膨润土浆性能指标的确立和控制

钻孔灌注桩及防渗墙施工造孔固壁泥浆技术要求2222目录一、 造孔固壁泥浆施工技术根本要求：〔一、制浆材料标〔三、泥浆拌制方法〔四、钻进中和清孔换浆的槽内泥浆性能指标和处理方法〔六、其它二、造孔固壁泥浆性能特点〔一、泥浆的作用〔二、低固相优质固壁泥浆标确实定和掌握3333一、造孔固壁泥浆施工技术根本要求：承受旋挖钻机及进展钻孔灌注桩施工及承受抓斗建筑防渗墙槽孔，由于钻提出了更高的要求。目前，国际上一般承受环保型超泥浆〔Supermud，和低固求，供施工人员参考。〔一、制浆材料：膨润土的二级膨润土的指标。水水是泥浆的分散相，在泥浆中水的用量最大，应当对水的质量予以足够的〔Ca2+、Na+、Mg2+〕的海水、河水，或性质不明的水时，应先进展化验。100g/L500g/L〔3400g/L〕时，就要产生凝集。因此在配制泥浆时最好使用500g/LPH超出此范围就要考虑使用处理剂。分散剂〔NaCO1。2 3表1 工业纯碱质量指标总碱总碱量〔％〕98氯化物〔％〕1.2Fe含量〔％〕0.01硫酸盐〔％〕---〔％〕0.15烧失量〔％〕1.3增粘剂选用中粘度羧甲基纤维素〔CMC〕,其性能指标如下：4444〔厘代替度2有效成份CMC性能指标含 水〔％〕PH值备注泊〕300~8000.6~0.8〔％〕85NaC1(%)8 10 6~8溶媒法5.絮凝剂选用聚丙烯酰胺，其功能是有选择性絮凝作用，对劣土絮凝，对膨润土护胶，维持泥浆的低固相，同时能提高泥浆的流变性能，提高剪切稀释力量。防漏剂选用锯末作防漏剂，如有必要，可用碎核桃皮代替。〔二〕制泥浆协作比及性能指标：对于一般砂砾石层，可用下表内的两种协作比制浆。而其它地层，可参照配比，并依据试用状况加以调整。表3 泥浆协作比地层地层一般膨润土6~810纯碱0.3~0.50.3~0.5协作比〔％〕CMC 聚丙烯酰胺0.05~0.1 0~0.050.1~0.2水100100依据上述配比，泥浆应到达的性能指标如下表：表4 膨润土泥浆性能指标漏斗粘 泥皮失水量比重 度 厚塑性粘度10动切力切力 PH值1.04〔S〕25~30(ml/30min)<15(mm)<1.5(cp)<15(N/m2)2~4(N/m2)4~88.5~10.01.0635~45<15<2.0<204~86~158.5~10.0性能指标地层一般漏失说明：1.10分钟静切力亦称胶凝性能指标地层一般漏失因使用膨润土制浆浆的稳胶体率和含砂量均能到达防渗墙施工标准的要求，所以未提出指标，在拌制浆液时也不进展试验和检测。5555塑性粘度与动切力之比值是衡量泥浆剪切稀释性能的重要指标。所以在测得上述二者数值后，要计算其比值并进展分析。〔三、泥浆拌制方法泥浆拌制应选用高效、低噪音的高速回转搅拌机。搅拌时间：高速搅拌机每槽搅浆时间5~10。按规定的协作比配制泥浆，各种材料的加量误5％。泥浆处理剂如纯碱、CMC和聚丙稀酰胺使用前宜配制成肯定水溶液，以提高其效果。纯碱水溶液浓度20％，CMC和聚丙稀酰胺水溶液均1.5％拌制泥浆的加料挨次：2 3溶胀，所以要在膨润土之后投入制膨润土浆需存放24小时，经充分水化溶胀前方能使用。储浆池内的泥浆应常常搅动，保持指标均一并避开沉淀或离析。〔四、钻进中和清孔换浆的槽内泥浆性能指标和处理方法：槽内泥浆的性能指标〔对一般地层〕的性能标准〔5：表5 泥浆性能指标掌握标准试验工程试验工程比重漏斗粘度〔S〕含砂量〔％〕失水量(ml/30min)泥皮厚(mm)PH指标<1.1520~35<8<30<4>7<11对于漏失地层使用的泥浆不做规定。在钻进过程中，应在循环浆沟中取样，检测上述指标，如超出指标，必需进展处〔1暂停钻进泵抽吸槽内泥浆净废弃槽内局部泥浆，同时补充颖浆液。上述指标亦可作为清孔换浆的掌握标准。6666〔五、泥浆质量检测和掌握要求泥浆生产所使用的各种材料，均应经过检验方可使用。〔SY-5060-85〕执行。对每批量的膨润土均应进展检测。确定或修改膨润土浆协作比时，测定工程有比重、漏斗粘度、含砂量、10检测方法参照石油、地质部门有关规定进展。24漏斗粘度。每日并对浆储浆池内的泥浆取样一次进展检测，其工程有比重、漏斗粘度、失水量、泥皮厚度、塑性粘度、105.在主孔正常钻进时，对经循环浆沟回到孔内的泥浆应取样检测，每班进展一次，检测工程是比重、漏斗粘度和含砂量，每日还需检测失水量、泥PH(六)、其它染泥浆，恶化其性能。混凝土浇筑时应防止混凝土洒落在槽内污染泥浆。被混凝土置换出来的2PH如遇严峻漏失必需停泵并向孔内抛填粘土、水泥堵漏。二、 造孔固壁泥浆性能特点：〔一、泥浆的作用：固壁固壁即在槽孔施工的过程中，保持孔壁的稳定。固壁的机理是槽孔内的泥浆压力高于所在地层的地下水压力，使泥浆渗入槽壁土体中，其中较细的7777粒进较粗的颗终到达了平衡，水不再进入地层，泥浆与土层被泥皮隔开。泥浆所产生的侧压力通过泥皮作用在孔壁上，保证了槽壁的稳定。悬浮和携带钻渣泥浆具有肯定的黏度、屈服值和凝胶强度，可以悬浮肯定大小的钻渣而不会沉淀，使钻进得以不断进展，同时钻渣被泥浆携带排出孔外。冷却钻头在钻进过程中，钻头对孔底岩石或土层的冲击、切削、摩擦，很大局部能量变成了热能，钻头的温度将不断上升，需要泥浆进展冷却。〔二〕低固相优质固壁泥浆在我国，使用老式钢丝绳冲击钻机进展钻孔灌注桩施工或建筑地连墙，一般使用当地粘土制造固壁泥浆，这种粘土浆液不太适合冲击反循环或旋挖钻机工艺施工。由于在松散和小颗粒地层中高速钻进，因其性能较差，不易难以保证槽孔稳浆液本身浓摩阻力高，净化和泵送困难，钻深孔困难。因此，我们选用膨润土作为制浆材料，拌制低固相优质固壁泥浆用于旋挖钻机钻进或反循环钻进。膨润土泥浆的特点：膨润土是一种以蒙脱石矿物为主要成分的粘性土，与一般粘土相比，它水化力量强胀浆浓〔一般固定颗粒含量少，但具有良好的物理力学性能，故称其为低固相优质固壁泥浆，其特点有：〔1〕泥浆泵及净适用于旋挖钻机钻进或反循环钻进工艺，并有利于墙体材料浇〔2〕失水量小，形成的泥皮薄而有韧，〔3〕具有良好的流变性能，悬浮携带钻碴力量强，利于提高钻进〔4〕用成品膨润土粉拌制泥浆，造浆率高，省电、省工和省时，机械磨损小，可降低工程本钱。膨润土的质量标准及使用状况：我们选择膨润土和进展质控的依据是石油工业部部级标准《钻井液用膨8888润土〔SY-5060-85，该标准将成品膨润土分成三个级别〔见6：膨润土品质指标表工程指标一级膨润土二级膨润土三级膨润土161612滤失量(ml)151722动切力(Pa)<1.5×塑性粘度湿度(％)101015200目筛余〔％〕444满足工程需要，本钱较低。〔三、膨润土浆性能指标确实立和掌握泥浆比重能保持槽孔壁的稳定，易发生坍塌。我们选用的泥浆比重为：拌制浆液掌握在1.04~1.061.15，否则应废弃，进展换浆。泥浆粘度且泥皮厚，易引起粘钻、卡钻。故应加强除砂，去除泥浆中无用的固体颗粒。塑8~15CP,20CP流淌阻力，与动切力亲热相关。25~30s,20s。泥皮厚度与失水量土质好、颗粒细，则成片状，水化膜厚，能形成致密，透水性小的泥皮，泥9999提高水化膜的厚度和泥皮的可压缩性，使失水量降低，泥皮变薄。制泥浆掌握指标：失水量<15ml/30min，泥皮厚<1.5mm；槽孔泥浆掌握指标为：失水量<30ml/30min，泥皮厚<3mm。PH要在碱性条件下才能维持稳定，因此泥浆必需维持在碱性范围。制泥浆PH8~10PH11，PH分层现象，失去固壁作用，且腐蚀性大。静