Chi tiết thông tin

Dung dịch vữa bentonite được hợp thành chủ yếu bởi đất sét bentonite, nó được đặc trưng bởi sự tạo thành lớp màng bùn bảo vệ trên bề mặt của vách hố khoan và tính xúc biến của nó. Hai đặc trưng cơ bản này làm ổn định đất trong hố khoan. Hiệu quả của tính xúc biến của dung dịch được thể hiện qua khả năng ngăn ngừa sự nhiễm bùn khoan vào dung dịch và sự lắng đọng mùn khoan ở đáy hố khoan trong một thời gian dài sau khi khoan xong.

Khi đào, hố khoan được đổ đầy dung dịch bentonite, cao trình dung dịch Bentonite luôn được giữ cho cao hơn cao trình mực nước ngầm ít nhất từ 1-2m, để có thể tạo được một áp lực dư tạo xu hướng cho dung dịch bentonite ngấm vào đất xung quanh. Tuy nhiên, các hạt sét huyền phù trong dung dịch bentonite tạo nên một màng mỏng theo dạng "vỏ bánh" nên áp suất dung dịch bentonite trong hố đào và áp lực nước ngầm ở thành hố đào chênh nhau tạo ra một lực làm ổn định vách hố đào.

Trong sét độ dày của "vỏ bánh" rất nhỏ nhưng trong đất không dính kết, lớp vỏ này có thể lớn hơn 1-2m và hoạt động như một màng mỏng không thấm nước.

Lớp màng này ngăn nước chảy vào hố đào và ngăn sự xáo trộn ở bề mặt phân chia. Độ ổn định chính của tường vách hố đào là do áp suất dư của dung dịch bentonite trong hố đào tạo ra. Nên việc giữ cho hố đào luôn luôn đầy dung dịch Bentonite có một tầm quan trọng đặc biệt.

Bentonite được chuyển đến công trường theo dạng rời và được cất giữ vào xi lô hoặc cũng có thể theo dạng bao giống như bao xi măng. Người ta sử dụng máy trộn tương tự như máy trộn bê tông trong thời gian khoảng 20 phút với tỷ lệ 30-50kg bột bentonite cho 1m3 nước tuỳ theo đặc tính kỹ thuật yêu cầu và được chứa vào những xi lô cao sẵn sàng để cấp cho hố đào.

Sơ đồ nguyên lý làm việc của dung dịch Bentonite

Sơ đồ nguyên lý làm việc của dung dịch Bentonite qua hình ảnh sau:


Áp lực thủy tĩnh
Hạt bentonite
Vỏ bùn bentonite kết nối các hạt đất
Hạt đất

Thành phần dung dịch bentonite: nước, bột sét, CMC và tác nhân phân tán khác.

Dung dịch khoan có thể là nước thường tại nơi mà địa tầng là đất dính như: đất sét, á sét, đất thịt, hoặc gơ-nai phong hoá, đá v.v..

Tác dụng của dung dịch giữ thành - bentonite:

- Tạo áp lực lớn hơn áp lực ngang của đất và nước bên ngoài để chống sạt lở thành.

- Giữ cho mùn khoan không lắng đọng dưới đáy hố khoan.

- Đưa mùn khoan ra ngoài.
Thành phần bột bentonite hoạt hoá:

Bentonite là một loại đất sét tự nhiên được nghiền thành bột và đóng thành bao tương tự bao xi măng, 50kg một bao. Khi trộn với nước tạo thành chất huyền phù THIXOTROPIC, chất này bền vững trong nhiều tuần.

+ Thành phần khoáng:

Monmorilonit: 77,3%

Thạch anh: 6,0%

Dolomit: 10,0%

Hydromica: 6,7%

+ Công thức cấu trúc:

+ Hàm lượng cát: 0,2 - 0,7%.

Hoá phẩm để tạo dung dịch có các thông số chất lượng cao được chọn là sô đa với các lý do sau:

- Tạo được cấu trúc cho dung dịch với tỷ trọng nhỏ có độ nhớt khá cao được các phần tử pha sẵn trong trạng thái lơ lửng khá tốt. Tính ổn định cao.

- Hệ số thải nước thấp, độ dày vỏ bùn nhỏ, tạo lớp vữa mỏng và chắc trên vách lỗ khoan.

- Ứng suất cắt tĩnh bé, có ý nghĩa trong khoan sâu với đường kính bé.

Tuy nhiên, hoá phẩm này không xử lý được trường hợp có nước khoáng xâm nhập và với nhiệt độ cao (lớn hơn 1000C) cấu trúc bị phá huỷ, dung dịch thay đổi các thông số và mất dần tác dụng cần có.

+ Với đối tượng khoan nông, các yêu cầu này có thể bỏ qua.

+ Quá trình hoạt hoá được tiến hành ngay trong giai đoạn nghiền.

+ Sản phẩm bột bentonite hoạt hoá được đánh giá theo tiêu chuẩn của Liên xô (cũ) TY 1964 đánh giá chất lượng bột sét trên các dụng cụ thí nghiệm của phòng thí nghiệm dung dịch sét dã ngoại LGR-3:

Tỷ trọng kế AG-1.

Nhớt kế VP-5.

Đo độ thải nước và vỏ bùn VM-5 (xem hình vẽ 6)

và được xếp loại 2 (trong 5 phẩm cấp) Chất lượng dung dịch bentonite được kiểm tra thường xuyên cho từng cọc và tuân theo giới hạn cho phép theo bảng sau. Dung dịch có thể tái sử dụng trong thời gian thi công công trình nếu đảm bảo được các chỉ tiêu thích hợp, nhưng không quá 6 tháng.
Chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung dịch bentonite

Bentonite bột được chế tạo sẵn trong các nhà máy, thường đóng thành từng bao 50 kg ( giống bao xi măng ). Hiện nay nước ta phải nhập bentonite từ nước ngoài, chủ yếu từ Đức do công ty ERBSLOH chế tạo. Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật khoan, đào và tính chất địa tầng, mà hoà tan từ 20 kg đến 50 kg bột bentonite vào 1m3 nước.

Một dung dịch mới trước lúc sử dụng phải có đặc tính sau đây:


- Dung dịch nằm trong khoảng từ 1,01 đến 1,05 (trừ trường hợp loại bùn sét đặc biệt, có thể sử dụng đến 1,15 ).

- Độ nhớt Marsh > 35 giây.

- Độ tách nước dưới 30 cm3.

- Hàm lượng cát bằng 0.

- Đường kính hạt dưới 3mm.

Ghi chú:

+ Dung trọng thông thường được đo bặng cân dung trọng ( thí dụ cân Baroid).

+ Độ nhớt Marsh được đo trong các cáI phễu tiêu chuẩn có vòi lỗ chảy đường kính 4,75 mm để cho 1 lít dung dịch bentonite chảy qua. Thời gian chảy hết 1 lít dung dịch Bentonite phải lớn hơn 35 giây.

+ Độ tách nước được đo bởi một dụng cụ lọc ép baroid dưới áp lực 0,7 Mpa trong 30 phút.

+ Hàm lượng cát được đo bởi một dụng cụ “êlutriomêtre”.

+ Đường kính hạt được đo bằng rây tiêu chuẩn có đường kính lỗ rây thích hợp.


Chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung dịch bentonite (TCXDVN 326:2004)

Tên chỉ tiêu Chỉ tiêu tính năng Phương pháp kiểm tra
1. Khối lượng riêng 1.05 ¸ 1.15g/cm3 Tỷ trọng kế hoặc Bomêkế
2. Độ nhớt 18 ¸ 45giây Phễu 500/700cc
3. Hàm lượng cát < 6%
4. Tỷ lệ chất keo > 95% Đong cốc
5. Lượng mất nước < 30ml/30phút Dụng cụ đo lượng mất nước
6. Độ dày áo sét 1 ¸ 3mm/30phút Dụng cụ đo lượng mất nước
7. Lực cắt tĩnh 1phút: 20 ¸ 30mg/cm2

10 phút 50 ¸ 100mg/cm2

Lực kế cắt tĩnh
8. Tính ổn định < 0.03g/cm2
9. Độ pH 7 ¸ 9 Giấy thử pH



Bảng : Chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung dịch Bentonite. Và kiểm tra lỗ khoan

Các yêu cầu của dung dịch Bentonite như sau:



Các thông số trên là quy định nhưng không có tính bắt buộc, vì tại mỗi khu vực khác nhau với địa tầng khác nhau thì có thể điều chỉnh một số thông số cho phù hợp. Làm được điều đó đòi hỏi phải có Chuyên gia giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực này, thường thì họ là chính các nhà thầu thi công cọc, tường vây như Công ty Bachy-Soletanche VN (BSV), Delta, Jikon...

Bột bentonite hoạt hoá pha thành dung dịch khoan đạt các thông số cơ bản sau:

- Tỷ trọng 1,04 - 1,06 g/cm3.

- Độ nhớt 18 - 22 giây.

- Độ thải nước < 10cm3/ 30 phút.

- Độ dày vỏ bùn 1 - 2mm.

Dung dịch với các thông số trên đáp ứng tốt cho các yêu cầu thi công các lỗ khoan không sâu (<300m) với các điều kiện địa tầng phức tạp: đất phủ mềm bở, sét, sét pha cát, cát pha sét (cát hạt mịn và hạt trung), á sét, đá phong hoá nứt nẻ,...

Đối với tình hình địa chất thực tế đã khoan tại cọc đầu tiên của trụ P5 cầu Tuần thì tỷ trọng của dung dịch sét phù hợp là 1,04 - 1,05 g/cm3

(theo wikipedia)

CÁC TIN KHÁC

Dự án sử dụng sản phẩm bentonite

Dự án khu đô thị An Hưng, Hà Đông, Hà Nội

Đơn vị thi công : Công ty TNHH thương mại và xây dựng Hà Trang
Hạng mục thi công : Cọc nhồi  - bentonite

Dự án UsilkCity

Đơn vị thi công        : Công Ty Cổ Phần Sông Đà 2.07
Hạng mục thi công : Cọc nhồi - bentonite

Dự Án Tổ hợp nhà đôi Unimax - Hà Đông

Đơn vị thi công: Xí nghiệp xây dựng số 9- Tổng công ty đầu tư phát triển hạ tầng UDIC
Hạng mục thi công : Cọc Barrette và tường vây - bentonite

Dự án TINCOM Pháp Vân

Nhà thầu thi công: Công Ty TNHH Thương Mại Và Xây Dựng Hà Quỳnh
Hạng mục thi công
: Cọc nhồi và tường vây - bentonite

Công trình: Khách sạn Hà nội Plaza

Nhà thầu thi công: CTCP Xây dựng nhà số 2 - Vinaconex - bentonite

Địa chỉ: Đường Trần Duy Hưng - Hà Nội - bentonite

Công trình : Tòa nhà Công nghệ cao Viettel

Nhà thầu thi công: Công ty xây dựng dân dụng và công nghiệp DELTA - bentonite

Địa chỉ: Khu công nghệ cao Hòa Lạc- bentonite

Trụ sở Tổng công ty đầu tư và phát triển nhà Hà Nội

Nhà thầu thi công:Công ty XD và ứng dụng công nghệ mới- bentonite


Tháp Vipico

Nhà thầu thi công :Công ty XD dân dụng và công nghiệp Delta - bentonite
 


Hỗ trợ trực tuyến