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1中华人民共和国国家标准GB/T20973—2007膨润土Bentonite2007-06-22发布2008-01-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管理委员会××××—××××I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。本标准由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。本标准参加起草单位：浙江丰虹粘土化工有限公司、内蒙古宁城天宇化工有限公司、长兴仁恒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、咸阳非金属矿研究设计院和中国非金属矿工业协会。本标准主要起草人：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/T××××—××××1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本质改变的加工制成品。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使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1966多孔陶瓷显气孔率、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术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1阳离子交换容量Cationexchangecapacity100g膨润土可交换的阳离子毫摩尔数。3.2吸蓝量Methyleneblueindex100g膨润土在水中饱和吸附无水亚甲基蓝的克数。3.3吸水率Waterabsorption膨润土在20℃和0.1MPa下，2h自然吸水的能力。3.4膨胀指数Swellindex2g膨润土在水中膨胀24h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。阳离子交换容量和交换性离子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化膨润土,分别以NNaB和ANaB表示。××××—××××24.2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；钻井泥浆用膨润土，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和Ⅳ表示。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、二级品和三级品，用Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ表示。钻井泥浆用膨润土分三个品种：钻井膨润土，未处理膨润土，OCMA膨润土。4.4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。本标准编号规格用途属性示例如下：铸造用人工钠化膨润土一级品，其标记为：ANaB-F-Ⅰ-GB/Txxxxx冶金球团用钙基膨润土二级品，其标记为：CaB-P-Ⅱ-GB/Txxxxx4.4.2钻井泥浆用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：钻井泥浆用未处理膨润土，其标记为：未处理膨润土-GB/Txxxxx5要求5.1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≥100705030热湿拉强度,kPa≥2.52.01.50.5吸蓝量,g/100g≥32282522过筛率(75μm,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。5.2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），%≥400300200200160120吸蓝量,g/100g≥302622302622膨胀指数,ml/2g≥155GB/T××××—××××3表2（续）过筛率(75μm,干筛)，质量分数，%≥989595989595水分（质量分数），%9～139～135.3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≥3030屈服值/塑性粘度≤31.56滤失量,cm3≤15.016.075μm筛余,质量分数，%≤4.02.5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)，%≤13.06试验方法6.1湿压强度6.1.1仪器设备6.1.1.1天平：精度0.1g；6.1.1.2混砂机：SHN碾轮式混砂机。6.1.2强度试验混合料的配制分别称取已在105℃烘干2h的膨润土试样100.0g±0.1g和符合JB/T9224要求的标准砂2000.0g±0.1g，放入混砂机内，干混2min，然后加40ml±0.1ml水再混碾8min。按GB/T2684测定紧实率，若紧实率小于43%时，可在混砂机内加少量水（补加水量按每ml水达到1.5%紧实率估计），再混碾2min，检查紧实率；若紧实率大于47%时，将混合料过筛1～2次，再检查紧实率，重复上述操作直至紧实率在43%～47%的范围内。6.1.3湿压强度测定湿压强度的测定，按GB/T2684进行。6.2热湿拉强度6.2.1强度试验混合料的配制强度试验混合料的配制，按6.1.2的规定进行。6.2.2热湿拉强度测定热湿拉强度的测定，按GB/T2684进行。6.3吸蓝量6.3.1仪器设备6.3.1.1玻璃容量瓶：1000ml，棕色；6.3.1.2玻璃滴定管：50ml，棕色；6.3.1.3锥形烧瓶：250ml；6.3.1.4中速定量滤纸：Φ9cm；6.3.1.5天平：精度0.0001g。6.3.1.6磁力搅拌器6.3.2试剂6.3.2.1焦磷酸钠溶液:1%(质量分数)6.3.2.2亚甲基蓝溶液[c(MB)=0.006mol/L]：准确称取2.3380g分析纯亚甲基蓝试剂（三水亚甲基蓝，相对分子质量373.9，试剂在使用前应一××××—××××4直在干燥器中密封避光储存），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。6.3.3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锥形烧瓶中，使其润湿后，在磁力搅拌器上分散5分钟，加入1%焦磷酸钠溶液20ml，继续搅拌2～3min。然后在电炉上加热至微沸2min，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三分之二的亚甲基蓝溶液，搅拌2min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。当开始出现蓝色晕环后，继续搅拌2min，再用玻璃棒沾取一滴试液在中速定量滤纸上，观察是否还出现淡蓝色晕环，若淡蓝色晕环不再出现，继续仔细滴加亚甲基蓝溶液。如搅拌2min后仍出现淡蓝色晕环，表明已到终点，记录滴定体积。6.3.4计算方法试样的吸蓝量，按公式（1）计算：（1）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。6.3.5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%。6.4过筛率(75μm,干筛)6.4.1仪器设备6.4.1.1试验筛：Ф200×50—0.075／0.05（GB/T6003.1）；6.4.1.2羊毛刷：毛长约3cm，刷宽约5cm；6.4.1.3黑纸:40cm×40cm；6.4.1.4天平：精度0.001g。6.4.2试验步骤称取在105℃±3℃烘干2h的试样约10g，精确至0.001g。移入装有底盘的试验筛中，用羊毛刷轻刷试料，使粉末通过筛孔收集在底盘，直至达到筛分终点。筛分终点的判定是在筛子下垫一张黑纸，轻刷试料，刷筛至没有在黑纸上留下痕迹，即为筛分终点。将筛余物移到已知质量的表面皿中称量，精确至0.001g。6.4.3计算方法按公式(2)计算过筛率(75μm,干筛)：（2）式中：S——过筛率(75μm,干筛)，质量分数，%；m1——试料质量，g；GB/T××××—××××5m2——筛余物质量，g。6.4.4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%。6.5水分6.5.1仪器设备6.5.1.1温度计：量程0℃±0.5℃～150℃±0.5℃；6.5.1.2天平：精度为0.01g；6.5.1.3烘箱：可控制在105℃±3℃；6.5.1.4称量瓶：Ф50mm×30mm。6.5.2试验步骤将称量瓶在105℃±3℃下烘干至恒重并称量，加入约10g膨润土试样，将称量瓶和试样再次称量后在105℃±3℃烘箱中烘干2h，取出在干燥器中冷却30min，称量。6.5.3计算方法按公式（3）式计算水分的质量分数：m3—m4W=-------×100（3）m3－m5式中：W——水分质量分数，%；m3——烘干前称量瓶和膨润土试样质量，g；m4——烘干后称量瓶和膨润土的质量，g；m5——称量瓶的质量，g。6.5.4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%。6.6吸水率吸水率的测定，按附录B进行。6.7膨胀指数6.7.1仪器设备6.7.1.1具塞刻度量筒：100ml，内侧底部至100ml刻度值处高180mm±5mm；6.7.1.2温度计：量程0℃±0.5℃～105℃±0.5℃；6.7.1.3天平：精度为0.01g。6.7.2试验步骤准确称取2g±0.01g已在105℃±3℃烘干2h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0.1g，用30s左右时间缓慢加入，待前次加入的膨润土沉至量筒底部后再次添加，相邻两次加入的时间间隔不少于10min，直至试样完全加入到量筒中。全部添加完毕后，用蒸馏水仔细冲洗粘附在量筒内侧的粉粒使其落入水中，最后将量筒内的水位增加到100ml的标线处，用玻璃塞盖紧（2h后，如果发现量筒底部沉淀物中有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24h后，记录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。记录试验开始时和结束时试验室的温度，精确到0.5℃。6.7.3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