Концентрация бентонита Альбрехта-MV при ГНБ и подбор по грунту
Концентрацию бентонита при горизонтальном направленном бурении (ГНБ) подбирают по грунту, качеству воды и измеренным свойствам раствора. Для Альбрехта-MV карточка товара указывает стартовые пропорции от 17 до 25 кг на м³ воды в зависимости от грунта. Эти дозировки не заменяют проверку рецептуры по СП 341.1325800.2017 и контроль на объекте.
Какая дозировка Альбрехта-MV подходит для разных грунтов
По данным карточки Альбрехта-MV, для суглинков и супесей рекомендуют 17–20 кг/м³, для песка — 20–23 кг/м³, для обводнённого песка и гравия — 23–25 кг/м³. Пропорции относятся к замешиванию на свежей воде; фактический состав проверяют для условий конкретного перехода.
| Грунт | Стартовая пропорция MV | Что проверить перед применением |
|---|---|---|
| Суглинки и супеси | 17–20 кг на 1 м³ воды | Свойства воды, условную вязкость и водоотдачу |
| Песок | 20–23 кг на 1 м³ воды | Фильтрацию и реологические свойства |
| Обводнённый песок | 23–25 кг на 1 м³ воды | Устойчивость раствора при фактическом водопритоке |
| Гравий | 23–25 кг на 1 м³ воды | Реологию, условия циркуляции и соответствие рецептуры геологии |
Это рекомендации для конкретной марки, а не универсальная норма для всех бентонитов. Для скальных и других грунтов, которых нет в карточке, состав следует подбирать отдельно с учётом условий перехода и результатов испытаний.
Чем концентрация отличается от объёма раствора
Концентрация показывает массу компонента в единице объёма, а расчётный объём — сколько раствора требуется для производства работ. Грунтовый коэффициент F и коэффициент регенерации участвуют в расчёте объёма; они не задают дозировку бентонита автоматически.
В приложении Л СП 341 концентрация компонента C задаётся рецептурой, а его масса определяется как m = C × Vприг. Здесь m — масса в килограммах, C — концентрация на 1 м³ приготовленного раствора, Vприг — объём приготовляемого раствора в м³. Для дозировки «кг на м³ воды» базой расчёта служит объём воды. Не смешивайте эти две базы без пересчёта.
Как учитывать регенерацию при расчёте потребности
По формуле Л.1 СП 341 объём приготовления связан с расчётным объёмом так: Vприг = Vбр × Kр. Коэффициент Kр учитывает потери при использовании системы регенерации; в приложении указан диапазон 0,1–0,5, а при отсутствии предусмотренной проектом регенерации Kр = 1. Подменять этот множитель выражением «1 + Kр» нельзя.
Учебный пример: для установки класса Мини или Миди принимаем D = 0,4 м, L = 200 м, F = 5 и нулевой перебур. По геометрической части расчёта Л.2 получаем Vбр = (π × 0,4² / 4) × 200 × 5 = 125,66 м³. При принятом для примера Kр = 0,3 объём приготовления составляет 37,70 м³.
Если лабораторно подобранная концентрация C равна 20 кг на м³ приготовленного раствора, то m = 20 × 37,70 ≈ 754 кг. Без регенерации в тех же учебных условиях Vприг = 125,66 м³ и m ≈ 2513 кг. Это иллюстрация формул, а не готовая заявка на закупку: F и Kр выбирают по условиям проекта, учитывают перебур, этапы работ и класс оборудования.
Для установок Макси и Мега приложение Л предусматривает расчёт по отдельным этапам. Нельзя переносить приведённый пример на любой переход или считать, что система регенерации всегда обеспечивает коэффициент 0,3.
Как подтвердить рецептуру на объекте
Подобранная дозировка считается рабочей после проверки параметров раствора. Пункт 9.1.9 СП 341 требует учитывать геологию, длину и диаметр скважины, возможности установки и рекомендации производителей, а параметры проверять лабораторно.
- Проверить воду затворения: pH и жёсткость, затем подготовить воду по принятой рецептуре. В карточке MV ориентир pH — 8,5–9,0.
- Отмерить воду и бентонит по одной выбранной базе дозировки; записать массы и объёмы.
- Приготовить пробный замес с соблюдением порядка загрузки и перемешивания. Карточка MV указывает 10 минут смешивания; результат проверяют измерениями.
- Измерить плотность, условную вязкость, водоотдачу, песчаность и необходимые реологические параметры. Сравнить с контрольными значениями по СП и проекту.
- Зафиксировать состав и результаты в журнале; корректировать рецептуру при изменении гидрогеологических условий.
По п. 11.3.3.3 СП контроль выполняют для каждого замеса, а для смесителей непрерывного действия — не реже одного раза в два часа. Измерения плотности и вязкости характеризуют состояние раствора, но по отдельности не позволяют точно восстановить массу внесённого бентонита, особенно после поступления выбуренной породы.
Когда нужны полимерные добавки
Добавки подбирают под измеренное отклонение свойств, а не назначают всем песчаным или скальным грунтам одинаково. В ассортименте полимеров для ГНБ разные реагенты решают разные задачи.
Ксантан (полимер ХС) используют для регулирования реологических свойств. Навипак (PAC) — для контроля водоотдачи и изменения вязкости водных растворов. Нужный реагент и дозу проверяют на пробном замесе; добавление полимера не заменяет контроль качества воды и очистки.
Типичные ошибки при подборе
Основные ошибки связаны с выбором дозировки без испытаний и смешением разных расчётных величин. Исправлять их нужно до приготовления рабочего объёма.
| Ошибка | Чем опасна | Как правильно |
|---|---|---|
| Повышать дозировку только из-за роста группы буримости | Рецептура может не соответствовать воде и нужным свойствам | Использовать данные конкретного продукта и испытать состав |
| Умножать объём на 1 + Kр | Получается другой расчёт потребности | Применять Л.1: Vприг = Vбр × Kр |
| Приравнивать кг/м³ воды к кг/м³ готового раствора | Ошибка в учёте материалов | Указывать базу дозировки в рецептуре и журнале |
| Определять концентрацию только по плотности возвратного раствора | На результат влияет выбуренная порода | Учитывать массу загрузки и комплекс измерений |
Решение от Альбрехта
Для подбора состава можно обратиться в «Альбрехту» за бентонитом MV и подходящими реагентами. Для приготовления раствора в каталоге представлены насосно-смесительные узлы Алмикс. Перед подбором подготовьте сведения о геологии, воде, длине перехода, диаметре канала, установке и наличии очистки.
Наличие конкретных материалов, комплектацию оборудования и условия поставки уточняют при обращении. Дозировку для реального объекта необходимо подтвердить испытанием состава.
Частые вопросы
Сколько Альбрехта-MV нужно на куб воды в песке?
Карточка товара указывает 20–23 кг на м³ свежей воды для песка и 23–25 кг/м³ для обводнённого песка. Это стартовые пропорции; рецептуру подтверждают измерением параметров.
Задаёт ли СП единую концентрацию для всех грунтов?
Нет. Приложение Л связывает массу компонента с принятой концентрацией и объёмом приготовления. Концентрацию устанавливают при разработке рецептуры с учётом условий работ; проверку состава описывает п. 9.1.9.
Можно ли рассчитать массу бентонита только по длине перехода?
Нет. Нужны расчётный объём раствора и принятая концентрация. Объём зависит от геометрии, грунтовых условий, класса оборудования, этапов работ и предусмотренной регенерации.
Означает ли Kр = 0,3 снижение концентрации на 70 процентов?
Нет. Этот коэффициент участвует в расчёте объёма приготовления. Требуемые свойства раствора и рецептура сохраняют самостоятельное значение; возврат после очистки проверяют и при необходимости корректируют.
Можно ли подобрать дозировку по одной воронке Марша?
Нет. Условная вязкость — один из контролируемых показателей. Дополнительно проверяют параметры, необходимые для принятой рецептуры и грунта, включая водоотдачу и реологию.
Как часто проверять приготовленный раствор?
Для каждого замеса; для смесителей непрерывного действия — не реже одного раза в два часа по п. 11.3.3.3 СП 341. При изменении гидрогеологических условий состав корректируют.
Вывод
Выбор концентрации начинается с характеристик конкретного материала и условий перехода. Отдельно рассчитывают объём раствора, отдельно подтверждают рецептуру и затем определяют массу компонентов. Регулярные измерения позволяют проверить, сохраняет ли состав нужные свойства.
Нужна помощь с подбором материалов и оборудования? «Альбрехта», Люберцы. Телефоны: +7 (495) 554-41-78; +7 (495) 554-63-51; +7 (495) 739-93-08. Почта: office@albrehta.net.
Читайте также
Подробности приготовления и контроля приведены в связанных материалах.
- Как приготовить буровой раствор на бентоните Альбрехта-MV
- Контроль параметров бурового раствора на объекте ГНБ
- Буровой раствор «садится» при ГНБ: причины и как предотвратить
- ГНБ в песчаных грунтах: раствор и полимеры для устойчивости скважины
Источники
Использованы рекомендации карточки Альбрехта-MV и следующие положения СП 341.
- СП 341.1325800.2017: пп. 9.1.9, 9.2.5, 11.3.3.3; приложение Л, формулы Л.1, Л.2 и Л.8.