水玻璃固化黏土矿物的试验研究.pdf

第 44 卷第 7 期 中南大学学报自然科学版 Vol.44 No.7 2013 年 7 月 Journal of Central South University Science and Technology July 2013 水玻璃固化黏土矿物的试验研究 王生新 1, 2，吕擎峰2，王得楷1，张满银1 1. 甘肃省科学院 地质自然灾害防治研究所，甘肃 兰州，730000； 2. 兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室，甘肃 兰州，730000 摘要采用扫描电镜SEM、X 线衍射XRD和 X 线光电子能谱XPS，对常温下不同密度水玻璃固化的蒙脱石、 伊利石和高岭石试样进行测试与分析。结果表明黏土矿物由固化前的粒状、片状结构转变为固化后的团块状的 网状结构。黏土矿物固化样中出现明显的非晶态弥散峰群，未出现新的晶体；固化样衍射强度变小、晶层间距变 小、颗粒变得更细小，结晶构造有序性变差，但晶体主体依然是黏土矿物的晶体。固化样中，仅 1.15 g/cm3水玻 璃固化的蒙脱石样的 Ca-2p 电子结合能减少了 0.624 6 eV，其余元素的相应值未变化。水玻璃固化黏土矿物的机 理是硅酸盐离子和硅酸胶粒在黏土矿物表面如蒙脱石的晶层平面与端面存在复杂的吸附作用，形成了团粒，具 有很大表面能的团粒进一步失水缩聚，形成非晶质硅酸盐凝胶和晶质黏土矿物共存的网状结构产物，限制了黏土 矿物的活性，固化了黏土矿物。 关键词水玻璃；黏土矿物；硅酸胶粒；吸附作用 中图分类号TU599 文献标志码A 文章编号1672−7207201307−2656−07 Experimental study of clay minerals solidified by sodium silicate WANG Shengxin1, 2, L Qingfeng2, WANG Dekai1, ZHANG Manyin1 1. Geological Hazards Research and Prevention Institute, Gansu Academy of Sciences, Lanzhou 730000 China; 2. Key Laboratory of Mechanics on Western Disaster and Environment Mechanics of Ministry of Education, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China Abstract Such clay minerals as montmorillonite and illite and kaolinite solidified by two different density sodium silicate under room temperature were tested and analyzed by carrying out X-ray diffraction XRD, scanning electron microscope SEM and X-ray photoelectron spectroscopy XPS. The results show that the microstructure of solidified clay minerals is changed from granular and sheet ation to block net ation. There are amorphous dispersing diffraction peaks and no new crystals in the samples of solidified clay minerals. Diffraction intensity and lattice spacing of solidified clay minerals become smaller, and mineral particles become finer, and orderliness of crystal structure become worse. In all the elements of samples, only Ca-2P electron binding energy of montmorillonite solidified by sodium silicate with density 1.15 g/cm3 decreases 0.624 6 eV. The findings indicate the mechanism of clay minerals solidified by sodium silicate. Because of complicated adsorption of such clay minerals surface as crystal layers and edges, aggregate is ed by silicate ions and silica gel particles. The net structure products of amorphous silicates gels and crystalline clay minerals are generated in the process of aggregate dehydrating. These silicate gels restrain clay minerals activities and make clay minerals solidified. Key words sodium silicate; clay minerals; silicate colloidal particle; adsorption 收稿日期2012−07−10；修回日期2012−10−15 基金项目甘肃省科技支撑计划项目1011FKCA093；国家自然科学资金面上资助项目51178290 通信作者 王生新1966−， 男， 甘肃靖远人， 博士， 研究员， 从事黄土地基处理与地质灾害方面的研究； 电话 13919039113； E-mail wsx5003 第 7 期 王生新，等水玻璃固化黏土矿物的试验研究 2657 水玻璃是硅酸盐在水中真溶液和胶体溶液并存的 体系，具有黏附力强、胶结性能好的特点，新的研究 表明水玻璃具老化现象[1−2]。水玻璃的生产始于 17 世 纪中叶，其来源丰富、成本低、环境影响小，广泛应 用于国民经济的各行业[3]。在机械铸造业，水玻璃作 为砂型的黏结剂[1−3]。 在开采石油的钻井工程中， 水玻 璃可用于泥页岩地层水基钻井液的防塌剂[4]。在岩土 工程实践中，水玻璃可作为岩土灌浆材料或与其他材 料联合使用，至今是应用最广和用量最大的化学浆 材[5]。对于水玻璃固化地基层的作用机理，国内外有 许多学者和机构进行了研究[5−16]，已有的认识是水 玻璃与加入其中的反应剂、 地层中的碱土金属盐或 pH 值低于 9 的孔隙水，生成硅酸凝胶，使土颗粒之间及 其表面形成凝胶薄膜，将土颗粒胶结或堵塞井壁裂缝 及孔隙，增强了土颗粒间的联结能力，提高了土体强 度。尤其在硅化黄土时，尚能保持其微结构中架空孔 隙基本不变[13]。实际上，土体是多矿物组分、多粒度 组分，并具有特殊的微结构。土体的矿物成分包括各 种碎屑矿物、碳酸盐类矿物和黏土矿物等许多矿物。 黏土矿物是土体微结构的集粒或主要胶结物，是土体 矿物质中最活跃的成分，其性能极大地制约着土体的 物理、化学、力学性质[17]。土体固化的一个核心问题 就是使用适宜的材料固化黏土矿物[12]，上述机理中仅 涉及到水玻璃与黏土矿物的相互作用。为满足石油钻 井、化工等行业的应用发展，一些学者探讨了在 80， 120，150 和 200 ℃条件下，水玻璃与膨润土、高岭土 之间的化学作用[18−21]。而在岩土工程实践中，一般是 在常温条件下进行岩土体的固化，水玻璃与黏土矿物 必定也发生一定的化学作用或物理化学作用，这方面 的研究较少[22−23]，有必要进行深入探讨。在此，本文 作者在常温条件下选用黏土矿物和水玻璃进行试验。 对水玻璃及其固化黏土矿物前后的试样采用扫描电镜 SEM、X 线衍射XRD和 X 线光电子能谱XPS，分 析了试样固化前后的形貌特征、物相变化、化学元素 及其价态变化，探讨了水玻璃和黏土矿物间的化学胶 结机理。 1 试验方案 1.1 试验材料 试验主要材料为 水玻璃原液模数为 3.0， 密度为 1.40 g/cm3。黏土矿物采用蒙脱石、伊利石、高岭石。 其中， 蒙脱石为国家标准样[GBWE070049GSN-3]， 蒙脱石占 91质量分数，余同，其余成分为叶腊石、 高岭石、长石、方英石；高岭石为国家标准样 [GBWE070048 GSN-2]，高岭石占 38，石英占 62；伊利石样品来自敦煌研究院，其中，伊利石占 65，石英占 30，其他矿物占 5。 1.2 试样制备 制取黏土矿物固化样品时，取少许水玻璃原液， 将其用蒸馏水稀释、配制成密度为 1.15 g/cm3的溶液 60 mL，分成 3 份，分别加入蒙脱石、伊利石和高岭 石各 12 g；采用同样方法，配制成密度为 1.01 g/cm3 的水玻璃溶液 60 mL，分成 3 份，依次加入蒙脱石、 伊利石、高岭石各 12 g。制样后，充分摇匀，置于室 温条件下浸泡 72 h；沉淀后，倾出上部清液；室内自 然风干；将固化物简单研细后进行测试。 将水玻璃原液烘干、研细，制成水玻璃粉末。 1.3 试验方法 将水玻璃粉末、黏土矿物及其水玻璃固化前后试 样采用扫描电镜SEM、X 线衍射分析XRD和 X 线 光电子能谱分析XPS。 测试工作在兰州大学物理学院 和中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点 实验室完成。试验设备及条件如下 扫描电镜采用日本日立 SU−1500 型扫描电子显 微镜。二次电子分辨率 3.0 nm，背散射电子分辨率 4.0 nm。 X 线衍射分析采用日本理学 D/MAX−2400 型 X 线衍射分析仪，粉末样品，Cu 靶，石墨单色器，管电 流 100 mA，管电压 40 kV，步长为 0.02，发散狭缝 和防散射狭缝 1，狭缝宽度为 0.3 mm。 X 线光电子能谱仪采用美国生产的 PHI5702 型多 功能电子能谱仪， X 线源为 Al Kα射线， 功率为 250 W， 电压 14 kV；实验前采用 Ar 离子枪清洗样品表面，电 压 3 kV。 2 试验结果与分析 2.1 扫描电镜分析 采用扫描电镜可反映黏土矿物某一平面的微结构 特点[24]。黏土矿物的研究成果很多，为便于水玻璃固 化黏土矿物的机理探讨，将其微观晶体结构特点见 表 1[17]。 试验中水玻璃及黏土矿物的扫描电镜照片见图 13。由图 1 可见水玻璃干粉呈长条状或片状，宽 度小于 5 μm，交错搭接，具架空孔隙。由图 2 可见 蒙脱石颗粒呈粒状，点接触，具架空结构。高岭石和 中南大学学报自然科学版 第 44 卷 2658 表 1 黏土矿物晶体结构性质 Table 1 Crystal structure properties of clay minerals 黏土矿物 高岭石 蒙脱石 伊利石 晶体类型 11 型, 一片硅氧四面 体与一片铝氧八面体 21 型, 二片硅氧四面 体夹一片铝氧八面体 21 型, 二片硅氧四面 体夹一片铝氧八面体 晶格取代 较少 在铝氧八面体 在硅氧四面体 层间离子 无 Na或 Ca2 K在相邻晶层氧原 子网眼中,连接牢固 电荷来源 晶体边缘断键 Mg2、Fe2取代 Al3、 晶体边缘断键 Al3取代 Si4、晶体 边缘断键 层间力 氢键 分子力 晶格固定, 分子力 层间距/nm 0.72 0.964.00 1.00 水化性质 层间水化难 层间易水化 层间不易水化 比表面积/m2g−1 970 600850 65180 图 1 水玻璃粉样扫描电镜图片 Fig.1 SEM photograph of sodium silicate powders 图 2 蒙脱石样扫描电镜图片 Fig.2 SEM photograph of montmorillonite powders 蒙脱石具有相似的微观结构。由图 3 可见伊利石颗 粒呈片状，线接触，具架空孔隙结构。 用密度 1.15 g/cm3的水玻璃溶液对蒙脱石、伊利 石和高岭石进行了固化，图 4 和图 5 分别为水玻璃固 化后的蒙脱石和伊利石扫描电镜照片。从图 4 和 5 可 图 3 伊利石样扫描电镜图片 Fig.3 SEM photograph of illite powders 图 4 水玻璃固化蒙脱石样扫描电镜图片 Fig.4 SEM photograph of montmorillonite solidified by sodium silicate 以看出，无论是粒状点接触结构，还是片状线接触结 构， 固化后的微观结构呈团块状， 较大的孔隙被充填， 总体上变为致密的网状结构。 第 7 期 王生新，等水玻璃固化黏土矿物的试验研究 2659 图 5 水玻璃固化伊利石样扫描电镜图片 Fig.5 SEM photograph of illite solidified by sodium silicate 2.2 X 线衍射分析 对蒙脱石、伊利石和高岭石采用不同密度的水玻 璃溶液固化。图 6 所示为水玻璃粉样 X 线衍射谱，图 79 所示为蒙脱石固化前后衍射谱。 图 6 水玻璃粉样 X 线衍射谱 Fig.6 XRD pattern of sodium silicate powders 图 7 蒙脱石粉样 X 线衍射谱 Fig.7 XRD pattern of montmorillonite powders 图 8 1.15 g/cm3水玻璃固化蒙脱石样 X 线衍射谱 Fig.8 XRD pattern of montmorillonite solidified by sodium silicate with density 1.15 g/cm3 图 9 1.01 g/cm3水玻璃固化蒙脱石样 X 线衍射谱 Fig.9 XRD pattern of montmorillonite solidified by sodium silicate with density 1.01g/cm3 水玻璃固化的黏土矿物试样，其 X 线衍射分析结 果具有以下特点1 新增非晶态弥散峰群。在 2θ 区 间出现连续低矮的非晶态弥散峰群， 尤其在 1.15 g/cm3 水玻璃固化样的衍射谱图中更为明显。2 衍射强度 的减小。黏土矿物固化后试样的衍射强度都有降低， 且降幅差异性大。用密度 1.15 g/cm3的水玻璃对蒙脱 石、伊利石和高岭石固化后，其对应试样的衍射强度 分别降低了 90.02， 76.15和 35.88。 使用密度 1.01 g/cm3的水玻璃对蒙脱石、 伊利石和高岭石固化后， 其 对应试样的衍射强度分别降低了 70.70，12.49和 18.83。蒙脱石固化样的衍射强度降幅最大。3 晶 层间距的变化。 黏土矿物的晶层间距 d001特征分析。 采用 1.15 g/cm3的水玻璃固化蒙脱石、伊利石和高岭 石后，晶层间距分别减小了 0.030 63，0.000 42 和 中南大学学报自然科学版 第 44 卷 2660 0.001 16 nm。采用 1.01 g/cm3的水玻璃固化 3 种黏土 矿物后，仅蒙脱石固化样晶层间距减小了 0.025 61 nm，而伊利石和高岭石固化样的晶层间距无变化。 上述特征表明 水玻璃密度为 1.15g/cm3的固化效 果比 1.01 g/cm3的固化效果好。与标准谱图相比，密 度 1.15 g/cm3的水玻璃固化黏土矿物后，固化样明显 出现了非晶态弥散峰群，未出现新的晶体衍射峰；衍 射强度变小，晶层间距变小，颗粒变得更细小，结晶 构造有序性变差， 但晶体主体依然是黏土矿物的晶体。 这种晶形结构的变化与固化样的物理力学性质变化存 在直接联系。 2.3 X 线光电子能谱分析 XPS 对水玻璃粉末、水玻璃固化前后的蒙脱石、 伊利石和高岭石样的测试结果表明， 样品中元素以 Si， O，Na 为主。其中，高岭石及其固化样中出现元素 Al，1.15 g/cm3水玻璃固化样中有 Ca 元素，其他元素 含量太少，未检测到。 水玻璃固化黏土矿物前后，元素 Si，O，Na 和 Al 电子结合能无变化，仅 1.15 g/cm3水玻璃固化样中 Ca 元素变小，其电子结合能变化见图 10。Ca-2p 在固 化前为 351.376 0 eV，固化后变为 350.751 4 eV，减少 了 0.624 6 eV。固化前钙离子是可溶解状态，正电性 高；固化后变为难溶解状态，正电性降低。说明电子 结合能的降低是还原行为，钙离子周围的电子云密度 升高，是硅酸根离子的静电吸附所致。 图 10 1.15 g/cm3水玻璃固化蒙脱石前后 Ca-2p 电子能谱 Fig.10 XPS spectra of Ca-2p in montmorillonite un-solidified and solidified by sodium silicate with density of 1.15 g/cm3 3 水玻璃固化黏土矿物的机理探讨 水玻璃液体中存在硅酸盐分子、离子化合物以及 二硅酸盐离子等， 如 SiOH4， SiO32−， HSiO3−， HSi2O5−， Si2O52−和 Na；同时也存在带负电荷的多硅酸胶体粒 子胶粒，胶粒失水缩聚形成增大的团聚体而使水玻 璃老化[1−2]。 首先，以蒙脱石为例分析水玻璃固化黏土矿物的 机理。黏土矿物在水溶液中易分散成片状颗粒。水化 分散的颗粒在端面如裸露的铝离子带正电荷，吸附带 负电的硅酸离子；此外，在水玻璃的碱性溶液中，端 面的 AlOH铝醇基具有酸的特性，能解离出 H， 与水玻璃中SiOH发生缩合反应形成水合硅酸凝胶。 因晶格置换而带负电荷的黏土颗粒板面形成水化 Ca2，Na的吸附层，在其外围形成由水化 Ca2，Na 及硅酸离子组成的扩散层。水化 Ca2易与硅酸离子发 生静电吸附形成水合硅酸钙凝胶，吸附在颗粒板面。 即端面上的水合硅酸凝胶和板面上水合硅酸钙凝胶吸 附在颗粒表面形成团粒。 对未水化分散的黏土颗粒，水玻璃中的阴离子如 SiO32−等与蒙脱石层间域溶解状态的 Ca2发生静电吸 附作用，SiO32−进入层间域；同时在带负电荷的晶层 平面还会与 Na进行当量吸附，将蒙脱石晶片起来。 在晶层端面发生与分散颗粒端面一样的吸附作用，且 吸附的微粒还有胶粒，堵住颗粒端部晶层间隙，水分 很难进入黏土颗粒层间域。如果胶粒吸附在层间平面 或层间域，可以预期蒙脱石固化样晶层间距 d001会 增大。XRD 结果中，晶层间距未增大，说明胶粒吸附 在晶层端面。如果胶粒吸附在层间域，晶层间距不增 大，需消除水玻璃的老化现象，如粒径为 1.72.9 nm 的胶粒能保持 83 d[2]。故需对水玻璃输入能量进行物 理改性或化学改性， 胶粒细化到 1.5 nm 以下才可满足 要求。胶粒愈小悬空键愈多，化学反应与吸附能力愈 强，固化样的胶结性能愈好。 伊利石 K嵌入相邻晶层间的氧原子网格形成的 空穴中，晶层连接牢固。高岭石晶层间主要是通过八 面体 OH 和另一层四面体的 O 以氢键联结，层间结合 力较弱，层间不易吸附水分子，水化作用仅限于外表 面；高岭石没有或很少有晶格取代，永久电荷极少， 电荷主要源于结构边缘断键或暴露在表面的 AlOH 和 SiOH 的解离。伊利石和高岭石在晶体端部可能 发生与蒙脱石颗粒端面一样的吸附作用，封闭晶层间 端部间隙，水分子几乎难以进入层间域。较高浓度的 水玻璃因其硅酸离子或胶粒多，封闭端部间隙效果较 低浓度的水玻璃好。 若对水玻璃进行改性， 细化胶粒， 会加强端部间隙的封闭。 综上所述，水玻璃固化黏土矿物时，在其颗粒板 面和端面或晶层平面和端面存在复杂的化学吸附和物 第 7 期 王生新，等水玻璃固化黏土矿物的试验研究 2661 理化学吸附，形成了团粒，具有很大表面能的团粒进 一步失水缩聚，形成晶质黏土矿物和非晶质硅酸盐凝 胶共存的网状结构产物，限制了黏土矿物的活性，固 化了黏土矿物；提高水玻璃固化黏土矿物胶结性能的 途径在于水玻璃的改性，增加细化胶粒含量。 4 结论 1 黏土矿物由水玻璃固化前的粒状、片状结构 转变为固化后的团块状的网状结构。 2 水玻璃固化后的黏土矿物中出现明显的非晶 态弥散峰群， 未出现新的晶体； 固化样衍射强度变小、 晶层间距变小、颗粒变得更细小，结晶构造有序性变 差，但晶体主体依然是黏土矿物的晶体。 3 水玻璃固化的黏土矿物中， 仅 1.15 g/cm3水玻 璃固化的蒙脱石样的Ca-2p电子结合能减少了0.624 6 eV，其余元素的相应值未变化。 4 水玻璃固化黏土矿物的机理是硅酸盐离子 和硅酸胶粒在黏土矿物表面如蒙脱石的晶层平面与端 面存在复杂的吸附作用，形成了团粒，具有很大表面 能的团粒进一步失水缩聚，形成晶质黏土矿物和非晶 质硅酸盐凝胶共存的网状结构产物，限制了黏土矿物 的活性，固化了黏土矿物。 参考文献 [1] 樊自田, 董选普, 陆浔. 水玻璃砂工艺原理及应用技术[M]. 北京 机械工业出版社, 2004 68−80. FAN Zitian, DONG Xuanpu, LU Xun. The water-glass process principle and application[M]. Beijing China Machine Press, 2004 68−80. [2] 王惠祖, 陈水林, 朱伟员. 纳米技术解水玻璃老化百年之谜 [J]. 化工新型材料, 2003, 313 37−39. WANG Huizu, CHEN Shuilin, ZHU Weiyuan. Nanometer technology unveil a very long period mystery of water glass ageing[J]. New Chemical Materials, 2003, 313 37−39. [3] 朱纯熙, 卢晨, 季敦生. 水玻璃砂基础理论[M]. 上海 上海 交通大学出版社, 2000 16−34. ZHU Chunxi, LU Chen, JI Dunsheng. The basic theories of waterglass sand[M]. Shanghai Shanghai Jiao Tong University Press, 2000 16−34. [4] 秦永和. 硅酸盐钻井液防塌机理研究与应用[J]. 中国石油大 学学报 自然科学版, 2007, 313 67−71. QIN Yonghe. Ant-i sloughing mechanism and application of silicate drilling fluid[J]. Journal of China University of Petroleum Edition of Natural Science, 2007, 313 67−71. [5] 葛家良. 化学灌浆技术的发展与展望[J]. 岩石力学与工程学 报, 2006, 25增 2 3384−3392. GE Jialiang. Development and prospect of chemical grouting techniques[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2001, 25suppl 2 3384−3392. [6] JGJ 792002, 建筑地基处理技术规范[S]. JGJ 79 2002, Technical code for ground treatment of building[S]. [7] GB 500252004, 湿陷性黄土地区建筑规范[S]. GB 50025 2004, Code for building construction in collapsible[S]. [8] 王生新. 硅化黄土的机理与时效性研究[D]. 兰州 兰州大学 资源环境学院, 2005 57−89. WANG Shengxin. Study on mechanism and time effect of silicification loess[D]. Lanzhou Lanzhou University. College of Earth and Environment Sciences, 2005 57−89. [9] 王波, 付饶, 赵胜英. 国内外硅酸盐钻井液研究应用现状[J]. 断块油气田, 2005, 123 75−77. Wang Bo, FU Rao, ZHAO Shengying. The study and application status of silicate drilling fluid in our country and foreign[J]. Fault-Block Oil and Gas Field, 2005, 123 75−77. [10] 贺行洋, 陈益民, 张文生, 等. 膨胀土化学固化现状及展望[J]. 硅酸盐学报, 2003, 3111 1101−1106. HE Xingyang, CHEN Yimin, ZHANG Wensheng, et al. Research and development of chemical consolidation of expansive soil[J]. Journal of the Chinese Ceramic Society, 2003, 3111 1101−1106. [11] 肖尊群, 刘宝琛, 乔世范, 等. 碳酸钙−酸性水玻璃注浆材料 对比试验[J]. 中南大学学报 自然科学版, 2010, 416 2305−2312. XIAO Zunqun, LIU Baochen, QIAO Shifan, et al. Calcium carbonic acid-acid water glass grouting material and comparing test[J]. Journal of Central South University Science and Technology, 2010, 416 2305−2312. [12] 张惠芬, 冯璜, 郭九皋, 等. 黏土矿物钝化改性和钝化机理初 步研究[J]. 高校地质学报, 2000, 62 287−291. ZHANG Huifen, FENG Huang, GUO Jiugao, et al. Study on passivation of clay minerals and Its mechanism[J]. Geological Journal of China Universities, 2000, 62 287−291. [13] 尹亚雄, 王生新, 韩文峰, 等. 加气硅化黄土的微结构研究[J]. 岩土力学, 2008, 296 1629−1633. YIN Yaxiong, WANG Shengxin, HAN Wenfeng, et al. Study on microstructure of co2-silicification grouted loess[J]. Rock and Soil Mechanics, 2008, 296 1629−1633. [14] Azemian S K, Prasad A, Huat B B K, et al. Effect of aggressive pH media on peat treated by cement and sodium silicate grout[J]. Journal of Central South University of Technology, 2011, 183 840−847. [15] Azemian S K, Prasad A, Huat B B K, et al. Influence of cement-sodium silicate grout admixed with calcium chloride and 中南大学学报自然科学版 第 44 卷 2662 kaolinite on sapric peat[J]. Journal of Civil Engineering and Management, 2011, 173 309−318. [16] Karol R H. Chemical grouting and soil stabilization [M]. New Jersey Marcel Dekker Inc, 2003 15−65. [17] 李学垣. 土壤化学[M]. 北京 高等教育出版社, 2001 64−82. LI Xueheng. Soil chemistry[M]. Beijing Higher Education Press, 2001 64−82. [18] 丁锐. 水玻璃与黏土矿物之间表面反应的实验研究[J]. 岩土 工程学报, 1999, 213 334−337. DING Rui. Experimental study of the surface reactions between clay minerals and water-glass[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 1999, 213 334−337. [19] 丁锐, 刘孝恒. 膨润土与硅酸钠作用的热重分析[J]. 油田化 学, 1998, 154 293−296. DING Rui, LIU Xiaoheng. Thermogravimetric analysis of bentonites hardened by sodium silicate[J]. Oilfield Chemistry, 1998, 154 293−296. [20] 丁锐, 邱正松, 李健鹰. 硅酸盐稳定黏土作用机理研究[J]. 天 然气工业, 1997, 171 36−38. DING Rui, QIU Zhengsong, LI Jianying. Silicate stable clay effect mechanism research[J]. Nature Gas Industry, 1997, 171 36−38. [21] 陈秀琴, 安丽思, 顾学民. 硅酸盐无机粘合剂的固化机理探 讨[J]. 粘接, 1990, 114 5−8. CHEN Xiuqin, AN Lisi, GU Xuemin. Mechanism of the hardening process of silicate inorganic binding material[J]. Adhesion in China, 1990, 114 5−8. [22] 苏伯民, 李最雄, 胡之德. PS 与土遗址作用机理的初步探讨 [J]. 敦煌研究, 20001 30−35. SU Bomin, LI Zuixiong, HU Zhide. Study on consolidating mechanism between PS and earth relics[J]. Dunhuang Research, 20001 30−35. [23] 马福善, 张军, 周广增. 膨润土端面电荷改性研究[J]. 天津大 学学报, 1999, 326 758−761. MA Fushan, ZHANG Jun, ZHOU Guangzeng. Study of charge modification on bentonite edge[J]. Journal of Tianjin University, 1999, 326 758−761. [24] 王生新, 韩文峰, 谌文武, 等. 冲击压实路基黄土的微观特征 研究[J]. 岩土力学, 2006, 276 939−944. WANG Shengxin, HAN Wenfeng, CHEN Wenwu, et al. Microstudy on roadbed loess improvement by impact compaction technology[J]. Rock and Soil Mechanics, 2006, 276 939−944. 编辑 赵俊