GardenWeb
Способы приготовления глиняного раствора
Существуют различные способы приготовления глиняного раствора.
Первый способ. Сначала отмеряют глину и песок в пропорциональном соотношении. Затем материалы просеивают через сито. Для просеивания глины, ее надо размочить в ящике с водой, хорошо перемешать до густоты жидкой сметаны и полученный состав процедить через сито с ячейками 1,5×1,5 мм. Добавив нужное количество песка, раствор перемешивают и процеживают через сито с ячейками 3><3 мм. Если получен глиняный раствор должного качества, то он на ощупь однороден, не содержит отдельных песчаных или глиняных сгустков. Смесь хорошо сползает с лопаты, не растекаясь на ней. Регулировать густоту раствора можно водой прямо на рабочем месте. Раствор должен быть сметанообраз-ный, средней густоты. В кирпичной кладке из него получают тонкие швы (3—5 мм).
Для повышения прочности на ведро глиняного раствора добавляют поваренную соль (100—250 г) или цемент (3/4 л). Соль растворяется в воде, а цемент затворяют водой до густоты сметаны, а затем смешивают с раствором.
Второй способ. Глину замачивают водой с избытком. Три ящика располагают так, чтобы жидкость сама могла переливаться самотеком из одного в другой. Размоченную глину помещают в первый ящик. Открывают в нем заслонку, выпуская глину на сетку второго ящика. Осевшую на дно глину опускают в третий ящик, открыв заслонку. В последнем ящике замешивают раствор, добавляя просеянный песок. Соотношение глины и песка 1:2.
Третий способ. При кладке частей печи из огнеупорного кирпича в огнеупорную глину можно добавить шамот в соотношении 1:1; вода составляет 1/4 объема глины.
Источник
Промывка скважин при колонковом бурении. Приготовление глинистого раствора
Приготавливать глинистые растворы и реагенты для их обработки можно двумя способами: механическим и гидравлическим. При механическом способе применяются глиномешалки — горизонтальные и вертикальные, одновальные и двухвальные.
Глиномешалка приводится от двигателя или трансмиссии с помощью плоскоременной или клиноременной передачи.
Горизонтальная глиномешалка представляет собой барабан круглого или овального сечения, внутри которого вращаются один или два вала, несущие лопатки для перемешивания глины с водой. Барабан в верхней части имеет люк для загрузки глины и заливки воды, а в нижней части — сливной жран.
Хорошо зарекомендовали себя глиномешалки с одним вертикальным валом, имеющим в нижней части лопасти для перемешивания глины с водой. Эта глиномешалка типа ОГХ-7А емкостью 0,75 м 3 приводится от двигателя мощностью 6 л. с. Вертикальный вал с лопастями должен делать 95 об/мин. Глиномешалка готовит в час — 1,5 м 3 глинистого раствора.
Приготовление глинистых растворов и реагентов в механических глиномешалках можно производить периодически или непрерывно. При периодическом способе в глиномешалку заливают воду или раствор реагента приблизительно до 1/3 — 1/2 ее объема; затем включают глиномешалку в работу и через верхний люк постепенно загружают полное количество глины. Глину следует предварительно замачивать.
Приготовление глинистого раствора гидравлическим способом можно производить или в специальных гидравлических мешалках, или гидромониторами.
С помощью гидромониторов глинистый раствор приготовляют следующим образом: глину в карьере размывают сильной струей воды, выбрасываемой из брандспойта под большим давлением. Вода, обогащенная глиной, засасывается насосами и вновь выбрасывается из брандспойта до тех пор, пока не образуется глинистый раствор желаемого качества.
Когда бурят отдельные изолированные скважины, глинистые растворы и реагенты для их обработки приготовляют непосредственно на буровых вышках.
Если бурят группу скважин, то организуют глинозаводы для централизованного снабжения буровых вышек глинистым раствором. Доставка растворов на буровые может производиться или по специальным трубопроводам, или с помощью автоцистерн.
На все скважины доставляется нормальный глинистый раствор. На скважины, которые бурятся в осложненных условиях, по особому заказу доставляются необходимые реагенты. Химическая обработка раствора в этом случае производится на буровых вышках, где для этого устанавливаются глиномешалки.
Глинозаводы для обслуживания 8 — 10 буровых вышек, строят в гористой местности с учетом рельефа. В нижнем помещении глинозавода располагаются насосы, приводимые электродвигателями. Насосы служат для перекачки воды, поступающей из водопровода в коллектор, или глинистого раствора на буровые вышки. Циркуляционный центробежный насос предназначен для перемешивания глинистого раствора в запасной ёмкости. Запасная емкость представляет собой цементированную яму 40 — 60 м 3 , расположенную выше насосного помещения. На перекрытии этой емкости помещаются глиномешалки, приводимые во вращение электродвигателями, и чан для замачивания глины. Запас глины, доставляемый на автомашинах, помещается в складском помещении и под навесом.
Источник
Способы приготовления глинистого раствора
Для приготовления глинистых растворов рекомендуется брать пластичную коллоидальную глину, по возможности не содержащую песка. Основными показателями для суждения о степени пригодности глин для приготовления глинистых растворов являются химический состав и физические свойства глин.
Глины для качественных глинистых растворов должны удовлетворять следущим условиям.
1. Обладать высокой дисперсностью с содержанием глинистых частиц размерами от 0,1 до 0,001 мк. Такие глины с водой дают смесь с равномерно распределенными частицами глины в воде, находящимися в смеси во взвешенном состоянии и в постоянном движении.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
2. Обладать способностью давать глинистые растворы с высокой тиксотропией, т. е. свойством разжиягаться при встряхивании и загустевать в студень при спокойном состоянии.
3. Содержать умеренное количество замерзшей влаги (льда), песка и посторонних включений, усложняющих процесс очистки глины и ухудшающих качество глинистых растворов.
Важной качественной характеристикой глин, предназначенных для приготовления глинистого раствора, является содержание в них окислов натрия и кальция. Глины с преобладающим содержанием окислов натрия лучше смачиваются водой, поэтому они быстрее набухают в ней и легче и полнее распадаются на мельчайшие (коллоидные) частицы. Глины с высоким содержанием окислов кальция непригодны для приготовления глинистых растворов, так как они распадаются в воде только на крупные частицы, не давая коллоидных растворов.
Одновременно с выбором площадки для строительства скважин следует организовать поиски и разведку глин для бурового раствора. Так как глина обычно залегает на небольшой глубине, то искать ее нужно бурением мелких скважин.
Пригодность глин для приготовления глинистого раствора определяется следующим образом. Глину растворяют в теплой воде до получения вязкости порядка 20—22 сек по СПВ -5. Затем определяют содержание в ней песка и нераспустившихся твердых частиц. Если содержание песка в глине меньше 10%, то глину можно заготовлять для бурения.
В районах распространения многолетнемерзлых пород глины обычно содержат большое количество льда, поэтому при подсчете количества глины, необходимого для приготовления требуемого объема глинистого раствора, нужно учитывать влажность (льдистость) глины на месторождении. Так как объем пор между минеральными частицами глин очень мал, то при избытке влаги последняя выделяется в виде прослоев свободного льда. Мощность прослоев обычно невелика, но количество их значительно. Поэтому льдистость добываемых глин, как правило, высокая —30—40%, а в отдельных случаях и выше.
Рис. 1. Глиномешалка одновальная с объемом барабана 1 м3.
1 — приводной шкив; 2 — люк для загрузки глины; 3 — вал; 4 — лопасти; 5 — кронштейны с подшипниками; 6 — барабан.
В случае заготовки глины в летнее время нужно иметь в виду, что при таянии льда глина растекается по площадке и в значйтель-ной мере теряется. Поэтому хранить глину в это время года надо в открытых котлованах около карьера. Зимой заготовленная мерзлая глина складывается возле буровой вышки.
В летнее время глину предварительно размачивают теплой водой в бочках или специальных ящиках в течение 48 ч и только после этого пускают в производство. В зимнее время, когда глина мерзлая, ее предварительно оттаивают в специальном помещении и затем, освободив куски от посторонних примесей, размачивают в теплой воде. Перед загрузкой в мешалку (рис. 89) глину хорошо проверяют и промывают чистой водой с отводом грязи через отдельный желоб наружу. Вращение лопастей мешалки должно быть проверено; крышки штуцеров и люков не должны пропускать раствора.
После промывки мешалку заливают водой примерно до уровня вала. При непрерывном вращении мешалки забрасывают глину небольшими порциями, чтобы не заклинить лодастей глиномешалки и получйть раствор наибольшей однородности. После того как уровень в мешалке доведен примерно до 3/4 объема барабана, мешалку останавливают, определяют удельный вес полученного раствора и, в зависимости от результата проверки, проводят последующие добавки глины или воды, доводя раствор до нужного удельного веса.
Предварительный залив воды в мешалку примерно до уровня вала показан из расчета приготовления раствора удельного веса 1,2. Если раствор должен быть приготовлен большего удельного веса (1,3—1,4), залив воды производят примерно до 1/4 диаметра барабана. После окончания приготовления раствора мешалку останавливают на 30 мин, после чего сливают полученный раствор через верхний штуцер в запасной чан-отстойник, где раствору дают отстояться до момента слива из мешалки следующей порции приготовленного раствора и т. д. Между сливными штуцерами, отстойником и желобом устраивают дополнительный фильтр из сетки.
Наряду с использованием местных глин, для приготовления глинистого раствора применяются привозные глины, поставляемые в виде глинопорошка. Приготовленный из глинопорошка глинистый раствор обладает высокими качествами.
Глинистые растворы высокого качества можно приготовить и из бентонитовых глин. Для бентонита характерно набухание в воде с увеличением объема в 8—10 раз, высокая вязкость и стабильность бентонитовых растворов. Эти растворы обладают лучшими структурно-механическими свойствами, чем растворы из обычных глин. Высокая дисперсность частиц бентонита при малой их концентрации дает возможность получать промывочные растворы малого удельнрго веса, что очень важно при бурении в крупнопористых и трещиноватых породах. При этом бентонита расходуется в 5—6 раз меньше, чем обычной глины.
Существенным недостатком промывочных растворов, приготовленных из бентонитовых глин, является их высокая чувствительность к минерализованным пластовым водам. Соли этих вод коагулируют растворы бентонита, повышая их водоотдачу.
Добавление бентонита в размере 3—5% от веса глины к глинистым растворам, приготовленным из обычных глин, восстанавливает структурные свойства последних и делает их пригодными для промывки при бурении в нормальных и осложненных условиях.
Организация работ по изготовлению глинистых растворов может быть осуществлена двумя путями: централизованного приготовления на глинозаводе или индивидуального — на буровой вышке. Оборудование площадки для централизованного приготовления раствора состоит из глиномешалки, двигателя, насоса, электрогенератора небольшой мощности, площадки для приема и хранения глины, металлических или деревянных емкостей для воды, химических реагентов и готового глинистого раствора.
В зимних условиях глинистый раствор приготовляется в специальных отапливаемых помещениях.
Источник
Способы приготовления глинистого раствора
Материалы для приготовления глинистых тиксотропных растворов (глина, вода, химические реагенты) должны быть предварительно подвергнуты лабораторным исследованиям.
Глина. Глинистый раствор для тиксотропных рубашек может приготовляться из обычных местных комовых глин и из специальных глинопорошков заводского изготовления, предназначенных для бурения скважин, стволов шахт, устройства буровых опор и т.п., а также из бентонитовых глин (высококоллоидальных) в виде глины-сырца или глинопорошка.
Обычные жирные комовые глины в их естественном состоянии в большинстве случаев пригодны для приготовления растворов тиксотропных рубашек, поскольку из них можно получить глинистые растворы с надлежащими показателями качества. Глина должна быть подвергнута в лаборатории исследованиям для определения минералогического и гранулометрического составов, пределов пластичности, плотности, объемной массы, естественной влажности, степени набухания.
Ниже приведены значения показателей, по которым устанавливается пригодность глины для приготовления из нее раствора.
| Показатель | Значение |
| Плотность | 2,7—2,75 г/см 3 |
| Число пластичности | не менее 20 |
| Гранулометрический состав: песчаных частиц фракции 1—0,5 мм глинистых частиц фракции менее 0,005 мм глинистых частиц фракции менее 0,001 мм | не более 10% не менее 30—40% не менее 10% |
| Набухание | не менее 15—20% |
| Влажность грунта па пределе раскатывания | не менее 25% |
При наличии в глине небольшого количества песчаных частиц размером более 2 мм их необходимо удалять во время приготовления глинистого раствора при помощи вибросита или слива приготовленного раствора в приемную емкость через желоб, имеющий в конце сетку.
Для приготовления качественных глинистых растворов из жирных небентонитовых или бентонитовых глин следует применять натриевые (Na) глины ввиду их большой растворимости (пептизации) в воде и возможности получения из них весьма стабильных растворов с хорошими фильтрационными (малой водоотдачей и тонкой глинистой коркой) и тиксотропными свойствами.
Пробы глин для лабораторных исследований из местных карьеров в целях правильного установления их однородности и качества следует отбирать в каждом карьере не менее чем из 3 мест. Масса проб должна быть 3—5 кг. Комовую глину рекомендуется заготовлять летом и хранить в воздушно-сухом состоянии под навесом, уберегая ее от размокания.
Глинопорошок заводского изготовления в специальных бумажных или джутовых мешках должен храниться в сухом состоянии и не подвергаться замачиванию во избежание его слеживания и превращения в комкообразное состояние.
Расчет потребного количества глины для получения 1 м 3 глинистого раствора заданной плотности производится по формулам, приведенным в литературе [47, 48].
Вода. Для приготовления глинистых растворов применяют чистую пресную воду, соответствующую требованиям ТУ на воду для затворения бетона. Она не должна быть загрязнена солями, органическими или другими примесями. Для приготовления глинистого раствора может употребляться вода из водопровода, естественных водоемов, рек и озер, а также морская опресненная. Использование горько-соленой морской воды для приготовления глинистого раствора не допускается ввиду того, что это может привести к коагуляции (свертыванию), потере стабильности, тиксотропных свойств и других показателей качества глинистого раствора.
Химические реактивы. Если из местных комовых глин или заводских глинопорошков нельзя получить раствор с необходимыми показателями качества, рекомендуется произвести его улучшение химическими реагентами, руководствуясь инструкциями и нормативами на приготовление глинистых растворов для бурения.
Для улучшения показателей качества глинистых растворов (водоотдачи, толщины глинистой корки, тиксотропных свойств, статического напряжения сдвига, стабильности) следует производить химическую обработку их кальцинированной содой (Na2СО3) как наиболее безвредным и дешевым реагентом. Улучшение показателей качества глинистых растворов при помощи кальцинированной соды может быть достигнуто обработкой их 20%-ным водным раствором Na2CO3 в количестве 0,2—0,5% объема обрабатываемого глинистого раствора, что соответствует добавлению в него 0,4—1 % по весу сухой соды.
Параметры глинистых растворов могут быть улучшены также химической обработкой и другими реагентами: углещелочным реагентом (УЩР); карбоксиметилцеллюлозой (КМЦ), едким натром, пирофосфатом натрия (Na4P2O7) или их различными комбинациями, например, введением 50% Na2CO3 и 50% NaOH или 50% Na4P2O7 и 50% NaOH в количестве 0,5—1% по отношению к общему объему глинистого раствора.
Смеси Na4P2O7 + NaOH рекомендуется применять при проходке песков, плывунов, а также при наличии прослоек трещиноватых известняков. Смеси Na2CO3 + NaOH следует использовать при проходке глин и глинистых песков.
При проходке гравийно-галечных грунтов для предотвращения больших потерь глинистого раствора рекомендуется увеличивать его вязкость обработкой раствора жидким стеклом или известью по рецепту, подобранному в лаборатории.
Способ обработки растворов химическими реагентами для грунтовых условий каждого конкретного строительного объекта должен устанавливаться лабораторией по действующим нормативам и инструкциям. В случае необходимости применения глинистого раствора большой плотности его можно получить добавлением в раствор специального утяжелителя — молотого барита или окиси железа. В этих случаях плотность глинистого раствора может быть при необходимости доведена до 1,3—1,5 г/см 3 .
Глинистый раствор. Установление необходимых показателей качества глинистого раствора должно производиться в зависимости от геологических и гидрогеологических условий на данном строительном объекте. При определении оптимальных показателей качества глинистых растворов для тиксотропных рубашек рекомендуется руководствоваться данными, приведенными в литературе [47, 48].
Ниже приведена аппаратура, с помощью которой проверяют параметры глинистого раствора.
| Прибор | Показатель |
| Ареометром АГ-1 или АГ-2 | плотность, г/см 3 |
| Прибором ВМ-6 | водоотдача, см 3 за 30 мин |
| Прибором Линевского или ВМ-6 | толщина глинистой корки K , мм |
| Прибором СНС-2 | статическое напряжение сдвига θ за 1 мин или 10 мин, мг/см 2 |
| Отстойником Лысенко | содержание песка П % |
| Отстойником Лысенко | содержание отмытого песка ОП , % |
| Цилиндрами ЦС-1 или ЦС-2 и ареометром | стабильность С , г/см 3 |
| Мерным цилиндром | суточный отстой О , % |
| Сурьмяным электродом | концентрация водородных ионов рН |
| Конусом АзНИИ или цилиндром НИИОСП | расплыв Р , см |
Нагнетание и регулирование подачи глинистого раствора в полость тиксотропной рубашки. Устойчивость верхней части грунтовой стенки полости тиксотропной рубашки обеспечивается превышением уровня глинистого раствора приблизительно на 1 м над дневной поверхностью строительной площадки. Несоблюдение этого правила приводит к обрушению грунта в полость тиксотропной рубашки и к торможению погружения опускного колодца.
Объем глинистого раствора, потребный для заполнения полости тиксотропной рубашки и подающей системы (шланги, инъекторы, коллектор), должен приниматься с коэффициентом запаса 1,2. Реальный расход глинистого раствора всегда превышает теоретический, поскольку полость тиксотропной рубашки расширяется из-за кренов опускного сооружения, раствор инфильтрирует в грунт и могут быть прорывы его под нож. В целях экономии проникший внутрь опускного колодца глинистый раствор, незначительно перемешанный с грунтом, допускается залить снова в полость тиксотропной рубашки.
Определяется потребное количество глинистого раствора (для круглого опускного сооружения) по формуле
где Vp — объем раствора при достижении опускным сооружением проектной отметки;
D — наружный диаметр стен выше ножевой части;
а — ширина наружного уступа ножевой части;
H — глубина полости тиксотропной рубашки;
1,2 — коэффициент запаса.
Смородинов М.И. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты
Источник
