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PAM在钻孔工程防塌护壁中的优势

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【发布日期】:2017-9-7 11:22:51

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  PAM在钻孔工程防塌护壁中的优势

  在各类孔灌注桩工程中,经常遇到软弱、风化、松散、破碎、节理裂隙发育、遇水膨胀(水敏性)等复杂岩土地层,该类岩土层孔壁极不稳定,容易发生坍塌、漏失、掉块、卡钻、埋钻等钻孔事故。如何确保复杂地层孔壁的稳定性是需要解决的主要技术难题之一。泥浆护壁就是在充满水和膨润土以及CMC等其他外加剂的混合液的情况下,对于地下连续墙成槽、钻孔灌注桩钻孔等工程,泥浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮可以有效地防止槽、孔壁坍塌。

钻孔工程防塌护壁流程.png

  实践证明,选用防塌孔固壁性能好的泥浆材料是确保复杂地层孔壁稳定性、提高钻孔工程质量、提高生产效率、降低生产成本的最有效途径。目前,现有地下工程钻孔护壁泥浆主要是细分散泥浆、不分散聚丙烯酰胺泥浆、水玻璃类无固相泥浆。

  1)细分散泥浆组分主要有膨润土、纯碱、钠羧甲基纤维素(Na-CMC)。钠羧甲基纤维素在细分散泥浆组分中起防塌作用,但防塌效果差。细分散泥浆固相汗量高,粘土高度分散,泥浆粘度大,泥皮厚而疏松,失水量大,护壁性能差,钻渣土又严重分散在泥浆中,进一步增大了泥浆比重,造成泵送阻力及功率消耗大,泥浆在地面净化困难,泥浆重复使用效率低。

  2)不分散聚丙烯酰胺泥浆组分主要有膨润土、纯碱、部分水解聚丙烯酰胺(PHP)、水解聚丙烯晴(HPAN)或钠羧甲基纤维素(Na-CMC)。水解聚丙烯晴(HPAN)或钠羧甲基纤维素(Na-CMC)起防塌作用,但对砂性土地层防塌效果不是很好,如若增加效果就只有提高聚丙烯酰胺pam浓度但这样成本较高。不分散聚丙烯酰胺泥浆防塌孔固壁性能比细分散泥浆有所增强,但泥浆成本较高。

  3)水玻璃类无固相泥浆组分主要有水玻璃、部分水解聚丙烯酰胺。该类泥浆中不加入膨润土,水玻璃起到防塌作用,但因在孔壁泥皮形成慢且泥皮过薄,防塌效果较差。

  聚丙烯酰胺做防塌护壁剂应注意浓度问题:

  絮凝剂pam的用量一般为万分之二至万分之十(即浓度为200-1000PPm)。实践也证明絮凝剂pam在较低浓度时,如(70-120PPm)就具有一定的防塌护孔能力。浓度愈高,防塌护孔效果愈好,泥浆自身稳定和润滑性也愈好。具有一定水解度得超高分子量聚丙烯酰胺在较低浓度(400PPm以下)时,主要以絮凝为主,同时在一定条件下也有稳定你加进那个性能和孔壁的作用。当HPAM浓度在500PPm以上时,主要以稳定作用为主,絮凝作用为辅。


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