泥巖分散劑使用效果報(bào)告

1、泥巖分散劑使用效果報(bào)告一、 琴武區(qū)間泥巖勘測(cè)和成份分析：左線(xiàn)483m存在20a-1強(qiáng)風(fēng)化泥巖，其中全斷面巖層150m長(zhǎng)，其余為上部砂層，下部巖層。右線(xiàn)448m存在20a-1強(qiáng)風(fēng)化泥巖，其中全斷面巖層70m長(zhǎng)，其余為上部砂層，下部巖層。表1 琴-武區(qū)泥巖分布概況里程長(zhǎng)度m地層形式左k15+812-k16+045233上部4-1、4-2粉細(xì)砂，中部強(qiáng)風(fēng)化泥巖，下部中風(fēng)化泥巖左k16+045-k16+145100全斷面泥巖層，上部強(qiáng)風(fēng)化泥巖，下部中、微風(fēng)化泥巖左k16+145-k16+295150上部4-1、4-2粉細(xì)砂，中部強(qiáng)風(fēng)化泥巖，下部中風(fēng)化泥巖1、20a-1強(qiáng)風(fēng)化泥巖：青灰色，巖體風(fēng)化嚴(yán)重，

2、結(jié)構(gòu)大部分破壞，主要礦物成份為石英、綠泥石、伊利石、長(zhǎng)石、方解石等,巖芯呈黏性土夾強(qiáng)風(fēng)化碎塊狀或強(qiáng)風(fēng)化碎塊混黏性土狀。取芯率約7585%。屬極軟巖，巖體極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為級(jí)。2、20a-2中等風(fēng)化泥巖：青灰色，層狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，主要礦物成份為石英、綠泥石、伊利石、長(zhǎng)石、方解石等,泥質(zhì)膠結(jié)為主，不同部位其礦物成份含量變化大,節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈塊狀、短柱狀，巖質(zhì)軟，錘擊聲啞，錘擊可碎。取芯率約8095%。屬軟巖，巖體破碎較完整，層頂埋深44.045.0m，本次測(cè)試的中風(fēng)化泥巖天然極限單軸抗壓強(qiáng)度為3.88-4.80 mpa，平均值為4.40mpa，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為級(jí)。根據(jù)中風(fēng)化泥巖x

3、衍射試驗(yàn)報(bào)告，該區(qū)間中風(fēng)化泥巖礦物成份主要為綠泥石、伊利石、石英、長(zhǎng)石和方解石等組成。伊利石是常見(jiàn)的一種黏土礦物，常由白云母鉀長(zhǎng)石風(fēng)化而成,并產(chǎn)于泥質(zhì)巖中,是介于云母和高嶺石及蒙脫石間的中間礦物，常是形成其他黏土礦物的中間過(guò)渡性礦物，在電子顯微鏡下常呈不規(guī)則的鱗片狀集合體，類(lèi)似蒙脫石。綠泥石主要是中、低溫?zé)嵋鹤饔?，淺變質(zhì)作用和沉積作用的產(chǎn)物，形成于區(qū)域變質(zhì)形成的巖石。另外泥巖中的泥質(zhì)成份約占10-30%,其在強(qiáng)風(fēng)化帶或破碎中風(fēng)化泥巖帶中,特別是在漢江周邊當(dāng)含水量大時(shí),這部分也具有一定的吸水膨脹和吸附能力。是盾構(gòu)刀盤(pán)在地下掘進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生泥巖粘附和結(jié)泥餅問(wèn)題的主要原因所在。圖1 泥巖成分的x衍射檢

4、測(cè)報(bào)告二、 泥巖預(yù)防和除泥試驗(yàn)1 預(yù)防刀盤(pán)結(jié)泥餅試驗(yàn)刀盤(pán)模型制作：盾體模型采用5mm厚、25cm鋼套筒制作，刀盤(pán)采用10mm厚、20cm不銹鋼板制作，刀盤(pán)開(kāi)口率設(shè)計(jì)38左右，刀盤(pán)面板上焊接有20個(gè)小刀齒。 圖4 填料模擬（2）手動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)，模擬盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)，當(dāng)?shù)侗P(pán)左右旋轉(zhuǎn)直至扭力增大無(wú)法旋轉(zhuǎn)。（3）取出模型刀盤(pán)查看，刀盤(pán)結(jié)泥餅嚴(yán)重。 2 刀盤(pán)結(jié)泥餅之后的除泥試驗(yàn)（即浸泡試驗(yàn)）通過(guò)大量查閱文獻(xiàn)資料，選用安全高效的化學(xué)材料進(jìn)行除泥試驗(yàn)（1） 六偏磷酸鈉 分子式: (napo3)6 ，在工業(yè)生產(chǎn)中用作粘接劑、浮選劑、分散劑、軟水劑、緩沖劑。 （2）聚丙烯酰胺 為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑

5、，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的摩擦阻力。具有：絮凝性（pam能使懸浮物質(zhì)通過(guò)電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用）；粘合性（能通過(guò)機(jī)械的、物理的、化學(xué)的作用，起粘合作用）；降阻性（能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量就能降阻5080%）；增稠性(在中性和酸條件下均有增稠作用，當(dāng)ph值在10以上時(shí)易水解，呈半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，增稠將更明顯）。（3）盾構(gòu)泥巖分散劑fxy-5 武漢富鑫遠(yuǎn)科技有限公司。研發(fā)和提供。（4）泥巖分散劑zky-202武漢中科長(zhǎng)青商貿(mào)有限公司研發(fā)和提供。（5）工業(yè)洗衣粉 通過(guò)改變界面的能量分布，改變細(xì)菌細(xì)胞膜通透性，影響細(xì)菌新陳代謝，還可使蛋白變性，滅活菌體內(nèi)多種酶系統(tǒng)，從

6、而具有抗菌活性。非離子表面活性劑溶于水中不電離，具有良好的洗滌作用，有助于去除沾染的微生物，但殺菌作用很微弱。雙性離子表面活性劑溶于水中，其親水基同時(shí)具有陰陽(yáng)兩種離子性質(zhì)，其陽(yáng)性部分可為季銨鹽型或其他胺類(lèi)似物，因此既有陰離子化合物的去垢性能，又有陽(yáng)離子化合物的殺菌作用。 表2 五種化學(xué)材料除泥效果序號(hào)材料清水ph加入泥餅初始反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)效果120克六偏磷酸鈉1l620克無(wú)明顯反應(yīng)約2小時(shí)后發(fā)生緩慢的分解230克聚丙烯酰胺7無(wú)明顯反應(yīng)未發(fā)生分解3fxy-56反應(yīng)較明顯緩慢的分解4泥巖分散劑zky-2026.4反應(yīng)明顯持續(xù)分解520克工業(yè)洗衣粉10無(wú)明顯反應(yīng)發(fā)生緩慢的分解6清水7無(wú)明顯反應(yīng)60分解

7、圖 8 不同化學(xué)材料對(duì)泥巖的分散直觀(guān)圖結(jié)論：本組試驗(yàn)5種化學(xué)材料對(duì)泥巖分散效果不理想，zky-202對(duì)泥巖有較好的分散效果。3 進(jìn)一步選取以下三種試劑分析：（1）聚丙烯酸鈉聚丙烯酸鈉：多用于水處理，可在堿性和中濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行而不結(jié)垢。聚丙烯酸鈉能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類(lèi)的微晶或泥沙分散于水中而不沉淀，從而達(dá)到阻垢目的。是一種常用的分散劑，除了用于水處理，還廣泛大量應(yīng)用于造紙、紡織、印染行業(yè)做漿料分散劑，用于陶瓷工業(yè)做碳酸鈣分散劑，用于涂料行業(yè)做顏料分散劑等（2）泡沫劑 能降低水溶液表面張力的物質(zhì)，由于可促進(jìn)水的擴(kuò)展，使表面潤(rùn)濕（用作潤(rùn)濕劑），又可浸透進(jìn)入微細(xì)孔道，使兩種不相混合的液體，如油和

8、水發(fā)生乳化（用作乳化劑），潤(rùn)濕和乳化均有利于油污的去除。（3）zky-202泥巖分散劑表 3 三種試劑模擬試驗(yàn)結(jié)果序號(hào)材料ph加入泥餅初始反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)效果710克聚丙烯酸鈉加入500克水920克無(wú)反應(yīng)約1小時(shí)后未發(fā)生分解8100毫升泡沫劑加入500毫升水6無(wú)明顯反應(yīng)約1小時(shí)后發(fā)生緩慢分解9zky-202（1:1）溶液500毫升3迅速發(fā)生分解反應(yīng)，冒氣泡約7分鐘泥餅完全被分解 圖 9 等量條件下的模擬試驗(yàn)圖 10，zky-202（1:1）在2分03秒時(shí)的分解狀態(tài)，反應(yīng)迅速，冒氣泡。圖11，在7分鐘時(shí)，zky-202泥巖分散劑對(duì)泥巖土樣已完全分解，其他兩種試劑中的泥巖土樣無(wú)明顯變化。總結(jié)：經(jīng)多次試

9、驗(yàn)得出，zky-202泥巖分散劑是目前所做泥餅分散試驗(yàn)效果最好的試劑。此外，我們?cè)谄渲屑尤肓藲溲趸c調(diào)ph成堿性后，其分散效果不變。4 zky-202泥巖分散劑不同配比的分散試驗(yàn)通過(guò)試驗(yàn)分析不同配比（稀釋倍數(shù)）的zky-202泥巖分散劑對(duì)泥餅的分散效果，并分別考察分散劑對(duì)鐵、混凝土和橡膠是否起反應(yīng)。表4 不同配比（稀釋倍數(shù)）對(duì)泥餅的分散效果序號(hào)配比（稀釋倍數(shù)）ph泥餅重量泥餅分散效果1原液:水=1:1320克約7分鐘完全分解2原液:水=1:34約10分鐘完全分解3原液:水=1:55約13分鐘完全分解4原液:水=1:106約17分鐘完全分解圖 12 不同配比（稀釋倍數(shù)）的zky-202分散劑對(duì)泥

10、餅分散效果=表5 不同配比（稀釋倍數(shù)）下鋼筋的浸泡試驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)材料配比ph加入鋼筋的初始質(zhì)量40分鐘后鋼筋的質(zhì)量4個(gè)半小時(shí)后鋼筋的質(zhì)量6個(gè)半小時(shí)后鋼筋的質(zhì)量1原液：水=1:13123.57克123.52克123.46克123.38克2原液：水=1:34129.52克129.52克129.45克129.64克3原液：水=1:55161.26克161.13克161.17克161.18克4原液：水=1:5再加入20毫升氫氧化鈉10107.53克107.52克107.53克107.54克結(jié)果表明，在完全浸泡試驗(yàn)中，鋼筋的質(zhì)量前后變化不大，因此得出結(jié)論：不同配比的zky-202泥巖分散劑與鋼筋不反應(yīng)。表

11、6 不同配比（稀釋倍數(shù)）下混凝土的浸泡試驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)材料配比ph加入混凝土的初始質(zhì)量40分鐘后混凝土的質(zhì)量4個(gè)半小時(shí)后混凝土的質(zhì)量6個(gè)半小時(shí)后混凝土的質(zhì)量1原液：水=1:1316.10克16.10克16.01克16.01克2原液：水=1:3419.33克19.30克19.16克19.23克3原液：水=1:5513.24克13.24克13.21克13.18克4原液：水=1:5再加入20毫升氫氧化鈉106.07克6.06克6.05克6.06克結(jié)果表明，在完全浸泡試驗(yàn)中，混凝土的質(zhì)量前后變化不大，因此得出結(jié)論：不同配比的zky-202泥巖分散劑與混凝土不反應(yīng)。表7 不同配比（稀釋倍數(shù)）下橡膠浸泡試驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)材料配比ph加入橡膠的初始質(zhì)量40分鐘后橡膠的質(zhì)量4個(gè)半小時(shí)后橡膠的質(zhì)量6個(gè)半小時(shí)后橡膠的質(zhì)量1原液：水=1:138.57克8.57克8.52克8.60克2原液：水=1:349.08克9.12克9.05克9.16克3原液：水=1:558.15克8.21克8.20克8.26克4原液：水=1:5再加入20毫升氫氧化鈉106.91克6.91克6.90克6.92克結(jié)果表明，在完全浸泡試驗(yàn)中，橡膠的質(zhì)量前后變化不大，因此得出結(jié)論：不同配比的zky-202泥巖分散劑與橡膠