膨润土吸蓝量等测试方法.docx
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膨润土吸蓝量等测试方法
GB/T20973—2007
前言
本标准自实施之日起，JC/T592-1995《膨润土》和JC/T593-1995《膨润土试验方法》同时废止。
本标准的附录A为资料性附录，附录B为规范性附录。
本标准由中国建筑材料工业协会提出。
本标准有咸阳非金属矿研究设计院归口。
本标准负责起草单位：
浙江华特实业集团有限公司。
本标准起草单位：
浙江华虹粘土化工有限公司、内蒙古宁城天宇化工有限公司、长兴仁精制膨润土有限公司、建平慧营化工有限公司、吉林四平刘房子爱思克膨润土有限公司、咸阳非金属研究设计院和中国非金属矿工业协会。
本标准起草人：
王春伟、林鸿福、李树君、童筠、刘天会、陈耀东、覃东萍、袁蔚顺、宫相德。
本标准为首次发布。
GB/T20973—2007
膨润土
1范围
本标准规定了膨润土的术语和定义、分类、标记、要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于铸造、冶金球团和钻井泥浆用膨润土。
本标准不适用于经无机酸或有机物处理而使膨润土的结构和组分已发生改变的加工制成品。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T1966多空陶瓷显气孔率、容重试验方法
GB/T1967多孔陶瓷孔道直径试验方法
GB/T2684铸造用原砂及混合料试验方法
GB/T5005钻井材料规范（GB/T5005-2001，eqvISO13500：
:
1998）
JB/T9224检定铸造粘结剂用标准砂
3术语和定义
下列用语适用于本标准。
GB/T20973—2007
3.1阳离子交换容量
100g膨润土可交换的阳离子毫摩尔数。
3.2吸蓝量
100g膨润土在水中饱和吸附无水亚甲基蓝的克数
3.3吸水率
膨润土在20和0.1MPa下，2h自然吸水的能力。
3.4膨胀指数
2g膨润土在水中膨胀2h后的体积。
4分类、标记
4.1膨润土按属性分类
膨润土按属性分为钠基膨润土和钙基膨润土，依据阳离子交换量和交换性离子含量，按下列计算进行划分。
阳离子交换容量和阳离子交换性含量测定方法参见附录A。
∑Na++∑k+
当——————≥1时，为钠基膨润土，以NaB表示；
∑Ca+++∑Mg++
∑Na++∑k+
当——————＜1时，为钙基膨润土，以CaB表示；
∑Ca+++∑Mg++
钠基膨润土分为天然钠基膨润土和人工钠基膨润土，分别以NNaB和ANaB表示。
GB/T20973—2007
4.2膨润土按用途分类
膨润土按用途分为三类，铸造用膨润土以F表示;冶金球团用膨润土，以P表示；钻进用你讲用膨润土，以M表示。
4.3产品规格
铸造用膨润土分四个等级，分别是一级品、二级品、三级品和四级品，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
冶金球团用膨润土分钠基膨润土和钙基膨润土，各分三个等级，分别是一级品、二级品、三级品，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
钻井你将用膨润土分三个品种：
钻井膨润土，未处理膨润土，OCMA膨润土。
4.3标记
4.4.1铸造和冶金球团用膨润土的产品标记
铸造和冶金球团用膨润土的产品标记按属性、用途、规格和标准编号顺序编写。
属性
--
用途
--
规格
--
本标准编号
示例如下：
铸造用人工钠化膨润土一级品，其标记为ANaB-F-Ⅰ-GB/Txxxx
冶金球团用钙基膨润土二级品，其标记为CaB-P-Ⅱ-GB/Txxxx
4.4.2钻井用泥浆膨润土的产品标记
钻井泥浆用膨润土的产品标记按品种和标准编号顺序编写。
示例如下：
GB/T20973—2007
钻井泥浆用未处理膨润土，其标记为：
未处理膨润土-GB/Txxxx
要求
铸造用膨润土的质量指标应符合表1规定
表1铸造用膨润土的质量指标
产品等级
一级品
二级品
三级品
四级品
湿压强度，kPa≥
100
70
50
30
热湿拉强度,kPa≥
2.5
2.0
1.5
0.5
吸蓝量,g/100g≥
32
28
25
22
过筛率（75um,干筛），质量分数，%≥
85
水分（105℃），质量分数，%
9~13
注：
铸造用钙基膨润土热湿拉强度不作要求
冶金球团用膨润土的质量指标应符合表2规定。
表2冶金球团用膨润土的质量指标
产品属性
钠基膨润土钙基膨润土
产品等级
一级品
二级品
三级品
一级品
二级品
三级品
吸水率（2h）≥
400
300
200
200
160
120
吸蓝量g/100g≥
30
26
22
30
26
22
膨胀指数,ml/2g
15
5
过筛率（75um,干筛），质量分数，%≥
98
95
95
98
95
95
水分，质量分数，%≥
9~13
9~13
钻井泥浆用膨润土质量指标应符合表3规定。
表3钻井泥浆用膨润土质量指标
产品品种
钻井膨润土
未处理膨润土
OCMA膨润土
粘度计600r/min读数≥
30
30
屈服值/塑性粘度≤
3
1.5
6
滤失量，cm3≤
15.0
16.0
75um筛余，质量分数，%≤
4.0
2.5
分散后的塑性粘度，mPa.S≥
10
分散后的滤失量cm3≤
12.5
水分（质量分数），%≤
13.0
GB/T20973—2007
试验方法
吸蓝量
仪器设备
玻璃容量瓶：
1000ml,棕色：
玻璃滴定管：
50ml；
锥形烧瓶：
250ml；
中速定量滤纸：
φ9cm
天平：
精度0.0001g
磁力搅拌仪
试剂
焦硫酸钠溶液：
1%（质量分数）
亚甲基蓝溶液
：
准确称取2.3380g分析纯亚甲基蓝试剂（三水亚甲基蓝），相对分子量373.9（试剂在使用前应一直在干燥器中密封避光保存），使其充分溶解于蒸馏水，在1000ml棕色容量瓶中用水稀释至刻度。
试验步骤
称取已在105℃±3℃烘干2h的膨润土试样0.2g±0.001g.置于预先盛有50ml水的250ml锥形烧瓶，使其充分溶解后，在磁力搅拌仪上分散5分钟，加入1%焦磷酸钠溶液20ml，继续搅拌2-3分钟。
然后在电炉上加热2分钟，取下冷却至25℃±5℃。
在搅拌下用滴定管滴加亚甲基蓝标准溶液。
第一次可预滴加约总量的
GB/T20973—2007
三分之二的亚甲基蓝溶液，搅拌2分钟使其充分反应，以后每次滴加1-2ml，搅拌30S后用玻璃棒沾取一滴试液在中速定量滤纸上，观察蓝色斑点周围是否出现淡蓝色晕环，若未出现，则继续滴加亚甲基蓝溶液。
当开始出现淡蓝色晕环后，继续搅拌2分钟，用玻璃棒沾取一滴试液在中速定量滤纸上，观察是否出现淡蓝色晕环，若淡蓝色晕环不在现，继续滴加亚甲基蓝溶液。
如搅拌2分钟后仍出现淡蓝色晕环，表明已经达到终点，记录滴定体积。
计算方法
试样的吸蓝量，按公式
（1）计算：
319.85VC
MBI————————×100
1000m
式中
MBI——吸蓝量，g/100g；
C——亚甲基蓝溶液浓度，mol/L；
V——亚甲基蓝溶液的滴定量，ml；
m——试样质量，g；
319.85——无水亚甲基蓝的摩尔质量的数值，g/mol;
100——每克膨润土吸蓝量换算成100克膨润土吸蓝量的系数。
允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定的相
GB/T20973—2007
对偏差不大于2%。
吸水率测定——多孔板法
原理
膨润土通过多空毛细管吸水膨胀，质量随吸水程度提高而增加，测量一段时间的吸水量增重而计算出该时间段的吸水率。
仪器设备
多孔陶瓷板：
250mm×250mm×60mm,孔径150um~170um（按GB/T1967测定），显气孔率30%~43%（按GB/T1966测定）。
玻璃容器：
350mm×3500mm×10mm
天平：
精度0.01g。
中速定量滤纸：
φ125mm
温度计：
0℃±0℃~150℃±0.5℃。
试验准备
把多孔陶瓷板放入玻璃容器中，用蒸馏水浸没，使多孔陶瓷板浸透。
试验时始终保持使多孔陶瓷板上表面高出水面6mm±1mm，并使玻璃容器和水温度稳定在20℃±2℃
试验步骤
将滤纸两张放在蒸馏水中浸渍30S，使其吸水饱和，然后放在多孔陶瓷板上平衡水分60分钟后，分别称量该滤纸。
GB/T20973—2007
称取2份2g±0.01g已在105℃±3℃温度下至恒重的膨润土，分别均匀的撒在两张湿滤纸上，将膨润土的散布直径约9cm。
将滤纸和膨润土对称放置在多孔陶瓷板上（注意不要叠），盖上玻璃容器盖。
静置两小时后，用镊子和铲刀仔细取出湿滤纸和膨润土，放在天平上称量。
计算方法
膨润土的吸水率按下式计算：
W-Wo-m
Wa=——————×100
m
式中：
Wa——吸水率，%
W——湿滤纸和膨润土质量，g
Wo——湿滤纸质量，g
m——干膨润土试样质量，g
允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定的相对偏差不大于3%
水分的测定
仪器设备
温度计:
量程0℃±0℃~150℃±0.5℃。
GB/T20973—2007
天平：
精度0.01g。
烘箱:
可控制在105℃±3℃。
称量瓶：
φ50mm×30mm。
试验步骤
将称量瓶在105℃±3℃下烘至恒重秉称量，加入10g膨润土试样，将称量瓶和试样再次称重后在105℃±3℃烘干2小时，取出在干燥器中冷却30分钟，称量。
计算方法
m3-m4
W=——————×100
m3-m5
式中：
W——水分质量分数，%
m3——烘干前膨润土试样和称量瓶质量,g。
m4——烘干后膨润土试样和称量瓶质量,g。
m5——称量瓶质量，g。
允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定的相对偏差不大于2%。
膨胀指数的测定
仪器设备
GB/T20973—2007
具塞刻度量筒：
100ml，内侧底部至100ml刻度值处高180mm±5mm；
温度计：
量程0℃±0℃~150℃±0.5℃。
天平：
精度0.01g。
试验步骤
准确称取2g±0.1g已在105℃±3℃烘干2小时的膨润土样品，将该样品分多次加入已有90ml蒸馏水的100ml刻度量筒内。
每次加入量不超过0.01g，用30S时间缓慢加入，待前次加入的膨润土沉淀至量筒底部再次添加。
相邻两次加入的时间不少于10分钟，直至试样完全加入到量筒中。
全部添加完后，用蒸馏水仔细冲洗粘附在量筒内侧的粉粒使其溶入水中，最后将量筒内的水位增至100ml标线处，用玻璃塞盖紧（2小时候，如果发现量筒底部沉淀物中夹杂的空气或水的分隔层，应将量筒45度角倾斜并缓慢旋转，直至沉淀物均匀）.静置24小时后，记住沉淀物界面的量筒刻度值（沉淀物不包括低密度的胶溶或絮凝状物质），精确至0.5ml。
记录试验开始和结束时试验室的温度，精确到0.5℃。
允许差
对同一试样的两次平行测量，平均值大于10时，其绝对误差不得大于2ml，平均值小于或等于10时，其绝对误差不得大于1ml。
附录A
膨润土胶质价、膨胀容的测定
仪器设备
100ml具塞量筒
天平（精确0.01克）
烘箱
试剂
氧化镁试剂
蒸馏水
1mol盐酸溶液
配置1mol盐酸溶液：
83ml盐酸化学试剂用蒸馏水稀释至1000ml。
试验步骤
胶质价：
准确称取通过200目并于105度烘干至恒重的膨润土15克，具塞量筒内加蒸馏水45--60ml将膨润土加入，盖紧筒塞。
摇15分钟观察土粉完全分散无颗粒。
若有将继续摇匀。
添加氧化镁1克用蒸馏水补充至100ml刻度，再摇5分钟。
静置24小时读取界面数值。
即为该土的胶质价。
钠土胶质价高可采用3克土粉0.2克氧化镁。
最终数值乘以5。
膨胀容：
准确称取通过200目并于105度烘干至恒重的膨润土1克，具塞量筒加蒸馏水45--60毫升将膨润土加入，摇几下后用蒸馏水补充至75ml刻度，摇3分钟至完全分散无颗粒，加入1mol的盐酸溶液25ml，摇1分钟放气后静止24小时读取界面值，即为该土的膨胀容
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