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【专业知识】化学泥浆在黄土状地层中的应用

2017-5-27 9:46:34      点击:

一般在工地开工之前都要进行大量膨润土采购进行先期泥浆调制。在使用过程中,还要继续不断地进行泥浆制作,若是遇到含沙量大的地层施工,所消耗膨润土最少也得用几十吨甚至上百吨,这么大的用量,在工地现场随处可见,堆积如山。在现场都是通


过人工利用搅拌机械进行泥浆制作,制作时灰尘弥漫,对环境污染人身伤害大,既是用量这么大但护壁效果还是不理想,孔内沉渣量大,特别是砂层或在流砂地层2—3米沉渣量还是很常见的,大都使用膨润土和外加剂来配制泥浆进行护壁。现给大家介绍另


外一种护壁泥浆:“奈普顿聚合物泥浆”。它使用简单,小巧轻便,制浆速度快,护壁效果好,沉淀凝聚速度快,无污染。针对上述情况现就对泥浆原料及外用添加剂性能要求详解如下:


一、首先对膨润土制浆进行分析

(一)、泥浆原料粘质土的性能要求

一般可选取用塑性指数大于25,粒径小于0.074mm的粘粒含量大于50﹪的粘质土制浆,当采用性能较差的粘质土调制的泥浆其性能指标不符合要求时,可在泥浆中掺入Na2OH3(俗称碱粉或纯碱)、NaOH(氢氧化钠)或膨润土粉末,以提高泥浆性能指标。一般


碳酸钠的掺入量约为孔中泥浆土量的0.1﹪—0.4﹪。

(二)、泥浆膨润土的性能、用量和价格

膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种。前者质量较好,大量用于炼钢铸造中,钻孔泥浆中用量也很大,膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大特点。用量


为8﹪,即8㎏的膨润土可掺100L的水,对粘质土地层用量可降低3﹪—5﹪,较差的膨润土用量为水的12﹪左右。在市场上膨润土价格约310—340元/吨。

(三)、泥浆外加剂的掺量及作用

1、CMC(CarboxyMethylCelluose)全名羧甲基纤维素,可增加泥浆粘性,使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用,掺入量为膨润土的0.05﹪—0.1﹪。

2、FIC,又称铬铁木质素磺酸钠盐,为分散剂,可改善因混杂有土、砂粒、碎卵石及盐分等而变质的泥浆性能,可使上述钻渣等颗粒聚集而加速沉淀,改善护壁泥浆的性能指标,使其继续循环使用,掺入量为膨润土的0.1﹪—0.3﹪。

3、硝酸基腐殖碳酸钠(简称煤碱剂),其作用与FIC相似,它具有很强的吸附能力,在粘质土表面形成结构性溶剂水化膜,防止自由水渗透。降低失水量。使粘度增加,可使粘度不上升,具有部分稀释作用。煤碱剂与FIC这两种分散剂可任选取一种。

4、碳酸钠(Na2CO3)又称碱粉或纯碱,它的作用可使PH值增大到10,泥浆中PH值过小时,粘土颗粒难于分解,粘度降低失水量增加流动性性降低;小于7时,还会使钻具受到腐蚀,若PH值过大,则泥浆将渗透到孔壁的粘土中,使孔壁表面软化,粘土颗粒之


间凝聚力减弱,造成裂解而使孔壁坍塌。PH值以8—10为宜,这时可增加水化膜厚度,提高浆的胶体率和稳定性而降低失水量。掺入量为膨润土的0.3﹪—0.5﹪。

5、PHP,即聚丙烯酰胺絮凝剂。它的作用是在泥浆循环中能清除劣质钻屑,保存造浆的膨润土粒;它具有低固相,低相对密度,低失水,低矿化,泥浆触变性能强的特点,掺入量为孔内泥浆的0.003﹪。

6、(BaSO4)重晶石细粉.可将泥浆的相对密度增加到2.0—2.2,提高泥浆护壁作用.为提高掺入量重晶石细粉后,泥浆的稳定性降低其失水性,可同时掺入0.1﹪—0.3﹪的橡胶粉,掺入上述两种外加剂后,最适用于膨胀的粘质塑性土层和泥质页岩土层。

7、纸浆、干锯末、石棉等纤维物质,其掺入量为水量的1﹪—2﹪,作用是防止渗水并提高泥浆循环效果。


(四)、泥浆在各种地层的性能指标配制表

二、新型化学泥浆:“聚合物泥浆”调配使用

随着国家经济建设快速发展,国内高速铁路、公路及城乡改造工程日趋增加,旋挖钻孔已遍地可见,特别是国家的重点建设工程,在施工技术上的要求非常严格,这对施工质量来讲要求更高了,要作好基地工程处理就必须把好每一关。由于我国地大物阔,


地层的复杂性,在实际施工中也带来不少困难,特别是在旋挖机钻孔中踏孔超方,埋钻埋杆,孔内沉淀大,清孔时间长等这些情况给整个施工进度带来了困难。随着科学技术飞速发展,为解决以上这些问题现就对聚合物泥浆配制使用介绍如下:


奈普顿聚合物泥浆:

1、奈普顿聚合物泥浆泥浆的性能:是一种先进的国外技术的进口产品,是一种水溶性,易混合的粉末颗粒聚合物,在水中充分溶解后成半透明糊状,粘度大,该浆在孔内沉淀杂质速度非常快,钻具在孔内钻进时,泥浆总是保持清澈透明,钻具钻杆表面干净


,在孔内由于钻具连续运动,聚合物泥浆和水混合的越均匀粘度就越强,凝聚力也就越快,就是泥浆回到泥浆池内也没一点杂质沉淀。在孔壁周围行成了一层薄透明糊状保护层。无毒无污染,它通用于桩基钻进和地下连续墙等基础工程施工。它具有保持钻


孔稳定;可配置高粘度泥浆;便于重复利用;废浆易于降解处理;回用率高;能提高桩基磨擦承载力,能提高钻屑粘聚能力利于钻屑快速清出钻孔的特点。


2、聚合物泥浆用量:配浆用水PH值调整至8—10后加入0.8—1.8㎏/1000L。


3、聚合物泥浆使用方法:在现场通常按照聚合物泥浆0.5㎏:5立方清水进行配比,在配比过程中,手感稍有粘度起线丝状即可;纯碱或碱粉的配比0.3﹪—0.5﹪。再利用空气压缩机将气压放入池内进行泥浆充分均和即可。


4、聚合物泥浆价格:聚合物泥浆:1㎏/80元。该浆的最大特点是固壁性强,孔内沉渣凝聚力强,沉淀速度快,人员劳动强度低,无污染,制浆快,无浪费,易保存,不易变质,使用简单直接均匀溶解水中即可。而使用膨润土又要通过机械搅拌,人员搬运,


尘土飞扬,污染大,易浪费,长时间堆积如山,易变质等,泥浆制作最少也得两人以上才能完成泥浆拌和。



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