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旋挖钻机施工时,一方泥浆的膨润土配比通常在8% - 12%左右,即每立方米泥浆中膨润土用量约80 - 120千克。不过,实际配比会受多种因素影响而产生变化。
地质条件
- 一般土层:像黏土、粉质黏土这类自身稳定性较好的土层,对泥浆护壁性能要求相对没那么高,膨润土配比可采用下限,大约在8% - 10% 。
- 易塌孔地层:砂土、粉土等容易出现塌孔情况的地层,为增强泥浆的护壁和携渣能力,膨润土配比一般在10% - 12% ,具体还需依据地层的松散程度和地下水状况来调整。
膨润土性能
- 高含量优质膨润土:如果膨润土的蒙脱石含量高、性能较好,可适当降低配比。
- 普通膨润土:若膨润土性能一般,或许需要增加用量,才能保障泥浆性能。
不同添加剂对配比的影响
- 纯碱:添加纯碱能改善膨润土性能,让膨润土颗粒分散更均匀,提升泥浆的粘度和稳定性。一般情况下,纯碱添加量为膨润土重量的3% - 5% ,此时膨润土配比可在原基础上适当减少1% - 2%左右。
- 聚丙烯酰胺(PAM):PAM作为絮凝剂,有助于提高泥浆的携渣能力和护壁效果。当添加少量PAM时,膨润土用量可减少1% - 3% ,具体减少量要根据PAM的分子量、添加量以及实际施工情况来确定。
施工工艺对配比的要求
- 钻孔深度:随着钻孔深度增加,泥浆承受的压力更大,为保证泥浆性能,每增加一定深度(如50 - 100米),膨润土配比可提高1% - 2% 。
- 钻进速度:钻进速度快时,泥浆需更快地携带岩屑,且对孔壁的冲刷作用也较大,此时膨润土配比可能要提高1% - 3% ,以此增强泥浆的护壁和携渣能力。
调整配比的检测方法
- 粘度检测:使用马氏漏斗粘度计检测泥浆粘度,一般旋挖钻机施工泥浆粘度要求在18 - 25s之间。若粘度低于要求,可适当增加膨润土或增黏剂用量;若粘度偏高,可适当加水稀释或减少膨润土用量。
- 密度检测:用泥浆密度计测量泥浆密度,通常泥浆密度控制在1.05 - 1.20g/cm³ 。密度过大可能使钻进阻力增大,过小则护壁效果较差,可根据检测结果调整膨润土及其他添加剂的用量。
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