泥岩分散剂使用效果报告.doc
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1、泥岩分散剂使用效果报告一、 琴武区间泥岩勘测和成份分析:左线483m存在20a-1强风化泥岩,其中全断面岩层150m长,其余为上部砂层,下部岩层。右线448m存在20a-1强风化泥岩,其中全断面岩层70m长,其余为上部砂层,下部岩层。表1 琴-武区泥岩分布概况里程长度m地层形式左k15+812-k16+045233上部4-1、4-2粉细砂,中部强风化泥岩,下部中风化泥岩左k16+045-k16+145100全断面泥岩层,上部强风化泥岩,下部中、微风化泥岩左k16+145-k16+295150上部4-1、4-2粉细砂,中部强风化泥岩,下部中风化泥岩1、20a-1强风化泥岩:青灰色,岩体风化严重,
2、结构大部分破坏,主要矿物成份为石英、绿泥石、伊利石、长石、方解石等,岩芯呈黏性土夹强风化碎块状或强风化碎块混黏性土状。取芯率约7585%。属极软岩,岩体极破碎,岩体基本质量等级为级。2、20a-2中等风化泥岩:青灰色,层状结构,层状构造,主要矿物成份为石英、绿泥石、伊利石、长石、方解石等,泥质胶结为主,不同部位其矿物成份含量变化大,节理裂隙发育,岩芯呈块状、短柱状,岩质软,锤击声哑,锤击可碎。取芯率约8095%。属软岩,岩体破碎较完整,层顶埋深44.045.0m,本次测试的中风化泥岩天然极限单轴抗压强度为3.88-4.80 MPa,平均值为4.40MPa,岩体基本质量等级为级。根据中风化泥岩X
3、衍射试验报告,该区间中风化泥岩矿物成份主要为绿泥石、伊利石、石英、长石和方解石等组成。伊利石是常见的一种黏土矿物,常由白云母钾长石风化而成,并产于泥质岩中,是介于云母和高岭石及蒙脱石间的中间矿物,常是形成其他黏土矿物的中间过渡性矿物,在电子显微镜下常呈不规则的鳞片状集合体,类似蒙脱石。绿泥石主要是中、低温热液作用,浅变质作用和沉积作用的产物,形成于区域变质形成的岩石。另外泥岩中的泥质成份约占10-30%,其在强风化带或破碎中风化泥岩带中,特别是在汉江周边当含水量大时,这部分也具有一定的吸水膨胀和吸附能力。是盾构刀盘在地下掘进过程中产生泥岩粘附和结泥饼问题的主要原因所在。图1 泥岩成分的X衍射检
4、测报告二、 泥岩预防和除泥试验1 预防刀盘结泥饼试验刀盘模型制作:盾体模型采用5mm厚、25cm钢套筒制作,刀盘采用10mm厚、20cm不锈钢板制作,刀盘开口率设计38左右,刀盘面板上焊接有20个小刀齿。 图4 填料模拟(2)手动旋转刀盘,模拟盾构机掘进,当刀盘左右旋转直至扭力增大无法旋转。(3)取出模型刀盘查看,刀盘结泥饼严重。 2 刀盘结泥饼之后的除泥试验(即浸泡试验)通过大量查阅文献资料,选用安全高效的化学材料进行除泥试验(1) 六偏磷酸钠 分子式: (NaPO3)6 ,在工业生产中用作粘接剂、浮选剂、分散剂、软水剂、缓冲剂。 (2)聚丙烯酰胺 为水溶性高分子聚合物,不溶于大多数有机溶剂
5、,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的摩擦阻力。具有:絮凝性(PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用);粘合性(能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用);降阻性(能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量就能降阻5080%);增稠性(在中性和酸条件下均有增稠作用,当PH值在10以上时易水解,呈半网状结构时,增稠将更明显)。(3)盾构泥岩分散剂FXY-5 武汉富鑫远科技有限公司。研发和提供。(4)泥岩分散剂ZKY-202武汉中科长青商贸有限公司研发和提供。(5)工业洗衣粉 通过改变界面的能量分布,改变细菌细胞膜通透性,影响细菌新陈代谢,还可使蛋白变性,灭活菌体内多种酶系统,从
6、而具有抗菌活性。非离子表面活性剂溶于水中不电离,具有良好的洗涤作用,有助于去除沾染的微生物,但杀菌作用很微弱。双性离子表面活性剂溶于水中,其亲水基同时具有阴阳两种离子性质,其阳性部分可为季铵盐型或其他胺类似物,因此既有阴离子化合物的去垢性能,又有阳离子化合物的杀菌作用。 表2 五种化学材料除泥效果序号材料清水PH加入泥饼初始反应时间反应效果120克六偏磷酸钠1L620克无明显反应约2小时后发生缓慢的分解230克聚丙烯酰胺7无明显反应未发生分解3FXY-56反应较明显缓慢的分解4泥岩分散剂ZKY-2026.4反应明显持续分解520克工业洗衣粉10无明显反应发生缓慢的分解6清水7无明显反应60分解
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