Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Смеси глинистых минералов

Смеси глинистых минералов

16.10.2017

Многие глинистые материалы состоят из смеси различных глинистых минералов. Смеси могут быть двух типов: сочетание отдельных частиц разных минералов или переслаивание слоев разных минералов, у которых толщина слоя равна одному или нескольким элементарным слоям структуры. В смесях, состоящих из отдельных частиц, особенности обезвоживания отражают особенности обезвоживания отдельных составных частей. Многочисленные исследователи опубликовали кривые нагревания для искусственно приготовленных смесей различных глинистых минералов. Смеси, показанные на фиг. 92, могут выявить термические эффекты отдельных глинистых минералов интенсивностями, пропорциональными их относительному содержанию в образце.

Грим опубликовал большое количество дифференциальных кривых нагревания для смесей глинистых минералов, приготовленных различными способами. Он показал, что термические особенности зависят от тщательности перемешивания и природы самих минералов. В смесях, приготовленных путем смешения сухих порошков без последующего увлажнения, способность к обезвоживанию отдельных составляющих сохраняется в пропорциях, примерно равных их относительному количеству. Если же смешиваются суспензии отдельных минералов и особенно если смесь высушивается, а затем снова увлажняется и перемешивается несколько раз, способность к обезвоживанию отдельных компонентов значительно изменяется. Как показано на фиг. 93, иногда изменение носит такой характер, что минерал, присутствующий в смеси в подчиненном количестве, может быть не обнаружен. Так, например, минералы, содержащиеся в смеси в количестве примерно 25%, при таких изменениях характера дегидратации могут быть не замечены. В смесях, состоящих из отдельных частиц со слабой степенью окристаллизованности, процесс обезвоживания проявляется в большей степени. Так, более четкие данные получаются у плохо окристаллизованного каолинита, чем у хорошо окристаллизованного минерала. В общем, когда частицы смеси тесно связаны друг с другом, температура, при которой происходит потеря гидроксильной воды, уменьшается. Потеря воды идет более медленно, так что термический эффект наблюдается в значительно большем температурном интервале.

Что касается переслаивающихся смесей, опубликованные кривые показывают, что в одних случаях отдельные компоненты регистрируются данными термического анализа, в других случаях этого не наблюдается. Грим и Роуленд показали, что ряд образцов, считавшихся бейделлитами, дал термические кривые, характерные для смесей. Согласно Гриму и Брэдли, сарошпатит и браваизит из типичных месторождений являются смесями слюды и монтмориллонита; оба компонента этих смесей выявляются термическими кривыми. Другие образцы, представляющие смесь иллита и монтмориллонита, дают термические данные, заставляющие предполагать о наличии лишь одного минерала. По-видимому, при анализе смеси иллита и хлорита не всегда могут быть определены оба компонента.
В неопубликованной работе автора с сотрудниками указывается, что некоторые бентониты из Техаса, состоящие из смеси почти равных количеств каолинита и монтмориллонита с малым содержанием железа, дают один эндотермический пик около 600° при потере гидроксильной воды. В противоположность этому некоторые каолины из Джорджии содержат от 15 до 20% монтмориллонита и дают дифференциальные кривые нагревания с четкими термическими реакциями как для каолинита, так и для монтмориллонита.
Мы пока не можем установить, в каких именно случаях отдельные компоненты выявляются с помощью обезвоживания, в каких не выявляются и существует ли здесь какая-либо закономерность. Способность давать свою индивидуальную реакцию уменьшается с уменьшением относительного количества данного компонента в образце. Другим фактором, возможно, является природа переслаивания. Например, если толщина слоя компонента, присутствующего в смеси, равна одной элементарной ячейке, он не обнаруживается, но то же количество этого минерала может быть обнаружено, если он находится в слоях толщиной в несколько элементарных ячеек. Разнообразие в химическом составе также имеет значение. Так, в смесях иллитов и монтмориллонитов монтмориллонит одного состава обнаруживается более легко, чем монтмориллонит другого состава.
Данные дифференциальных термических анализов широко применяются для определения глинистых минералов. В некоторых случаях количественные определения были сделаны исключительно на основании этих данных. Однако такие определения требуют большой осторожности, так как данные дифференциальных термических анализов базируются иногда на характеристиках, полученных для небольшого количества чистых глинистых минералов. Достоверные определения чаще всего могут быть сделаны лишь на основании данных, полученных несколькими методами исследования, например дифференциальным термическим анализом совместно с рентгеновским и химическим анализами. По существу, у нас нет определенных достоверных сведений о высокотемпературных фазах, образующихся в смесях глинистых минералов. Возможно начальная высокотемпературная фаза переслаивающихся смесей в некоторых случаях может значительно отличаться от фазы отдельного составляющего смесь компонента. Это предположение основано на том, что высокотемпературные отрезки термических кривых таких смесей имеют различный характер.