Công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud, PGS Lê Kiều

công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Trờng đại học kiến trúc hà nội
Khoa đào tạo trên đại học
***
công nghệ thi công
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super
mud
thày giáo : pgs.ts lê kiều
soạn và giảng
pgs.ts lê kiều
1
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Hà nội 12/2005
Trong công nghệ khoan cổ truyền dung dịch Bentonite đợc làm dùng
dung dịch khoan. Với các tiến bộ của khoa học kỹ thuật, từ năm 1984 các hợp
cất cao phân tử (Polimer) bắt đầu đợc sử dụng làm dung dịch khoan. Những
dung dịch khoan cao phân tử của hãng PDSCo đợc gọi dới các tên nh Super
Mud, Super Mud Dry, Super Mud Custom Blend
TM
, Quik Floc
TM

1. Những u điểm của Super Mud.
Super Mud có khả năng củng cố thành tuyệt vời mà không phá vỡ trạng thái cân
bằng tự nhiên của của áp suất tự nhiên cần có trong những hố khoan đờng kính
lớn. Khi trộn Super Mud vào nớc nó chỉ làm tăng thể tích dung dịch mà không
làm thay đổi khối lợng của dung dịch. Tăng khối lợng dung dịch là việc có thể
dẫn đến nhiều sự cố khi khoan ở vùng đất cát rời , sỏi hay vùng băng hà.
Trong khi khoan ta phải xây dựng lớp vỏ mỏng ở thành hố khoan đầu tiên là để
chống mất nớc trong các hố khoan. Super Mud tạo ra một lớp vỏ siêu mỏng và
rất bền để chống sự thẩm thấu. Lớp vỏ này có khả năng uốn cong khi gầu khoan

chuyển động qua bề mặt.
Super Mud làm việc rất tốt ở những vùng nớc mặn, nơi mà Bentonile bị phá huỷ.
1.1. Tác động môi trờng.
Super Mud không chứa các cất nằm trong danh mục các cất gây ô nhiễm môi tr-
ờng E.P.A
Super Mud là hợp chát không bền, bị phá huỷ ngay lập tức do các tác dụng của
chlorine , calcium hay khi độ pH nhỏ hơn 4 .
Hàm lợng sử dụng thấp ( 0,1% theo khối lợng trong khi bentonite là 10% theo
khối lợng.
Không cần các biện pháp phòng hộ, an toàn lao động đặc biệt.
pgs.ts lê kiều
2
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
1.2. Hố khoan làm việc tốt hơn
Thử tải tĩnh chỉ ra rằng, hố khoan dùng Super Mud có công suất tải lớn hơn hố
khoan dùng Bentonile khoảng 15%.
Mùn khoan lắng đọng nhanh trong gầu khoan làm giảm công tác sàng cát.
Super Mud có tác dụng tốt với các loại đất thịt tạo thành dung dịch khoan mới.
Super Mud có tác dụng bôi trơn tốt, làm giảm ma sát khi di chuyển gầu khoan
và khi khoan.
Super Mud phá huỷ ngay lập tức khi tác dụng với khoáng chất calcium trong xi
măng và biến đổi thành nớc. Điều này xảy ra trớc khi bê tông đông kết tạo ra sự
dính kết tốt giữa bê tông và thành hố khoan.
1.3. Tiết kiệm thời gian
Dung dịch Super Mud có thể trộn trực tiếp thay cho việc phải trộn trớc 24 giờ
nh đối với Bentonite.
Giảm đến mức tối đa việc sử dụng máy lọc cát.
Giảm thời gian làm sạch công trờng và Super Mud có thể phá huỷ trực tiếp vào
hệ thống cống rãnh.
1.4. Hiệu quả kinh tế

Giảm rất lớn chi phí vận chuyển.
Giảm diện tích kho bãi.
Khả năng tái sử dụng cao.
Giá thành tổng thể sẽ giảm đợc xuống hơn 25%.
2. Cách chuẩn bị dung dịch khoan.
Có các loại dung dịch khoan hệ Polimer nh sau:
a. Super Mud
TM
cất gây nhớt cao phân tử polycrylamide loại nhũ tơng.
b. Super Mud Dry
TM
chất gây nhớt cao phân tử polycrylamide dạng hạt.
c. Super Mud Custom Blend
TM
chất gây nhớt polycrylamide dạng hạt bổ
sung bởi hỗn hợp khoáng để giảm sự mất nớc.
d. Quik Floc
TM
chất keo tụ cao phân tử polycrylamide dạng lỏng.
pgs.ts lê kiều
3
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Dung dịch khoan từ Super Mud đợc chuẩn bị bằng cách pha trộn Super Mud,
Super Mud Dry với nớc theo một tỷ lệ nhất định đã đợc tính toán. Nớc để pha
trộn dung dịch khoan phải đạt đợc những yêu cầu nhất định (xem phần sau).
Cung cấp nớc đầy đủ với chất lợng thích hợp để trộn dung dịch Super Mud là
biện pháp tối cần thiết để đảm bảo hoạt động khoan bình thờng. Nếu nguồn
cung cấp nớc là không dồi dào và không cung cấp đợc liên tục ví dụ nh từ giếng
nhỏ, đờng ống nhỏ hay bằng xe teéc, nên có bể để gom và trữ nớc để đảm bảo
khả năng sản xuất dung dịch liên tục và đúng chất lợng.

2.1. Super Mud có thể đợc trộn trực tiếp trong hố khoan khi đang khoan hoặc đ-
ợc trộn trớc trong các bể mở để hyđrát hoá hoàn toàn các phân tử polimer. Việc
trộn trớc Super Mud trong bể mở là phơng pháp nên dùng vì nó cho phép kiểm
tra đợc dễ dàng tính chất của dung dịch, tuy nhiên Super Mud cũng có tể đợc
trộn trực tiếp trong lỗ khoan khi khoan lỗ. Tỉ lệ trộn với nớc sạch là 800:1 (n-
ớc/Super Mud), đối với nớc lợ hoặc mặn là 600:1 để đạt đợc dung dịch Super
Mud có độ nhớt Marsh Funned 35 ữ 45.
Trớc khi trộn, nớc phải đợc kiểm tra và xử lý trớc để đạt độ pH từ 8 ữ 10. Điều
này giúp kéo dài nhất các phân tử polimer để có độ nhớt lớn nhất, Water Treat là
một hoá chất chuyển dịch độ PH và bột Sô-đa (Natri cacbonat) có thể dùng để
làm đệm pH. Thông thờng 1/4 bảng Anh (0,1kg) chất cải thiện pH Water Treat
cho khoảng 160 lít nớc bổ sung. Chất chuyển dịch độ pH này có thể chống lại
sự phá huỷ dung dịch Super Mud cho các ion Magiê và Canxi gây ra. Khi xử lý
nớc mặn chất chuyển dịch độ pH đậm đặc hơn. Cần khoảng 0,45 kg chất cải
thiện pH cho 160 lít nớc bổ sung.
Cách thức trộn điển hình:
a. Xử lý nớc bằng Water Treat/Sô-đa để có pH từ 8 ữ 10.
b. Lắc đều xô đựng Super Mud trớc khi đổ vào nớc bổ sung.
c. Dùng máy trộn cánh khuấy đều kiểu Venturi, nếu trộn trong thùng mở,
thêm Super Mud từ từ (2 phút thêm 4 lít) cho đến khi đạt tỉ lệ 800:1. Sử
dụng hạn chế máy trộn, cánh, bơm ly tâm có thể làm giảm độ nhớt.
pgs.ts lê kiều
4
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
d. Kiểm tra độ nhớt Marsh Funned. Tỷ lệ này cho độ nhớt khoảng 35 ữ 45.
e. Dung dịch khoan có thể duy trì tối thiểu từ mức 2m bên trên mặt nớc để
đảm bảo tính ổn định của tờng hố khoan bên. Tham khảo thêm phần 3
của tài liệu này.
f. Độ pH và độ nhớt của dung dịch có thể tiếp tục đợc khống chế trong quá
trình sử dụng. Để tăng độ pH, thêm chất cải thiện pH, để tăng độ nhớt, thêm

Super Mud đến khi đạt đợc độ nhớt mong muốn.
Khi trộn trực tiếp trong hố khoan , đổ Super Mud từ từ (2 phút cho 4 lít) trực tiếp
vào dòng nớc một cách cẩn thận để dòng Super Mud chảy vào dòng nớc ở điểm
chảy rối. Mũi khoan đợc cho chuyển động qua lại từ từ trong cột dung dịch
Super Mud để phân tán và làm đồng nhất dung dịch. Có thể dùng cái gầu vừa
quay, vừa chuyển động tịnh tiến từ từ.
Có thể thêm Super Mud qua một ống hoặc một thiết bị cảm ứng nối trực tiếp vào
đầu ra của bơm li tâm đợc dùng để bơm hỗn hợp nớc/polimer và một bể khuấy.
Việc khuấy có thể thực hiện bằng cách dùng khí nén tổi từ dới đáy, quay vòng
bằng một bơm Moyno hay bơm màng hoặc bằng cánh khuấy bằng động cơ quay
với tốc độ nhỏ hơn 60 vòng/phút, hoặc bằng các biện pháp thích hợp khác.
Thông thờng sự mất dung dịch khoan nhiều nhất xảy ra ở độ sâu 3 ữ 4,4m đầu,
kinh nghiệm cho thấy nên trộn 50% lợng Super Mud ớc tính trong vùng này. Từ
điểm này đến điểm cách đáy 1,5 ữ 3m, thêm một lợng còn lại (ớc tính) Super
Mud.
Độ nhớt và độ pH của chất nhầy có thể đợc kiểm tra định kỳ và điều chỉnh bằng
cách thêm Super Mud hay chất cải thiện độ pH.
2.2 Super Mud Dry có thể đợc trộn trực tiếp khi khoan hoặc trộn trớc trong
thùng mở. Khi trộn trực tiếp vào trong lỗ khoan, điều quan trọng nhất là phải có
đợc dòng nớc thổi xoè ra bao lấy mũi khoan hoặc đợc đi khiển để sai đợc dòng
nớc rộng, và mạnh để rắc polimer. Super Mud Dry đợc thêm từ từ vào dòng nớc
chảy nhanh để tránh vón cục. Mũi khoan khi đó đợc chuyển động tịnh tiến dần
dần trong bột dung dịch Super Mud Dry để phân tán và làm đồng nhất dung
dịch. Có thể dùng cái gầu vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến từ từ.
pgs.ts lê kiều
5
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Khi Super Mud Dry đợc trộn trớc bên ngoài, nó đợc rắc hoặc rây lên dòng nớc
ang chảy ợc xoè ra qua một cái khay ăn vào thùng khuấy. Khi không đợc khuấy
thích hợp trong khi thêm Super Mud Dry có thể dẫn đến sự lãng phí polimer và

tạo ra một lớp polimer hyđrát hoá một phần ở đáy thùng. Việc khuấy chỉ yêu
cầu trong một thời gian tơng đối ngắn khi polimer đợc trộn cho đến khi có độ
nhớt đáng kể. Việc khuấy có thể đợc thực hiện bằng thổi khí nén ở đáy thùng
quay vòng bằng một bơm Moyno hay bơm màng hoặc bằng cánh khuấy bằng
động cơ quay với tốc độ nhỏ hơn 60 vòng/phút, hoặc bằng các biện pháp thích
hợp khác. Sự quay vòng bằng bơm li tâm nên tránh hoặc chỉ dùng thỉnh thoảng
trong điều kiện hạn chế, vì bơm này có thể cắt nhỏ polimer, làm giảm độ nhớt
và làm hỏng tính năng của nó.
3. Mực dung dịch Super Mud trong hố khoan khi khoan
Mức dung dịch Super Mud đợc duy trì tối thiểu là 2 mét trên mực nớc ngầm, để
cân bằng thuỷ tĩnh và ngăn chặn sự phân huỷ của các cấu trúc không ổn định.
Nếu dung dịch Super Mud xuống thấp dới quá mức này, nên tạm dừng hoạt
động và điều chỉnh mức dung dịch Super Mud thích hợp bằng cách thêm nớc
sạch và polimer trực tiếp vào lỗ hoặc lấy dung dịch đợc trộn trong bể cho vào lỗ.
Khi mặt nớc ở mức thích hợp, kéo dài ống vách trên mức này để giữ đủ áp suất
cột áp.
Điểm tham khảo để chọn và duy trì mức dung dịch Super Mud luôn luôn là mức
nớc tĩnh. Điều này đợc áp dụng ngay cả trong trờng hợp ống vách đợc đặt ngang
và thấp hơn mực nớc ngầm. Sự có mặt của casing này cũng không loại bỏ yêu
cầu giữ mức dung dịch Super Mud cao hơn mực nớc ngầm. Việc cố gắng khoan
hoặc giữ hố khoan mở trong trờng hợp nền đất không ổn định hoặc rời hoặc khi
chiều cao cột dung dịch Super Mud không thích hợp thậm chí trong trờng hợp
sử dụng ống casing kéo dài cho đến mực nớc ngầm vẫn có thể xảy ra sập hố
khoan ở dới đáy casing.
Trong một số trờng hợp, sự mất cân bằng áp suất trong hố khoan có thể dẫn tới
việc mất quá nhiều dung dịch Super Mud vào trong đất dạng hạt. Trong vài tr-
ờng hợp điều này có thể kèm theo sự mất ổn định trong của đất. Vì vậy khi mức
pgs.ts lê kiều
6
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud

nớc tĩnh đủ thấp để không liên quan đến tính ổn định của tờng bên hoặc không
duy trì quá mức áp suất thuỷ tĩnh, chỉ yêu cầu duy trì mức dung dịch. Trong hầu
hết các trờng hợp giữ dung dịch Super Mud từ khoảng 2 ữ 3m bên trên mặt nớc
là thích hợp nếu đặc tính cảu dung dịch Super Mud nằm trong phạm vi tiêu
chuẩn. Trong trờng hợp đất rất mềm và lỏng, hoặc trong điều kiện bất thờng của
áp suất d của đất, nh rút ra từ cấu trúc phần sau, chiều cao cột dung dịch Super
Mud phải cao hơn từ 6 ữ 9m bên trên mặt nớc. Khi mực nớc tĩnh không phụ
thuộc, mà đất có khả năng sụp, dùng dung dịch điền đầy lỗ. Nếu sự mất cân
bằng có thể gây vấn đề, xem xét sử dụng ống vách (casing) trong các tầng đất
có thể sụp.
4. Sự mất dung dịch.
Tỷ lệ mất chất lỏng cao là có hại khi đào bởi vì sự thâm nhập chất lỏng có thể
làm giảm tính dính của đất nền, cân bằng áp suất giữa hố khoan và thành đất,
tăng khả năng hyđrát hoá của các loại đất sét và đá phiến dễ bị trơng nở, có thể
gây ra kết vảy hoặc sụp lỗ khoan.
Khi mất chất dung dịch khoan cần đợc xác định, cần tăng liều lợng polimer và
độ nhớt bằng cách thêm Super Mud hoặc Super Mud Dry trực tiếp vào lỗ cùng
với nớc, hoặc bằng cách lấy dung dịch polimer độ nhớt cao đã trộn sẵn cho vào
lỗ hố khoan. Các tác nhân kiểm soát sự mất chất lỏng khác nh : Super Mud
Custom Blend
TM
cũng có thể đợc thêm vào dung dịch Super Mud có sẵn. Khi
dùng các phụ gia chống mất chất lỏng khác, chỉ nên dùng các phụ gia tơng thích
với chất lỏng đang dùng. Khi thêm polimer mới hoặc tác nhân chống mất chất
lỏng vào trên lỗ, dùng mũi khoan phân tán polimer hay phụ gia xuống dới bằng
cách tịnh tiến nhẹ nhàng xuống tận đáy vài lần trớc khi tiếp tục khoan.
Nếu có sẵn bùn tự nhiên hoặc đợc lấy trong khi đào có thể đợc thêm trực tiếp
vào đầu lỗ đào hoặc trực tiếp vào vùng mất chất lỏng bằng cách bôi bùn này vào
mũi khoan. Mũi khoan khi đó đợc đa xuống từ từ trong cột dung dịch Super
Mud đến độ sâu mà chất lỏng đợc coi là mất ở khu vực đó , ở điểm này mũi

khoan đợc quay để vùng vâtk liệu vào thành hố đào. Có thể dùng Bentonite dạng
hạt để thay thế bùn.
pgs.ts lê kiều
7
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Việc sử dụng nguyên lý của các phần tử lọc dạng API trong xây dựng nền móng
là để đa ra các ý tởng về chất lợng của tấm lọc mà dung dịch Bentonite có thể
sản sinh ra, hoặc để lọc các mẫu nớc bùn hay dung dịch polimer để có thể thu đ-
ợc sản phẩm lọc sạch để phân tích hoá học. Phần tử lọc dang API đợc thiết kế tr-
ớc tiên là để lọc dầu, để mô tả sự mất nớc và tính chất lọc của dung dịch khoan
trên cơ sở Bentonite đợc xử lý tốt trong khi khoan quay các giếng sâu thành đá
có tính xuyên qua thấp dạng hạt nhỏ sa thạch. Kích thớc của các lỗ của đá này,
và tơng ứng, tính xuyên qua nhỏ hơn hàng nghìn lần so với đất dạng hạt. Cũng
trong khoan dầu, áp suất khác nhau (sự mất cân bằng) mà gây ra bởi cột dung
dịch khoan lên đá đợc khoan theo thứ tự là khoảng 100 ữ 500 psi.
Trong khoan móng, độ chênh áp thông thờng khoảng 1,5 ữ 15m chiều cao cột n-
ớc. Khi cần tính giá trị chất lỏng bị mất, chúng đợc tính với phần tử lọc API tiêu
chuẩn, nhng nên đợc tiến hành ở áp suất tơng ứng với áp suất thuỷ tĩnh lớn nhất
mà sẽ gặp trong một trờng hợp bất kỳ nào đó.
Biểu đồ sau đây chỉ ra tổng độ sâu hố đào và áp suất áp dụng cho cho phần tử
lọc ở độ sâu đó.
Độ sâu tính
bằng feet
áp suất yêu cầu
tính bằng PSI
Độ sâu tính
bằng feet
áp suất yêu cầu
tính bằng PSI
0 25 10 115 130 55

25 35 15 130 140 60
35 50 20 140 150 65
50 60 25 150 175 75
60 70 30 175 200 85
70 85 35 200 - 230 100 max
85 95 40
95 105 45
105 - 115 50
5. Chuẩn bị cho việc đổ bê tông
Khi khoan đến đợc độ sâu thiết kế, việc đầu tiên là làm sạch đáy lỗ bằng một
gầu vét bằng hay một dụng cụ thích hợp. Các mẫu dung dịch Super Mud sẽ đợc
tuần tự lấy từng đợt bắt đầu từ giữa hố cho đến khi cách đáy khoảng 60 cm để
xác định hàm lợng cát, pH và tỷ trọng. Khi hàm lợng cát và chỉ số tỷ trọng ở
pgs.ts lê kiều
8
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
điểm giữa và gần đầy ở trong khoảng cực đại đã đợc chỉ rõ (xem bảng thông số
chất lợng dung dịch) hoặc khi các chỉ số này ổn định và không đổi trong khoảng
30 phút, trong thời gian đó lỗ hoàn toàn tĩnh và không đa các dụng cụ vào, đáy
lỗ đợc làm sạch và đặt cốt thép và có thể đổ bê tông.
Nếu các hạt cát trong chất lỏng không lắng xuống hoặc nếu lắng rất chậm thì có
thể thực hiện các biện pháp khác ví dụ, tích tụ các hạt đất thành các khối mà
có thể bóc ra bằng các dụng cụ đào, thay đổi chất lỏng trong lỗ bằng chất lỏng
sạch, xử lý dung dịch Super Mud bằng các phụ gia để tăng tốc sự tích tụ hoặc
làm đông đặc, hoặc thúc đẩy việc loại bỏ các hạt đất lơ lửng. Trong phần lớn các
trờng hợp việc sử dụng Quik Floc
TM
(phụ gia làm dung dịch keo tụ) là biện
pháp có hiệu quả nhất để gia tăng sự lắng. Trong đất phù sa, việc hạn chế sự
lắng đọng và hàm lợng phù sa có thể gây ra vấn đề thậm chí khi hàm lợng cát ở

trong mức quy định.
Bất kỳ trờng hợp nào, khi mà chất lắng tích tụ đáng kể sau khi bắt đầu đặt lồng
thép đều nên tránh.
Phơng pháp kiểm tra hàm lợng cát theo tiêu chuẩn API có thể dẫn đến những kết
quả sai lầm trong trờng hợp chất lỏng polimer có chứa bùn. Trong bớc pha loãng
mẫu, keo tụ bùn có thể hình thành tự phát trong ống kiểm tra hàm lợng cát bởi
vì sự tập trung của polimer bị giảm đi do việc pha loãng mẫu dung dịch ở nồng
độ thấp, polimer có thể làm keo tụ bùn thành những hạt lớn hơn mà kích cỡ của
nó bằng hạt cát (lớn hơn 74 micron). Các keo tụ này đợc giữ trong sàng kiểm tra
cát và đợc đo nh cát, cho một giá trị phóng đại của cát. Kỹ thuật chuẩn bị mẫu
có thể tránh đợc hoặc giảm nhẹ độ lắng đọng tự phát của bùn mà việc này có thể
tạo ra "cát giả" trong khi kiểm tra. Ví dụ, một phiên bản đã đợc sửa chữa cho
việc kiểm tra hàm lợng cát theo tiêu chuẩn API đã sử dụng hypoclorit (chất tẩy)
hoặc dung dịch hyđrôgen peroxiđe thay nớc để pha loãng mẫu dung dịch. những
kỹ thuật cũng có thể đa ra kết quả mong muốn là tránh đợc hoặ làm giảm nhẹ
việc lắng bùn một cách tự phát. Các sửa đổi nh vậy đối với việc kiểm tra cát theo
tiêu chuẩn API sẽ đợc sử dụng khi cần thiết để cung cấp giá trị hàm lợng cát
chính xác với sự chấp thuận của kỹ s. Khi sửa đổi việc kiểm tra không ngăn cản
hoặc loại trừ sự lắng đọng một cách tự phát thì kỹ s có thể tự quyết định khi đọc
pgs.ts lê kiều
9
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
hàm lợng cát trong ống nghiệm, bằng cách phân biệt bằng mắt cát thật với bùn
lắng (hai loại này khác nhau về bề ngoài cũng nh kết cấu) và bỏ qua bùn lắng
khi đọc kết quả kiểm tra.
Nếu nh mẫu lầy đợc lấy khi đào đã có các hạt bùn lắng (nghĩa là bùn lắng này
không đợc tạo thành nh vật tạo tác của việc chuẩn bị mẫu mà thực sự tồn tại
trong dung dịch), thì bùn lắng này sẽ đợc đo và coi nh cát. Sự tồn tại của bùn
lắng trong một mẫu lầy khi đợc xác định bằng mắt trớc khi kiểm tra cát.
6. Thu hồi và sử dụng lại Super Mud/Super Mud Dry

Sử dụng lại dung dịch Super Mud/ Super Mud Dry đòi hỏi một bể có thể chứa đ-
ợc lợng dung dịch khi đào. Khi bê tông đợc bơm vào, dung dịch Super Mud
dâng lên đợc bơm từ đỉnh lỗ khoan vào bể chứa. Cần phải chú ý để không bơm
vào bể bất cứ dung dịch nào có tiếp xúc với bê tông và có can xi gây phá huỷ
dung dịch Super Mud. Sự phá huỷ này rất dễ nhận thấy, vì nó trông nh hỗn hợp
sữa và cháo yến mạch. Sự phá huỷ chỉ cần xảy ra ở bề mặt tiếp xúc của bê tông
và dung dịch Super Mud.
Dung dịch ở phần 1 mét cuối cùng trên mặt tiếp xúc của bê tông sẽ đợc bỏ vào
bể thải hoặc hố thải. Nếu đợc thu vào bể, nó có thể đợc phá đi khi công việc kết
thúc và đợc thải ra theo cách mà chính quyền địa phơng cho phép. Nên đổ
xuống hố nó sẽ bay hơi và chỉ để lại cặn can xi/ xi măng nếu chính quyền sở tại
cho phép.
Dung dịch Super Mud đợc gom vào bể cần phải kiểm tra độ pH và độ nhớt. Có
thể thêm nớc đủ thể tích ban đầu. Thờng cần khoảng 1/4 Super Mud khi bổ sung
lần đầu để khôi phục dung dịch Super Mud này vể tính chất ban đầu của nó. Có
thể điều chỉnh pH bằng cách thêm một lợng nhỏ chất chuyển dịch độ pH.
7. Phơng pháp phân huỷ Super Mud
Khi hoàn thành công việc, bất kỳ lợng Super Mud còn lại phải đợc loại bỏ bằng
chất ôxy hoá. Chất ôxy hoá thông dụng nhất là dung dịch 5% Sodium
Hypoclorit (chất tẩy đân dụng) hoặc dung dịch 3% của Hyđrôgen Peroxide
(nồng độ dân dụng).
pgs.ts lê kiều
10
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Dung dịch Hypoclorit cần thêm vào dung dịch Super Mud theo tỷ lệ 1/4200. Sau
khi thêm chất phân huỷ vào, toàn bộ hệ thống cần đợc lu thông một lần để đảm
bảo ôxy hoá tất cả các phân tử polimer.
Khi việc phân huỷ đợc hoàn chỉnh, tất cả những gì còn lại chỉ là nớc và các phân
tử acrylate. Chất này đợc thải ra một cách an toàn vào hệ thống nớc thải, từng
chứa nớc hoạt đơn giản là để bay hơi. Thờng xuyên chú ý đến quy định của địa

phơng trớc khi phân huỷ.
8. Kiểm tra dung dịch Super Mud/ Super Mud Dry
Có bốn tính chất chính của dung dịch Super Mud mà phải kiểm tra và báo cáo
8.1. Độ nhớt Marsh Funnel (MFV)/ Marsh Funnel Viscosity
Việc kiểm tra cần đợc tiến hành cả lúc bắt đầu từng giai đoạn khi sử dụng dung
dịch, việc kiểm tra này cần một phễu Marsh và một cốc độ nhớt. MFV đợc tính
bằng giây, MFV rất có ích trong việc xác định nồng độ của các phân tử polymer
và khả năng của nó trong việc ổn định đất nền.
8.2. pH
Việc kiểm tra đợc thực hiện bằng cách nhúng một mẩu giấy quỳ vào dung dịch
Super Mud và so sánh với màu chuẩn. Kết quả việc kiểm tra này đợc báo cáo từ
số 1 đến số 14. Tính chất tốt nhất của Super Mud là từ 8 ữ 10. Đây là mức độ
mà tại đó các phần tử polimer có thể hyđrát hoá và kéo dài đầy đủ nhất, tạo ra
nhiều độ nhớt, iôn CO
3
=
có mặt trong dung dịch Super Mud pH = 8 ữ 10 có ích
trong việc làm chất đệm cho dung dịch Super Mud chống lại sự ô nhiễm can xi
và magiê. Độ pH dới 7 chỉ mức axít và cần điều chỉnh bằng cách thêm chất cải
thiện pH, ví dụ Water Treat hay Sô-đa vì nớc axít có thể gây tác hại nghiêm
trọng đến dung dịch này.
8.3. Tỷ trọng
Thí nghiệm này đợc tiến hành bằng việc cân bằng dung dịch chuẩn và đợc đánh
giá bằng tỷ trọng. Thí nghiệm này còn đợc biết nh là khối lợng của dung dịch.
pgs.ts lê kiều
11
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
8.4. Thành phần cát.
Thí nghiệm này đợc tiến hành bằng bộ thí nghiệm chuẩn. Kết quả đợc thể hiện
bằng % cát. Thông thờng thí nghiệm này đợc tiến hành sau lúc khoan xong và

trớc lúc đổ bê tông. Khi sử dụng Super Mud thành phần cát thờng hiếm khi lên
tới 1%. Bởi vì tính không dính nối và gây lắng cát trong dung dịch khoan lắng
xuống rất nhanh. Dung dịch khoan hầu nh không có cát.
9. Các phơng thức để nâng cao tính năng hữu ích của dung dịch Super
Mud
9.1. Tạo rãnh nghiêng 30
0
hoặc hơn ở thành gầu có để giảm sự mút giữa gầu và
thành hố khoan khi di chuyển gầu trong dung dịch khoan.
9.2. Hàn răng bên thành gầu cũng có tác dụng nh trên nhng có hiệu quả thấp
hơn vì gây ra hiệu ứng dòng xoáy dung dịch.
9.3. Đáy gầu khoan phải để lỗ khoảng 15cm cho phép dòng dung dịch chảy qua.
9.4. Gầu vét phải kín và khe hở với thành hố khoan không nhỏ hơn 7cm.
10. Các chất gây ảnh hởng tới Super Mud
Hầu hết các chất polimer đều nhạy cảm với các chất gây ô nhiễm có thể xuất
hiện trong nớc bổ sung, nớc nền, đất và xi măng. Các chất gây ô nhiễm có các
chất can xi, các chất quá kiềm hoặc quá axít. Các chất gây ô nhiễm có thể xuất
hiện trong dung dịch Super Mud do nớc bổ sung, nớc biển và vỉa thạch cao, đất
biển vôi hoá, vữa, bê tông, đất đen, nớc đầm lầy, nớc thải công nghiệp và các
nguồn khác. Cần phải biết, tính toán và điều chỉnh các ảnh hởng của các chất
gây ô nhiễm đó trong khi làm móng trên nền đất lầy. Trách nhiệm xác định sự
có mặt của chất gây ô nhiễm hay các chất tơng tự trớc hết thuộc về kỹ s địa chất
trong giai đoạn điều tra hiện trờng và chuyển qua cho tổng thầu và các nhà thầu
phụ, những ngời sẽ kiểm tra mẫu đất và nớc để xác minh sự có mặt của các chất
gây ô nhiễm. Việc lấy mẫu nớc nền và phân tích các mẫu về độ pH và các chất
gây ô nhiễm là bắt buộc của việc điều tra tầng đất gốc tiến hành bởi các công ty
dịch vụ và khoan thăm dò địa chất.
pgs.ts lê kiều
12
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud

PDSCo sẵn sàng giúp đỡ các nhà thầu để đánh giá thông tin địa chất và các
thông tin khác để nhận định và lập kế hoạch để quản lý các chất gây ô nhiễm
trong xử lý các chất lầy. Hệ phụ gia và công nghệ xử lý sẽ đợc PDSCo giới thiệu
và sử dụng.
Nớc đợc dùng để bổ sung vào chất lầy, cũng nh mẫu nớc nền lấy từ công trờng
sẽ đợc phân tích về độ pH và các chất gây ô nhiễm. Chính các chất lầy cũng đợc
phân tích về độ pH và các chất gây ô nhiễm trong quá trình khoan khi sự ô
nhiễm bởi axít, kiềm nớc nền bị ô nhiễm hay các nguồn ô nhiễm khác là có
hoặc nghi là có, khi cần phải xác định và xử lý ảnh hởng của các chất ô nhiễm
đó. Các chất gây ô nhiễm và pH sẽ đợc đo bằng các phơng pháp phân tích tiêu
chuẩn và đợc thừa nhận.
Khi có ô nhiễm, nên sử dụng các phụ gia nh Water Treat
TM
, Sô-đa cũng có thể
đợc dùng để chuyển pH trong khoảng 8 ữ 10 và để làm mềm nớc.
Dung dịch khoan Super Mud và Super Mud Dry đã đợc ứng dụng rộng rãi khắp
thế giới và đa lại hiệu quả lớn.
Hệ thống sử dụng SuperMud
Dùng trực tiếp :
SuperMud pha trộn
Nguồn nớc đạt độ nhớt theo ý muốn
pgs.ts lê kiều
13
công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Hố đào tạo cọc nhồi
Dùng gián tiếp:
SuperMud pha trộn theo yêu cầu
Nguồn nớc Nớc bùn đạt yêu cầu
Bể chứa
Đúc rút từ kinh nghiệm sử dụng tại công trình Nhà Tháp Trung tâm

Phố Hai Bà Trng Hà nội.
PGS, TS Lê Kiều - Hà nội - 1993
pgs.ts lê kiều
14