在顶管施工中，膨润土泥浆的造浆性能下降是常见问题，其成因复杂，需结合具体工况分析处理。关于火碱（氢氧化钠）的使用，需谨慎评估其适用性及潜在影响。

一、火碱在泥浆处理中的作用

火碱（NaOH）作为强碱性物质，主要通过调节泥浆pH值（通常控制在8-10）改善膨润土水化效果。其作用机制包括：

促进蒙脱石晶体层间阳离子交换，增加分散性

中和地层中酸性物质对泥浆的污染

提高黏土颗粒表面负电荷密度，增强胶体稳定性

但需注意，过量添加会导致：

- 泥浆黏度异常升高

- 设备腐蚀风险增加

- 环境处理成本上升

二、造浆性能下降的常见原因

固相含量失衡：膨润土有效成分不足（＜3%）或惰性固相（砂粒、钻屑）超标

化学污染：地层中钙镁离子、酸性物质破坏黏土结构

机械降解：长时间循环导致颗粒细化，胶体性能降低

环境因素：高温加速膨润土老化，低温抑制水化反应

三、系统处理方案

（一）应急处理措施

快速检测：采用马氏漏斗黏度计（目标值40-60s）、比重计（1.03-1.10g/cm³）实时监测

分层调控

- 轻度下降：添加2-3%纯碱（Na₂CO₃）替代火碱，配合高速搅拌15分钟

- 中度污染：补充5-8%预水化膨润土浆，同时添加0.1-0.3% CMC增黏

- 严重失效：启用备用泥浆池，废弃污染泥浆

（二）长效优化策略

动态配比管理

- 软弱地层：膨润土含量维持8-12%，Na₂CO₃添加量为膨润土的3-5%

- 硬岩地层：引入0.05-0.1%聚丙烯酰胺（PAM）增强悬浮性

循环系统升级

- 增设振动筛（300目）去除粗颗粒

- 配置离心机控制胶体颗粒级配

智能监控系统

- 部署在线pH传感器（精度±0.1）

- 采用超声波密度计实时监测固相含量

四、注意事项

环保要求：火碱溶液需经中和处理（pH6-9）后方可排放

设备防护：接触碱性溶液时应穿戴防腐蚀装备

配伍禁忌：避免与酸性处理剂（如单宁酸）直接混合

五、典型案例分析

某市政顶管工程（φ1800mm，顶距500m）出现泥浆失稳，经检测发现：

- pH值：7.2（偏低）

- 黏度：32s（低于标准）

- 膨润土含量：4.5%（临界值）

处理方案：

添加1.5%纯碱调节pH至8.5

补充5%预水化膨润土浆

加入0.2% CMC提升黏度

启用离心机去除过量钻屑

实施后泥浆性能恢复至：pH8.3，黏度48s，密度1.06g/cm³，满足施工要求。

综上，火碱在特定条件下可作为泥浆性能调节剂，但需建立系统性解决方案，结合实时监测与工艺优化，才能实现泥浆体系的长效稳定。