粘土稳定剂的研究进展

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1、广东建材2016年第2期材料研究与应用粘土稳定剂的研究进展邓俊强黎凡(广东省建筑材料研究院)【摘要】本文对主要的粘土稳定剂进行分类介绍，综述了各种粘土稳定剂的作用机理及优缺点，简要介绍它们的常规合成方法和最新研究成果，对粘土稳定剂未来的发展方向进行了探讨。【关键词】粘土稳定剂；无机多核聚合物；有机阳离子聚合物；阳离子表面活性剂；两性离子粘土稳定剂1粘土稳定剂的种类粘土稳定剂是一种能有效吸附在粘土表面，防止其水化膨胀及分散运移的外加剂。主要分为无机盐类、无机多核聚合物类、阳离子表面活性、阳离子表面活性剂、两性离子粘土稳定剂、有机阳离子聚合物类几种。1．1无机盐类无机盐

2、是二十世纪五六十年代常使用的粘土稳定剂，主要有KCI、CaCl2、MgCl2、NH。C1、KOH、Ca(OH)2等。其中钾盐的防膨效果最好，原因是K+直径略小于粘土表面氧原子围成的空隙，进入以后不容易脱出，可以有效中和其负电荷。该类粘土稳定剂廉价易得，使用方便，不过有效期短，在低浓度时效果不明显。当使用环境发生变化时，该类稳定剂会重新发生离子交换，使得粘土再好，建议在选择橡胶沥青时，要因地制宜，根据当地的环境和使用目的选择合适的基质沥青。根据本文的研究需要采用40目的废旧橡胶粉做为胶粉，采用70#A级的道路石油沥青做为基质沥青。4结语根据上述的试验结果，确定橡胶沥青

3、的配方是基质沥青(70#A级的道路石油沥青)：橡胶粉(40目)=75：25。采用该配方对橡胶沥青的主要技术性能进行检验，见表5，其主要技术指标满足《橡胶沥青及混合料设计施工技表5橡胶沥青的主要技术指标次转换为可分散形式，使用上具有相当大程度的局限性。1．2无机多核聚合物二十世纪七十年代期间，无机多核聚合物粘土稳定剂崭露头角。无机多核聚合物粘土稳定剂是指3价或3价以上的金属离子在一定条件下生成多核羟桥络离子的一类聚合物，主要有氯化羟铝(图1)，氯化羟锆等。这种络离子具有与粘土类似的结构和较高的正电价，结构与粘土相似，能紧密吸附在带负电荷的粘土表面，有f埘。oS勘I"g

4、队J硝峨rl吩oI图1术指南》[sJ中橡胶沥青技术标准对于热区(热区主要是指《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)A．4．4中的1-3、卜4气候分区)的技术要求。橡胶沥青既可以节约能源，减少环境污染，解决了废旧轮胎堆放、再处理的问题，改善了现有沥青的性能，顺应了节约资源和保护环境的基本国策，实现了建设资源节约型、环境友好型国家的目标。●【参考文献】[1]张正甫，刘松玉，蔡光华，魏肩炳．废旧轮胎在道路工程中的研究进展．土木工程学报[J]．2015，(S2)：36卜368．[2]StateofCaliforniaDepartmentofTransport

5、ation．AsphaltRubberUsageGuide[S]，2003．[3]交通部公路科学研究院．JTGE20—2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程[s]．北京：人民交通出版社，20il．[4]交通部公路科学研究院．JTGF40—2004公路沥青路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2004．[5]交通部公路科学研究院．橡胶沥青及混合料设计施工技术指南[M]．北京：人民交通出版社，2008．23——材料研究与应用广东建材2016年第2期效抑制其膨胀与运移，且无机盐粘十稳定剂较之无机盐类有效期长。缺点是耐酸性差，不适用于PH值较低的环境。1．3阳离子

6、表面活性剂阳离子表面活性剂的作用机理与无机盐相似，即水化后产生具有表面活性的阳离子基团，中和粘士所带的负电荷，将粘土表面K+、Ca+、Na+等容易使粘土水化膨胀的离子交换出来，吸附在粘七颗粒表面，形成一层憎水亲油的吸附层，使得水分子不易进入粘土的晶层之间。当阳离子表面活性剂的分子链足够长时，能阻止其它较小的阳离子进入吸附中心，使其本身难以被取代。加上随着阳离子表面活性剂分子量增加，分子问作用力增大，吸附力比无机盐大。从而使整个体系稳定且具有相对的持久性。但是阳离子表面活性剂易与阴离子化学试剂反应生成沉淀，存在导致水的相对渗透率下降等问题。1．4两性离子粘土稳定剂两性

7、离子粘土稳定剂的耐温性和耐盐性较好，而且受PH值影响小，近年来倍受研究者青睐。两性离子粘十稳定剂的阳离子部分。般选用二甲基二烯丙基氯化铵等季胺型阳离子基团：阴离子基团常用对阳离子进攻不敏感的磺酸基。刘向军⋯等用丙烯酰胺、2一丙烯酰胺一2一甲基丙磺酸、二甲基二烯丙基氯化铵和烯丙醇聚氧乙烯醚，以亚硫酸氢钠和过硫酸铵为引发剂，制备了一种耐温耐盐的四元两性离子型聚合物。所得产品在25～75℃表观密度相对稳定。对该产品进行耐盐性试验，在25℃条件下，往30ml浓度为1％该产品中分别加入浓度为13000mg／L的NaCl、KCl、CaCl：，聚合物的表观粘度保留率分别为88