膨潤土漿性能指標(biāo)的確立和控制

1、鉆孔灌注樁及防滲墻施工 造孔固壁泥漿技術(shù)要求22目錄-、 造孔固壁泥漿施工技術(shù)根本要求：一、制漿材料二、新制泥漿配合比及性能指標(biāo)三、泥漿拌制方法四、鉆進(jìn)中和清孔換漿的槽內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和處理方法五、泥漿質(zhì)量檢測和控制要求六、其它二、造孔固壁泥漿性能特點(diǎn)一、泥漿的作用二、低固相優(yōu)質(zhì)固壁泥漿三、膨潤土漿性能指標(biāo)確實(shí)定和控制23一、造孔固壁泥漿施工技術(shù)根本要求：采用旋挖鉆機(jī)及進(jìn)行鉆孔灌注樁施工及采用抓斗建造防滲墻槽孔，由丁鉆 進(jìn)速度的提高，鉆具運(yùn)動各排磴方式的變化，對泥漿的固壁和懸浮、輸送等功能提出了更高的要求。目前，國際上普通采用環(huán)保型超泥漿(Supermu。，和低固相膨潤土泥漿固壁，現(xiàn)著重國內(nèi)通用

2、的膨潤土泥漿固壁工藝， 草擬本技術(shù)根本要 求，供施工人員參考。(一)、制漿材料：1.膨潤土該土應(yīng)到達(dá)石油工業(yè)部部級標(biāo)準(zhǔn)?鉆井液用膨潤土?(SY-5060-85)所規(guī)定 的二級膨潤土的指標(biāo)。2.水水是泥漿的分散相，在泥漿中水的用量最大，應(yīng)當(dāng)對水的質(zhì)量予以足夠的 重視。水中的雜質(zhì)或PH值不同， 泥漿的性質(zhì)也大不相同。 在使用含有大量鹽類(CsT、Na* Mg+)的海水、河水，或性質(zhì)不明的水時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行化驗(yàn)。當(dāng)水中的鈣離子濃度到達(dá)100Mg/L以上時(shí)，膨潤土就會聚集和沉降別離。 當(dāng)水中的鈉離子濃度到達(dá)500Hg/L以上時(shí)，膨潤土的濕脹性就會極度下降；到達(dá) 接近丁海水的濃度(3400Mg/L)時(shí)，就要

3、產(chǎn)生凝集。因此在配制泥漿時(shí)最好使用 鈣離子濃度不超過100Hg/L，鈉離子濃度不超過500Hg/L和PH值為中性的水。 超出此范圍就要考慮使用處理劑。3.分散劑工業(yè)用純堿(NaCO)，可選用天津紅三角牌工業(yè)純堿，其質(zhì)量指標(biāo)見表1。表1工業(yè)純堿質(zhì)量指標(biāo)總堿量(%之)氯化物(%與Fe含量(%勻硫酸鹽(%)水不溶丁物(%勻燒失量(%8581068溶媒法5.絮凝劑選用聚丙烯酰胺，其功能是有選擇性絮凝作用，對務(wù)土絮凝，對膨潤土護(hù) 膠，維持泥漿的低固相，同時(shí)能提高泥漿的流變性能，提高剪切稀 釋能力。6.防漏劑選用鋸末作防漏劑，如有必要，可用碎核桃皮代替。(二) 新制泥漿配合比及性能指標(biāo)：對丁一般砂礫石層，

4、可用下表內(nèi)的兩種配合比制漿。而其它地層，可參照配比，并根據(jù)試用情況加以調(diào)整。表3泥漿配合比地層配合比(%)膨潤土純堿CMC聚丙烯酰胺水一般680.3 0.50.05 0.100.05100漏失100.3 0.50.1 0.2100根據(jù)上述配比，泥 漿應(yīng)到達(dá)的性能指標(biāo)如下表:表4膨潤土泥漿性能指標(biāo)地層性能指標(biāo)比重漏斗粘 度(S)失水量(ml/30min)泥皮厚(mm)塑性粘 度(cp)10分鐘靜 切力(N/m2)動切力(N/ m2)PH值一般1.042530151.51524488.510.0漏失1.063545152.020486158.510.0說明：1. 10分鐘靜切力亦稱膠凝強(qiáng)度，動切力

5、亦稱屈服值2.因使用膨潤土制漿，新制泥漿的穩(wěn)定性、膠體率和含砂量均能 到達(dá)防 滲墻施工標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以未提出指 標(biāo)，在拌制漿液時(shí)也不進(jìn)行試驗(yàn)和 檢測。3.塑性粘度與動切力之比值是衡量泥漿剪切稀釋性能的重要指標(biāo)。 所以 在測得上述二者數(shù)值后，要計(jì)算其比值并進(jìn)行分析。25三、泥漿拌制方法1.泥漿拌制應(yīng)選用高效、低噪音的高速回 轉(zhuǎn)攪拌機(jī)。2.攪拌時(shí)間：高速攪拌機(jī)每槽攪漿時(shí)間控制在510分鐘。3.應(yīng)按規(guī)定的配合比配制泥 漿，各種材料的加量誤差不得大丁5%。4.泥漿處理劑如純堿、CMC聚丙稀酰胺使用前宜配制成一定水溶液，以提高其效果。純堿水溶液濃度為20% , CM&日聚丙稀酰胺水溶液均為1.5

6、 %5.拌制泥漿的加料順序：先加水，依次加膨 潤土、CMCM和NaCQ由丁CMCM醇解會阻礙膨 潤土的溶脹，所以要在膨潤土之后投入6.新制膨潤土漿需存放24小時(shí)，經(jīng)充分水化溶脹前方能使用。7.儲漿池內(nèi)的泥漿應(yīng)經(jīng)常攪動，保持指標(biāo)均一并防止沉淀或離析。四、鉆進(jìn)中和清孔換漿的槽內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和處理方法：1.在鉆進(jìn)過程中， 槽內(nèi)泥漿由丁地層中土磴的混入、 膨潤土及泥漿處理劑的 消耗，泥漿性能漿逐漸惡化，以至影響到鉆進(jìn)速度和固壁效果，為此制定了 槽內(nèi)泥漿的性能指標(biāo)對一般地層的性能標(biāo)準(zhǔn)見表5:表5泥漿性能指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)工程比重漏斗粘度S含砂量%失水量(ml/30min)泥皮厚mmPH值指標(biāo)1.15203

7、58307161612濾失量(ml)151722動切力(Pa)1.5 X塑性粘度濕度(%)101015濕篩分析200目篩余(%)444在我國，優(yōu)質(zhì)的天然鈉膨潤土資源較少，價(jià)格也貴，故工程泥漿常采用二級 及三級膨潤土，這種鈣膨潤土參加外加劑處理后，也能制成較好性能的泥漿，可滿足工程需要，本錢較低。(三) 、膨潤土漿性能指標(biāo)確實(shí)立和控制1.泥漿比重適當(dāng)?shù)谋戎乜删S護(hù)槽孔壁的穩(wěn)定性，有利丁懸浮和攜帶巖屑，提高鉆進(jìn)工效。 但比重過大會降低純鉆工效，阻礙柔性材料置換，損壞墻體質(zhì)量。比重太小那么不能保持槽孔壁的穩(wěn)定，易發(fā)生坍塌。我們選用的泥漿比重為：新拌制漿液控制在1.041.06。槽內(nèi)泥漿比重應(yīng)不大丁1.

8、15,否那么應(yīng)廢棄，進(jìn)行換漿。2.泥漿粘度是泥漿性能的主要指標(biāo)，塑性粘度是泥漿的內(nèi)摩擦力，過大會降低鉆進(jìn)工效。 且泥皮厚，易引起粘鉆、卡鉆。故應(yīng)加強(qiáng)除砂，活除泥漿中無用的固體顆粒。塑 性粘度?？刂圃?15CP,一股不超過20CR結(jié)構(gòu)粘度是動切力與剪切力速度之比 值，是外表特征不同的分散相顆粒相互問產(chǎn)生的作用力和形成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)而增加的 流動阻力， 與動切力密切相關(guān)。施工現(xiàn)場常采用漏斗粘度計(jì)測量泥漿粘度，其控制值為：新制泥漿為2530s,槽孔泥漿不小丁20s。3.泥皮厚度與失水量土質(zhì)好、顆粒細(xì)，那么成片狀，水化膜厚，能形成致密，透水性小的泥皮，泥皮薄而有韌性，失水量也小。如可參加CM其它有機(jī)聚合物，

9、可保護(hù)粘土顆粒， 提高水化膜的厚度和泥皮的可壓縮性，使失水量降低，泥皮變薄。新制泥漿控制指標(biāo)： 失水量15ml/30min ,泥皮厚1.5mm槽孔泥漿控制指 標(biāo)為：失水量30ml/30min，泥皮厚3mm294. PH值泥漿的酸堿度PH值對泥漿性能有很大影響，當(dāng)土顆粒帶負(fù)電荷時(shí)，它必 須要在堿性條件下才能維持穩(wěn)定，因此泥漿必須維持在堿性范圍。新制泥漿PH值一般控制在810o槽孔泥漿PH值不得超過11,如PH值過多，那么泥漿會產(chǎn)生 分層現(xiàn)象，失去固壁作用，且腐蝕性大。5.靜切力乂叫凝膠強(qiáng)度，顯示泥漿靜止時(shí)內(nèi)部顆粒之間引力的大小，是泥漿觸變性大小的標(biāo)志，且隨時(shí)間的增長而增大。對靜切力的要求：泥漿不循環(huán)時(shí)能懸浮巖屑， 循環(huán)時(shí)能攜帶巖屑，且便丁活除。靜切力過高，開泵困難，易壓裂地層造成漏失。 靜切力一般控制在24Pa。6.動切力是泥漿體系內(nèi)部顆粒之間和高分子化合物之間相互作用力，即泥漿流動時(shí)形成結(jié)構(gòu)的能力。動切力過低，那么攜帶巖屑能力差，易造成孔底重復(fù)破碎，降低鉆 進(jìn)效率。動切力過高，地面凈化巖屑效果差。一般要求動切力控制在48Pa