ベントナイトスラリーの密度
1. スラリーの分類と性能
1.1 分類
ベントナイト（ベントナイト岩とも呼ばれる）は、モンモリロナイトを主成分とする粘土質の岩石で、少量のイライト、カオリナイト、ゼオライト、長石、方解石などを含むことが多い。ベントナイトは、ナトリウム系ベントナイト（アルカリ性土壌）、カルシウム系ベントナイト（アルカリ性土壌）、天然漂白土（酸性土壌）の3種類に分類される。中でも、カルシウム系ベントナイトは、カルシウム・ナトリウム系ベントナイトとカルシウム・マグネシウム系ベントナイトにさらに分類される。
1.2 パフォーマンス
1) 物理的性質
ベントナイトは天然では白色や淡黄色ですが、淡灰色、淡緑色、ピンク色、茶褐色、赤色、黒色など、様々な色合いのものもあります。ベントナイトは、その物理的特性によって硬さが異なります。
2) 化学組成
ベントナイトの主な化学成分は、二酸化ケイ素（SiO2）、酸化アルミニウム（Al2O3）、水（H2O）です。酸化鉄や酸化マグネシウムの含有量が高い場合もあり、カルシウム、ナトリウム、カリウムも様々な含有量でベントナイト中に含まれています。ベントナイト中のNa2OとCaOの含有量は、物理的・化学的性質、さらには加工技術にも影響を与えます。
3) 物理的および化学的性質
ベントナイトは、吸水後の膨張という最適な吸湿性において際立っています。吸水による膨張率は30倍にも達します。水中に分散させると、粘性、チキソトロピー性、潤滑性のあるコロイド懸濁液を形成します。水、スラリー、砂などの微細な破片と混合すると、可塑性と粘着性を持ちます。様々な気体、液体、有機物を吸収することができ、最大吸着容量は自重の5倍に達します。表面活性酸性漂白土は、着色物質を吸着することができます。
ベントナイトの物理的および化学的性質は、主に含まれるモンモリロナイトの種類と含有量によって決まります。一般的に、ナトリウム系ベントナイトは、カルシウム系またはマグネシウム系ベントナイトよりも優れた物理的および化学的性質と技術的性能を有しています。
2. ベントナイトスラリーの連続測定
のロンメーター列をなしてbent鬼teslうーんy密度メートルオンラインパルプ密度計工業プロセスで頻繁に使用されるスラリーの密度とは、スラリーの重量と一定量の水の重量との比を指します。現場で測定されるスラリー密度の大きさは、スラリーとスラリー中の掘削屑の総重量によって決まります。添加剤がある場合は、その重量も考慮する必要があります。
3. さまざまな地質条件下におけるスラリーの適用
砂利、砂利、小石の層や破砕帯では、粒子間の結合力が低いため、穴を開けるのは困難です。この問題の解決の鍵は、粒子間の結合力を高め、そのような層にスラリーを保護バリアとして利用することです。
3.1 スラリー密度が掘削速度に及ぼす影響
スラリー密度が増加すると、掘削速度は低下する。特にスラリー密度が1.06～1.10 g/cm³を超えると、掘削速度は著しく低下する。3スラリーの粘度が高いほど、掘削速度は低下する。
3.2 スラリー中の砂含有量が掘削に及ぼす影響
スラリー中の岩屑含有量は掘削にリスクをもたらし、坑井の浄化不良やその後の坑井閉塞を引き起こす可能性があります。さらに、吸引や圧力の興奮を引き起こし、漏洩や坑井崩壊につながる可能性もあります。砂含有量が高く、坑井内の堆積物が厚い場合、水和により坑井壁が崩壊し、スラリーの皮膜が剥がれ落ちやすく、坑井内で事故が発生しやすくなります。同時に、堆積物含有量が高いと、パイプ、ドリルビット、ウォーターポンプのシリンダースリーブ、ピストンロッドに大きな摩耗が生じ、耐用年数が短くなります。したがって、地層圧力のバランスを確保することを前提として、スラリーの密度と砂含有量を可能な限り低減する必要があります。
3.3 軟弱土におけるスラリー密度
軟弱地盤層では、スラリー密度が低すぎたり、掘削速度が速すぎたりすると、孔が崩壊する原因となります。通常、スラリー密度は1.25g/cm³に保つのが望ましいです。3この土壌層において。
4. 一般的なスラリー配合
工学分野では様々な種類のスラリーが存在するが、化学組成に基づいて以下のように分類できる。配合方法は以下のとおりである。
4.1 Na-Cmc（カルボキシメチルセルロースナトリウム）スラリー
このスラリーは最も一般的な粘度向上スラリーであり、Na-CMCはさらなる粘度向上と水分損失の低減に寄与します。配合は、高品質のスラリー粘土150～200g、水1000ml、炭酸ナトリウム5～10kg、Na-CMC約6kgです。スラリーの特性は、密度1.07～1.1g/cm3、粘度25～35秒、水分損失12ml/30分未満、pH値約9.5です。
4.2 鉄クロム塩（Na-Cmc）スラリー
このスラリーは粘度向上と安定性に優れており、鉄クロム塩は凝集（希釈）防止の役割を果たします。配合は、粘土200g、水1000ml、濃度50%の純アルカリ溶液約20%、濃度20%の鉄クロム塩溶液0.5%、Na-CMC 0.1%です。スラリーの特性は、密度1.10g/cm3、粘度25秒、水分損失12ml/30分、pH9です。
4.3 リグニンスルホン酸塩スラリー
リグニンスルホン酸塩は亜硫酸パルプ廃液から得られ、一般的には石炭アルカリ剤と組み合わせて、粘度上昇をベースとしてスラリーの凝集防止と水分損失の問題を解決するために使用されます。配合は、1m3のスラリーに対して、粘土100～200kg、亜硫酸パルプ廃液30～40kg、石炭アルカリ剤10～20kg、NaOH 5～10kg、消泡剤5～10kg、水900～1000Lです。スラリーの特性は、密度1.06～1.20g/cm3、漏斗粘度18～40秒、水分損失5～10ml/30分であり、掘削中に0.1～0.3kgのNa-CMCを添加することで、水分損失をさらに低減できます。
4.4 フミン酸スラリー
フミン酸スラリーは、安定剤として石炭アルカリ剤またはフミン酸ナトリウムを使用します。Na-CMCなどの他の処理剤と併用できます。フミン酸スラリーの調製方法は、1m3のスラリーに150～200kgの石炭アルカリ剤（乾燥重量）、3～5kgのNa2CO3、および900～1000Lの水を加えることです。スラリーの特性：密度1.03～1.20g/cm3、水分損失4～10ml/30分、pH 9。
投稿日時：2025年2月12日
