在各类土木工程和地质相关作业里，粘土、膨润土泥浆被大量运用，像钻孔灌注桩施工、地下连续墙修筑、盾构隧道掘进以及矿山开采护壁等场景都有它们的身影。其性能好坏直接关系工程质量、进度和安全，深入了解它们的性能与配制方法很有必要。

指标值

粘土、膨润土泥浆关键性能指标

粘度

粘度用来衡量泥浆流动阻力。用漏斗粘度计测量，把700ml经滤网去掉大砂粒的泥浆倒进漏斗，记录流满500ml量杯的时间（s），这就是泥浆粘度。在实际工程中，不同施工场景对粘度要求不一样。比如钻孔灌注桩施工，合适粘度的泥浆能有效携带钻屑，防止钻屑沉淀让孔壁坍塌，一般合适粘度范围在18 - 22s；地下连续墙施工时，为保证泥浆能在槽壁形成有效护壁，粘度通常要控制在25 - 30s。要是粘度太低，泥浆难以悬浮钻屑和稳定孔壁；粘度太高，会造成泥浆泵送困难，增加施工能耗和成本。

含砂率

含砂率反映泥浆里砂粒的含量。把50ml泥浆倒入含砂率计，加450ml清水，摇匀后读取下端沉淀物体积并换算（小型含砂率计读数乘2 ，大型直接读数）得到。含砂率过高，会明显降低泥浆的护壁性能，加快泥浆泵、钻具等设备磨损。盾构隧道掘进时，要是泥浆含砂率超过一定标准，会使盾构机刀具磨损加剧，影响掘进效率和刀具使用寿命，一般要求含砂率不超过4%。

胶体率

胶体率体现泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。把1000ml泥浆放在量杯静置24h后，通过公式100 -（水 + 沉淀物）体积计算得出。胶体率高的泥浆稳定性好，不容易沉淀分层，能长时间保持良好的护壁和悬浮钻屑能力。矿山开采护壁时，胶体率要保持在95%以上，这样才能在复杂地质条件下，让泥浆持续发挥护壁作用，防止井壁坍塌。

失水量和泥皮厚

失水量指泥浆在一定时间内失去水分的量，泥皮厚是失水过程中在孔壁形成泥饼的厚度。测定时把2ml泥浆滴在特定滤纸上，30min后计算湿润圆圈与泥饼半径差值得失水量，直接测量泥饼厚度得到泥皮厚，一般泥皮厚不宜超过2 - 3mm。水利工程防渗墙施工时，失水量低和泥皮厚合适的泥浆能在孔壁形成致密泥皮，有效阻止地下水渗漏，保证防渗效果。要是失水量过大，会使孔壁土体失水收缩，引发坍塌；泥皮过厚或过薄都对孔壁稳定和工程质量不利。

粘土、膨润土泥浆的配制

粘土泥浆配制

一般优先选塑性指数大于25、粒径小于0.074mm且粘粒含量大于50%的粘性土做原料。先把粘土粉碎，让颗粒均匀，再按一定比例和水混合。通常，粘土与水的比例在1:3 - 1:5之间，具体要根据土质和工程需求调整。比如在简单的小型沟渠挖掘工程中，能用1:4的比例配制粘土泥浆。混合时，用搅拌机充分搅拌，搅拌时间一般不少于30分钟，保证粘土与水均匀混合，形成有一定粘度和稳定性的泥浆。

膨润土泥浆配制

1. 钠质膨润土用量：用钠质膨润土造浆时，用量和土质关系密切。一般情况下，膨润土用量为水的8%。在粘性土层施工时，因为土层本身粘性高，膨润土用量能降低到3% - 5%；要是用的膨润土质量差，用量就要提高到水的12%左右。

2. 混合流程：把算好量的膨润土慢慢加入水中，同时开启高速搅拌机搅拌，搅拌速度控制在800 - 1200转/分钟，搅拌时间持续40 - 60分钟，让膨润土充分分散在水中形成均匀的胶体溶液。

3. 外加剂添加：根据工程需要，能添加多种外加剂。比如添加CMC（羧甲基纤维素），掺入量为膨润土的0.01 - 0.05%，能增加泥浆粘性，在土层表面形成薄膜，防止孔壁剥落；添加FCI（铁木质素磺酸钠盐），掺量为膨润土的0.1% - 0.3%，能改善因混杂土、砂粒、碎石、卵石及盐分等而变质的泥浆性能，让其能继续循环使用；还能添加硝基腐殖硫酸钠（煤碱剂），作用和FCI相似，两者选一种就行；添加Na_{2}CO_{3}（纯碱），掺入量为膨润土的0.3% - 0.5%，能增大PH值，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量 。添加外加剂时，要在膨润土充分搅拌均匀后依次慢慢加入，接着再搅拌20 - 30分钟，保证外加剂和泥浆充分融合。

混合泥浆配制

需要把粘土和膨润土混合配制泥浆时，首先要通过试验确定两者的最佳配比。一般先把粘土按前面说的方法制成粘土浆，再根据确定的比例加入膨润土和相应的外加剂。混合搅拌时，先低速搅拌15 - 20分钟，让粘土浆和膨润土初步混合，然后再高速搅拌30 - 40分钟，保证泥浆均匀一致。比如在中等复杂地质条件的钻孔施工中，经试验确定粘土与膨润土按3:2的比例混合，按这个比例配制并添加适量外加剂后，能得到性能满足施工要求而且成本合理的混合泥浆。

粘土、膨润土泥浆性能差异与优势互补

粘土泥浆成本相对较低，来源广泛，在一些对泥浆性能要求不高的小型工程或简单地质条件下应用较多。但它的综合性能比膨润土泥浆差，像胶体率和护壁性能就比较弱，在复杂地质条件下很难满足施工要求。

膨润土泥浆有高膨胀性、吸水性和粘结性。它在水中能快速膨胀形成均匀胶体溶液，大大提高泥浆的粘度、胶体率和护壁性能，特别适合复杂地质条件和对泥浆性能要求高的大型工程。不过，膨润土成本较高，有些地区资源有限。在实际应用中，经常把粘土和膨润土按一定比例混合使用，取长补短。通过试验确定合适配比，既能保证泥浆性能满足工程需求，又能降低成本。比如在中等复杂地质条件的钻孔施工中，用一定比例的粘土 - 膨润土混合泥浆，既能有效稳定孔壁，又能把成本控制在合理范围内。

了解粘土、膨润土泥浆性能与配制方法，根据工程实际需求和地质条件，科学选择和配制泥浆，是保证各类工程顺利进行，保障工程质量和安全的关键。