防滲墻施工中泥漿的作用和調(diào)制修改

防滲心墻施工中泥漿的作用和調(diào)制閆志勇（1979-，男，廣西全州，本科學(xué)歷，工程師，研究方向水利水電工程

建筑）（廣西海河水利建設(shè)有限責(zé)任公司二分公司，廣西）【摘要】：在水庫除險(xiǎn)加固工程的防滲心墻塑性混凝土施工過程中，不管是在防滲心墻塑性砼的配合比設(shè)計(jì)和澆注，還是在防滲心墻槽孔的造孔中，泥漿都起著舉足輕重的作用；泥漿作不同的用途，有著不同的調(diào)制方法和技術(shù)要求。近年來，隨著改革開放我國的水利事業(yè)也飛速發(fā)展，作為國民經(jīng)濟(jì)命脈的水利基礎(chǔ)設(shè)施也全面進(jìn)行建設(shè)，各個(gè)新建大中型水庫和舊大中型水庫除險(xiǎn)加固的工程施工成為水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要內(nèi)容，防滲心墻作為一種優(yōu)良的施工工藝在病險(xiǎn)水庫和大型水利工程施工圍堰中取得了廣泛的應(yīng)用，并取得了很大的除險(xiǎn)防滲效果，而貫穿防滲心墻施工全過程很重要的一項(xiàng)施工工藝就是泥漿的調(diào)制，泥漿性能的良好與否不僅影響防滲心墻的造孔過程，也影響防滲心墻塑性砼的質(zhì)量。1泥漿在防滲心墻造孔過程的作用和調(diào)配1.1泥漿在防滲心墻造孔過程的作用具有良好性能的泥漿在防滲心墻造孔過程的作用主要有以下幾點(diǎn)：⑴造孔泥漿適當(dāng)?shù)谋戎睾退苄阅苄纬煞€(wěn)定致密的泥皮，從而起到很好的保護(hù)孔壁、穩(wěn)定地層的作用；⑵造孔泥漿適當(dāng)?shù)膭?dòng)塑比(動(dòng)切力和塑性粘度之比)有利于懸浮和攜裹鉆渣，從而大大地提高造孔鉆進(jìn)效率；⑶造孔泥漿可以減少造孔鉆進(jìn)時(shí)槽孔內(nèi)的漿液的壓力波動(dòng)，防止孔內(nèi)漿液漏失和坍孔；⑷造孔泥漿可以冷卻造孔鉆頭1.2泥漿在防滲心墻造孔過程的調(diào)配造孔泥漿要起到以上在防滲心墻造孔過程的作用，就必須要具備良好的性能指標(biāo)，首先要對(duì)配制造孔泥漿用的粘土或膨潤土等原材料應(yīng)進(jìn)行物理、化學(xué)分析及礦物鑒定。采用粘土配制造孔泥漿粘土的選擇指標(biāo)是：粘粒含量大于50%、塑性指數(shù)大于20,含砂量小于5%,二氧化硅與三氧化硅的比值為3?4；而采用膨潤土配制造孔泥漿的膨潤土指標(biāo)分三個(gè)等級(jí)，其指標(biāo)詳見表1。表1 鉆井液用膨潤土分級(jí)表項(xiàng)目名稱性能指標(biāo)要求一級(jí)膨潤土二級(jí)膨潤土三級(jí)膨潤土造漿率(m3/t)>16>16>12濾失率(ml)<15<17<22動(dòng)切力V1.5*PV溫度<10<10<15濕篩分析200目篩余(%)<4<4<4注：PV為塑性粘度數(shù)值采用膨潤土配制的造孔泥漿在循環(huán)出渣、回收凈化及再重復(fù)使用方面的性能優(yōu)于采用粘土配制的造孔泥漿，其消耗量的減少可使成本大幅下降，因此在防滲心墻造孔施工中可優(yōu)先考慮選用膨潤土泥漿。造孔泥漿的調(diào)制的方法和時(shí)間必須根據(jù)地層特性、造孔方法、泥漿用途等影響因素，通過試驗(yàn)加以確定。不管采用膨潤土或粘土配制造孔泥漿都可以采用高速攪拌機(jī)或2m3普通攪拌機(jī)，在經(jīng)過機(jī)械的攪拌、沉淀多個(gè)循環(huán)后就可制成合格的泥漿。新制膨潤土要經(jīng)24h水化膨脹后才能使用。造孔泥漿的攪拌用水必須是礦物含量不高、清潔無泥沙、不含有機(jī)質(zhì)、油質(zhì)的淡水，必要時(shí)可以進(jìn)行水質(zhì)分析，判別標(biāo)準(zhǔn)可參照《水工混凝土施工規(guī)范》（SDJ207-82）。新制膨潤土和粘土泥漿的漿液性能分別滿足表2和表3的要求；表2 膨潤土泥漿漿液指標(biāo)濃度（%）密度(g/cm3)漏斗粘度（s）塑性粘度（cp）10min靜切力(N/m2)PH值>4.5<1.130-90<201.4-109.5-12注：濃度指標(biāo)100kg水所用的膨潤土重量表3 粘土泥漿漿液指標(biāo)密度g/cm3漏斗粘度s含砂量％膠體率％穩(wěn)定性失水量ml/30min泥餅厚mm10min靜切力N/m2PH值1.1-1.218-25^5N96^0.03<302-42-57-92泥漿在塑性砼中的作用和調(diào)配2.1泥漿在塑性砼中的作用在防滲心墻塑性砼中泥漿起的作用主要是：⑴降低成型后防滲心墻砼的抗拉、抗壓強(qiáng)度，保持防滲心墻砼的塑性；⑵減少防滲心墻砼的水泥用量；⑶使防滲心墻砼具有良好的和易性。2.2泥漿在防滲心墻塑性砼中的調(diào)配澆注防滲心墻塑性砼使用的粘土除塑性指數(shù)大于30夕卜，其余的指標(biāo)都與造孔制泥漿要求的指標(biāo)一樣，即粘粒含量大于50%、塑性指數(shù)大于20、含砂量小于5%、二氧化硅與三氧化硅的比值為3?4,使用膨潤土泥漿澆注塑性砼時(shí)，膨潤土的要求與造孔膨潤土制泥漿的要求指標(biāo)一樣（見表1）。防滲心墻塑性砼使用粘土泥漿的配制方法同造孔用的配制方法基本一致。在防滲心墻澆注塑性砼時(shí)，先把粘土與水制成一定濃度的粘土泥漿——標(biāo)準(zhǔn)漿（通過計(jì)算得來），而膨潤土則可采用干摻法直接加入到防滲心墻砼中，但實(shí)際在防滲心墻塑性砼施工時(shí)，不管采用粘土或膨潤土，均以澆注塑性砼所需泥漿的指標(biāo)來要求造孔泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)，以便造孔泥漿和澆注塑性砼所需泥漿采用統(tǒng)一的制作流程，從而節(jié)約工程施工成本。防滲心墻塑性砼原材料包括水泥、砂、石、水及外加劑等材料，粘土泥漿、水、砂石現(xiàn)場(chǎng)的含水率相互影響，所以應(yīng)根據(jù)施工配合比報(bào)告先確定泥漿標(biāo)準(zhǔn)漿的比重（其值應(yīng)該相對(duì)較大，以便可以加水調(diào)整，從而進(jìn)行提前制漿）；然后根據(jù)砂石的含水量在保持水灰比、外加劑及用料用量不變的情況下進(jìn)行調(diào)整。例如：已知某工程防滲心墻塑性砼的配合比如下：每立方防滲心墻塑性砼的材料用量（kg）水泥水砂卵石粘土膨潤土外加劑16026076382780300.96其中砂、卵石的飽和血干含水率分別為1%、1.4%，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)砂、卵石的含水率分別為4%、3%，卵石的遜徑為8%，粘土的比重為2.73g/cm3,①標(biāo)準(zhǔn)漿比重：＞（260+80）:（260/1+80/2.73）=1.1752.73g/cm3，取1.21g/cm3，可以求出此比重下的實(shí)際用水為212.11kg②砂的用量：763*（1+4%-1%）=785.89kg石的用量：827*(1+3.4%-1.4%)=843.54kg石的實(shí)際用量：843.54：(1-8%)=916.89kg砂的實(shí)際用量：785.89-916.89*8%)=712.54kg砂石的含水：916.89*(3.4%-1.4%)+712.54*(4%-1%)=39.72kg剩余水量：260-39.72=220.28kg泥漿比重：(80+220.28):(80/2.73+220.28/1)=1.203g/cm3泥漿用量：80/2.73+220.28/1=249.58kg須加入調(diào)整的水量：220.28-212.11=8.17kg由以上計(jì)算方法可知，施工現(xiàn)場(chǎng)澆注防滲心墻塑性砼泥漿比重和用量是如何進(jìn)行控制，也只有在控制好防滲心墻塑性砼泥漿的比重等各種指標(biāo)后，才能很好地保證塑性砼的各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)的要求。3結(jié)語在新建大中型水庫和舊大中型水庫除險(xiǎn)加固的工程施工中，防滲心墻的施工效果非常明顯，因此被廣泛地應(yīng)用，但塑性混凝土是一種強(qiáng)度低、彈性模量小、水泥用量少的新型柔性防滲墻體材料，其施工質(zhì)量控制難度大，強(qiáng)度保證率低；因此防滲心墻塑性混凝土的施工質(zhì)量是一個(gè)關(guān)鍵，而其中防滲心墻砼和造孔所用泥漿的調(diào)制是其中很重要的控制因素和關(guān)鍵工序，施工操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求和規(guī)程規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行控制，掌握好在采用粘土或膨潤土等各種材料配制泥漿的方法和要領(lǐng)，另外在施工現(xiàn)場(chǎng)還必須配備一定的檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備，隨時(shí)對(duì)防滲心墻砼和造孔所用泥漿進(jìn)行有效的技術(shù)監(jiān)控，以便配制出性能優(yōu)良的泥漿，從而保證防滲心墻造孔的順利施工和塑性砼滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。參考文