泰虹声牌微泡沫隧道盾构专用液(WPM)(THS-266泡沫润滑剂)是借鉴石油钻井行业钻井液的技术线路以及吸收一些该行业的成熟技术,通过走改善隧道土压平衡盾构本体的技术线路,由石油钻井行业钻井液专家及工程技术人员不断试验而研制的一种适合土压平衡盾构特点的新型优化材料。在隧道盾构掘进过程中,微泡沫能起到架桥粒子的作用,对粘土和砂泥有良好的抑制性能,具有优良的清洁、润滑、悬浮、携带和滤失控制能力,能够加快掘进速度,岩屑返出正常,对环境友好,完全满足隧道盾构需要,WPM在国内外同类产品中具有领先水平。
泰虹声牌微泡沫(WPM)结构与性质
泰虹声牌微泡沫(WPM)水基微泡沫由两部分组成:
(1)流体(气体或液体)核,一般为空气;
(2)保护性外壳。微泡沫外壳与普通空气泡沫外壳明显不同,普通泡沫的外壳很薄,而微泡沫的外壳结构要相对复杂一些,在内部的表面活性剂薄膜外面还有两层结构。粘性水溶液包裹着内部的表面活性剂薄膜,其外部为表面活性剂双层结构,该双层结构使微泡沫具有水湿性,因此微泡沫与连续的水相有良好的配伍性。
微泡沫封堵性:泰虹声牌微泡沫(WPM)盾构液的气泡膜具有很高的表面粘度,微泡沫进入地层孔隙后,极易在孔隙壁上产生粘附,并迅速堆积聚集,形成泡沫群体结构。泡沫群体结构具有很高的切力和结构粘度,一旦吸附聚集于孔隙中,流动很快变得困难。随着泡沫的堆积,先聚集的泡沫又以弹性变形吸收后来的泡沫的流动冲击,使剪切速率进一步降低,泡沫的结构粘度进一步上升,最终形成泡沫群体封堵孔隙,使渗漏减弱直至停止。微泡沫盾构液气液比越大,泡沫越细越小越丰富,膨胀率越大。
微泡沫结构稳定性:泰虹声牌微泡沫(WPM)只要水膜的厚度和粘度满足一定要求,微泡沫就保持稳定。首先,水膜有一定的厚度,否则在发生变形时表面活性剂薄膜就会破裂。第二,水膜有一定的粘度,因为水分子趋向于从微泡沫内扩散到水外相中,使外壳变薄且不稳定,故生物聚合物类增粘剂是微泡沫的必要组分,试验证明,微泡沫的薄膜有足够的强度和足够低的渗透性,可以抵抗压力作用和抑制空气进入水外相中。
微泡沫流变特性:泰虹声牌微泡沫(WPM)盾构液属带屈服值得假塑性流体,低剪切速率下切力大,粘度高,高剪切速率下剪切稀释特性强,这种流变特性既有利于提高掘进速率,又有利于防止和减小漏失。微泡沫盾构液的表观粘度高,这是由于泡沫流动时,产生界面变形吸收能量,并相互粘滞,造成流动助力增加的缘故。
功能
我公司生产的微泡沫隧道盾构专用液(WPM)的抑制分散作用:WPM具有良好的抑制地层粘土分散能力,有利于盾构粘土层开挖的稳定,并且保持了泥土与微泡沫合理的粒度级配,有利于形成高质量的泥膜。同时WPM对防止盾构头泥包具有极佳的效果。
WPM的疏水屏蔽作用:我公司生产的WPM具有很强的疏水性,吸附聚集于地层粘土孔隙中的微泡沫群体,以高结构粘度封堵渗漏通道,并且对渗向地层的自由水产生强烈的排斥作用,形成稳定的疏水屏障,阻碍自由水的了流动,使渗透进一步减弱。渗漏开始时,一部分泡沫液由渗漏出口流动,随着泡沫封堵砂床,渗漏停止后出口处仍无任何液体流出,说明自由水在孔隙中受到了有效阻碍,不能通过被微泡沫封堵的砂床产生自由流动。
WPM的润滑携带作用:我公司生产的WPM 是盾构隧道掘进机使用所用的优良泡沫润滑剂,它能有效地提高土壤的可钻性 ,增强携带钻屑能力,确保出渣顺畅。在盾构隧道掘进过程中,及时的携带、清除钻屑是施工的重点,也是施工的难点,我公司生产的WPM具有较好的流变性参数和剪切稀释特性,具有一定的结构强度,适当的粘度、切力、保持一定的动力和动塑比,可有效的携带和悬浮钻渣。
WPM对土层的稳定作用:微泡沫盾构液所形成的网架结构,在盾构开挖砂土层时可稳定土层结构,抑制土层分散流动,有利于泥膜的形成,起到稳固隧道砂土层分散流动作用。
微泡沫隧道盾构专用液(WPM)可控制低比重,有利于提高盾构速度。
微泡沫隧道盾构专用液(WPM)可提高隧道钻渣泥水质量,减少隧道盾构施工复杂情况,加快隧道盾构速度。
微泡沫隧道盾构专用液(WPM)配制简捷,使用方便,有利于现场文明生产和标准化管理。
理化性能指标
序号 | 项目 | 指标 |
1 | 外观 | 无色透明液体 |
2 | 密度25℃ | 1.03±0.03 |
3 | PH值 | 7±0.5 |
4 | 水溶性 | 与水任意比例互溶 |
环抱性能指标
序号 | 项目 | 指标 |
1 | 砷(1%水溶液中含As),mg/kg | ≤0.04 |
2 | 重金属(1%水溶液中含量),mg/kg | ≤1.00 |
本产品执行内部企业标准Q/THS QTHS018-2004本标准规定了微泡沫WPM隧道盾构专用液的试验方法、检验规则、达标数据、标志、包装、储存。
检测方法
(1)发泡效果
取1.0%微泡沫WPM隧道盾构专用液的水溶液100mL,放入700mL搅拌杯中,用高速搅拌器(转
速10000r/min±300r/min)高速搅拌1min,测量发泡后体积,体积应大于500mL。
(2)泡沫稳定性
取0.5%WPM隧道盾构专用液100mL,放入700mL搅拌杯中,用高速搅拌器(转速10000r/min± 300r/min
) 高速搅拌1min,然后倒入1000mL量筒中,测量泡沫半衰期,(泡沫体积减少到一半时所用时间),泡
沫半衰期应大于120s。
(3)泡沫渗透性
取按1:1混合的砂性土和粘性土混合物10~15g,用试验仪器加压成型为长20~30mm,直径25mm圆柱体
,然后加入2.5%
微泡沫WPM隧道盾构专用液的水溶液配制的泡沫,在0.7MPa压力条件下测量30min,读取泡沫渗透深度,
渗透深度应大于15mm。
标志 包装 储运
(1)标志
产品包装桶上印有产品名称、净质量、批号、生产日期、保质期、生产厂名和地址。
(2)包装
采用塑胶桶包装,每桶净质量200kg±2.0kg。
(3)产品在-10℃-60℃环境能保持稳定,在本密封包装内保质期24个月。
不同地层中微泡沫WPM隧道盾构专用液推荐用量
序号 | 土层 | 用量(泡沫流量占开挖土体的百分比) |
1 | 砂性土 | 30~50% |
2 | 砂和砾石性土 | 25~35% |
3 | 砂、粘土混合物 | 25~30% |
4 | 硬粘土 | 25~35% |
5 | 软粘土 | 20~25% |
6 | 岩石 | 100% |
THS-266 微泡沫专用液
产品功能: | 石油钻探微泡沫钻井施工、隧道土压平衡盾构掘进用优良泡沫专用液。有效提高土壤的可钻 |
| 性,抑制土壤分散,增强携带钻屑能 | |
| 力,确保出碴顺畅。 |
使用方法: | 配制为1.5%-5%水溶液使用。 |
外观: | 无色透明液体 |
PH值: | 7.0±0.5 |
密度(25℃): | 1.03±0.03 |
注意事项: | 溅入眼口中请及时用大量清水冲洗或立 |
| 即寻求医疗帮助。 |
安全储运: | 储存温度-10℃~60℃下无结晶、无析出 |
| 成分,在原装密闭容器中保存12个月。 |
| 无毒,环境友好产品 |