的比例（以百分含量表示）。高嶺土的粒度分布特征對礦石的可

2、選性及工藝應(yīng)用具有重要意義，其顆粒大小，對其可塑性、泥漿粘度、離子交換量、成型性能、干燥性能、燒成性能均有很大影響。高嶺土礦都需要進行技術(shù)加工處理，是否易于加工到工藝所要求的細度，已成為評價礦石質(zhì)量的標準之一。各工業(yè)部門對不同用途的高嶺土都有具體的粒度和細度要求。如美國對用作涂料的高嶺土要求小于2dm的含量占9095%,造紙?zhí)盍闲∮?dm的占7880%。3可塑性高嶺土與水結(jié)合形成的泥料，在外力作用下能夠變形，外力除去后，仍能保持這種形變的性質(zhì)即為可塑性?？伤苄允歉邘X土在陶瓷坯體中成型工藝的基礎(chǔ)，也是主要的工藝技術(shù)指標。通常用可塑性指數(shù)和可塑性指標來表示可塑性的大小?？伤苄灾笖?shù)是指高嶺土泥料的液

3、限含水率減去塑限含水率，以百分數(shù)表示，即W塑性指數(shù)=100（W液性限度-W塑性限度）?？伤苄灾笜舜砀邘X土泥料的成型性能，用可塑儀直接測定泥球受壓破碎時的荷重及變形大小可得，以kgcm表示，往往可塑性指標越高，其成型性能越好。高嶺土的可塑性可分為四可塑性強度可塑性指數(shù)可塑性指標 TOC o 1-5 h z 強可塑性中可塑性7弱可塑性17非可塑性2）容易形成缺陷；低者（干燥靈敏度系數(shù)K1）在干燥中比較安全。二、膨脹土（1）科技名詞定義1、中文名稱：膨脹土2、英文名稱：swellingsoil3、其他名稱：脹縮土（expansivesoil）4、定義：富含親水性礦物，具有明顯的吸水膨脹和失水收縮的

4、高塑性黏質(zhì)土。5、所屬學科：水利科技（一級學科）；巖石力學、土力學、巖土工程（二級學科）；土力學（水利）（三級學科）6、釋義：膨脹土expansivesoil指的是具有較大的吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮特性的高液限粘土。膨脹土的礦物成分主要是蒙脫石,為一種高塑性粘土，一般承載力較高，具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性，性質(zhì)極不穩(wěn)定。常使建筑物產(chǎn)生不均勻的豎向或水平的脹縮變形，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，且往往成群出現(xiàn)，尤以低層平房嚴重，危害性很大，裂縫特征有外墻垂直裂縫，端部斜向裂縫和窗臺下水平裂縫，內(nèi)、外山墻對稱或不對稱的倒八字形裂縫等；地坪則出現(xiàn)縱

5、向長條和網(wǎng)格狀的裂縫。一般于建筑物完工后半年到五年出現(xiàn)。（2）分布范圍膨脹土在我國的分布范圍很廣，如廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇等地均有不同范圍的分布。膨脹土是特殊土的一種，常用的地基處理方法有換土、土性改良、預浸水，以及防止地基土含水量變化等工程措施。膨脹土粘粒成份主要由強親水性礦物質(zhì)組成，并且具有顯著脹縮性的粘性土。該土具有吸水膨脹土粘粒成份主要由強親水性礦物質(zhì)組成，膨脹.失水收縮并往復變形的性質(zhì)，對路基的破壞作用不可低估，并且構(gòu)成的破壞是不易修復的。為了保證道路在較長時間內(nèi)路基的穩(wěn)定和路面的平整度，達到安全.舒適行車的目的，必須解決因膨脹土而造成的一系列工程問題。

6、（3）物理性質(zhì)及力學性質(zhì)（膨脹土的物理性質(zhì)及力學性質(zhì)分析）膨脹土按粘土礦物分類，可以歸納為兩大類：一類以蒙脫石為主，另一類以伊力土和高嶺土為主。蒙脫石粘土在含水量增加時出現(xiàn)膨脹，而伊力土和高嶺土則發(fā)生有限的膨脹，引起膨脹土發(fā)生變化的條件，分析概述如下：含水量膨脹土具有很高的膨脹潛勢，這與它含水量的大小及變化有關(guān)。如果其含水量保持不變，則不會有體積變化。在工程施工中，建造在含水量保持不變的粘土上的構(gòu)造物不會遭受由膨脹而引起的破壞。當粘土的含水量發(fā)生變化，立即就會產(chǎn)生垂直和水平兩個方向的體積膨脹。含水量的輕微變化，僅1%2%的量值，就足以引起有害的膨脹。在安康地區(qū)，膨脹土對人們的危害較大，建造在膨

7、脹土上的地板，在雨季來臨時，土中含水量增加引起的地板翹起開裂屢見不鮮。一般來講，很干的粘土表示有危險。這類粘土能吸收很多的水，其結(jié)果是對結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞性膨脹。反之，比較潮濕的粘土，由于大部分膨脹已經(jīng)完成，進一步膨脹將不會很大。但應(yīng)注意的是，潮濕的粘土，在水位下降或其它的條件變化時，可能變干，顯示的收縮性也不可低估。干容重粘土的干容重與其天然含水量是息息相關(guān)的，干容重是膨脹土的另一重要指標。Y=m³的粘土，通常顯示很高的膨脹潛勢。在安康地區(qū)，人們對這種土的評語是硬的象石頭”。這表明著粘土將不可避免地出現(xiàn)膨脹問題。3力學性質(zhì)在工程地質(zhì)中，這種粘土的膨脹現(xiàn)象很普遍，我們通過土工實驗，得出粘土

8、的力學指標，以供土質(zhì)力學上的計算。通常對膨脹土的力學分析，主要是對其膨脹潛勢和膨脹壓力的研究后得出的。.膨脹潛勢膨脹潛勢：簡單的講，就是在室內(nèi)按AASHO標準壓密實驗，把試樣在最佳含水量時壓密到最大容重后，使有側(cè)限的試樣在一定的附加荷載下，浸水后測定的膨脹百分率。膨脹率可以用來預測結(jié)構(gòu)物的最大潛在的膨脹量。膨脹量的大小主要取決于環(huán)境條件，如潤濕程度.潤濕的持續(xù)時間和水分的轉(zhuǎn)移方式等。因此，在工程施工中，改造膨脹土周圍的環(huán)境條件，是解決膨脹土工程問題的一個出發(fā)點。n.膨脹力膨脹力，也就是膨脹壓力。通俗的講，就是試樣膨脹到最大限度以后，再加荷載直到回復到其初始體積為止所需的壓力。對某種給定的粘土來

9、說，其膨脹壓力是常數(shù)，它僅隨干容重而變化。因此，膨脹力可以方便的用作衡量粘土的膨脹特性的一種尺度。對于未擾動的粘土來講，干容重是土的原位特征。所以在原位干容重時土的膨脹壓力可以直接用來論述膨脹特性。綜上所述，膨脹土的變化除了土的膨脹與收縮特性這兩個內(nèi)在的因素外，壓力與含水量的變化則是兩個非常重要的外在因素。準確地了解膨脹土的特性及變化的條件，就有可能估計到建造在這個地基上的路基及構(gòu)造物將會產(chǎn)生怎樣的變形，從而采取相應(yīng)的地基處理措施。（4）膨脹土路基處理在道路工程設(shè)計中，針對膨脹土的物理性質(zhì)及力學性質(zhì)，根據(jù)地質(zhì)勘測的詳實報告及有關(guān)處理膨脹土的經(jīng)驗，設(shè)計中采用了綜合處理的思想，并進行了針對性的研究

10、，提出如下措施：、填高不足1米的路堤，必須換填非膨脹土，并按規(guī)定壓實。2、使用膨脹土作填料時，為增加其穩(wěn)定性，采用石灰處治，石灰劑量范圍10%s12%，要求摻灰處理后的膨脹土，其脹縮總率接近零為佳。3、路堤兩邊邊坡部分及路堤頂面要用非膨脹土作封層，必要時須鋪一層土工布，從而形成包心填方。4、路塹邊坡不要一次挖到設(shè)計線，沿邊坡予留厚度30s50cm一層，待路塹挖完后，再削去予留部分，并以漿砌花格網(wǎng)護坡封閉。5、路堤與路塹分界處，即填挖交界處，兩者土內(nèi)的含水量不一定相同，原有的密實度也不禁相同，壓實時應(yīng)使其壓實的均勻.緊密，避免發(fā)生不均勻沉陷。因此，填挖交界處2米范圍內(nèi)的挖方地基表面上的土應(yīng)挖成臺階，翻松