Công nghệ thi công - công nghệ sử dụng dung dịch khoan supper mud

Trường 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

Hà nội 12/2005

Ti liu ny c lu tr ti />

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

Hà nội 12/2005

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />

1


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud

Trong công nghệ khoan cổ truyền dung dịch Bentonite được 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 được sử dụng làm dung dịch khoan. Những
dung dịch khoan cao phân tử của hãng PDSCo được gọi dưới các tên như Super
Mud, Super Mud Dry, Super Mud Custom Blend TM, Quik Floc TM
1. Những ưu 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 đường kính
lớn. Khi trộn Super Mud vào nước nó chỉ làm tăng thể tích dung dịch mà không
làm thay đổi khối lượng của dung dịch. Tăng khối lượng 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 nước 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 nước mặn, nơi mà Bentonile bị phá
huỷ.
1.1. Tác động môi trường.
Super Mud không chứa các cất nằm trong danh mục các cất gây ô nhiễm môi
trường 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 lượng sử dụng thấp ( 0,1% theo khối lượng trong khi bentonite là 10% theo
khối lượng.
Không cần các biện pháp phòng hộ, an toàn lao động đặc biệt.

1.2. Hố khoan làm việc tốt hơn

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
2


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
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 nước. Điều này xảy ra trước 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 trước 24 giờ
như đối với Bentonite.
Giảm đến mức tối đa việc sử dụng máy lọc cát.
Giảm thời gian làm sạch công trường 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 được xuống hơn 25%.
2. Cách chuẩn bị dung dịch khoan.

Có các loại dung dịch khoan hệ Polimer như sau:
a. Super Mud TM cất gây nhớt cao phân tử polycrylamide loại nhũ tương.
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 nước.
d. Quik Floc TM chất keo tụ cao phân tử polycrylamide dạng lỏng.

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
3


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Dung dịch khoan từ Super Mud được chuẩn bị bằng cách pha trộn Super Mud,
Super Mud Dry với nước theo một tỷ lệ nhất định đã được tính toán. Nước để
pha trộn dung dịch khoan phải đạt được những yêu cầu nhất định (xem phần
sau). Cung cấp nước đầy đủ với chất lượng thích hợp để trộn dung dịch Super
Mud là biện pháp tối cần thiết để đảm bảo hoạt động khoan bình thường. Nếu
nguồn cung cấp nước là không dồi dào và không cung cấp được liên tục ví dụ
như từ giếng nhỏ, đường ống nhỏ hay bằng xe teéc, nên có bể để gom và trữ
nước để đảm bảo khả năng sản xuất dung dịch liên tục và đúng chất lượng.
2.1. Super Mud có thể được trộn trực tiếp trong hố khoan khi đang khoan hoặc
được trộn trước trong các bể mở để hyđrát hoá hoàn toàn các phân tử polimer.
Việc trộn trước Super Mud trong bể mở là phương pháp nên dùng vì nó cho
phép kiểm tra được dễ dàng tính chất của dung dịch, tuy nhiên Super Mud cũng
có tể được trộn trực tiếp trong lỗ khoan khi khoan lỗ. Tỉ lệ trộn với nước sạch là
800:1 (nước/Super Mud), đối với nước lợ hoặc mặn là 600:1 để đạt được dung
dịch Super Mud có độ nhớt Marsh Funned 35 45.
Trước khi trộn, nước phải được kiểm tra và xử lý trước để đạt độ pH từ 8 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 thường 1/4 bảng Anh (0,1kg) chất cải thiện pH
Water Treat cho khoảng 160 lít nước 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 nước mặn chất chuyển dịch độ pH đậm đặc hơn. Cần khoảng 0,45
kg chất cải thiện pH cho 160 lít nước bổ sung.
Cách thức trộn điển hình:
a. Xử lý nước bằng Water Treat/Sô-đa để có pH từ 8 10.
b. Lắc đều xô đựng Super Mud trước khi đổ vào nước 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

Ti liu ny c lu tr ti />
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 45.
e. Dung dịch khoan có thể duy trì tối thiểu từ mức 2m bên trên mặt nước để
đảm bảo tính ổn định của tường 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 được 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 được 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 nước một cách cẩn thận để dòng Super Mud chảy vào dòng nước ở
điểm chảy rối. Mũi khoan được 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 được dùng để bơm hỗn hợp nước/polimer và một bể
khuấy. Việc khuấy có thể thực hiện bằng cách dùng khí nén tổi từ dưới 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 thường sự mất dung dịch khoan nhiều nhất xảy ra ở độ sâu 3 4,4m đầu,
kinh nghiệm cho thấy nên trộn 50% lượng Super Mud ước tính trong vùng này.
Từ điểm này đến điểm cách đáy 1,5 3m, thêm một lượng còn lại (ước tính)
Super Mud.
Độ nhớt và độ pH của chất nhầy có thể được 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 được trộn trực tiếp khi khoan hoặc trộn trước trong
thùng mở. Khi trộn trực tiếp vào trong lỗ khoan, điều quan trọng nhất là phải có
được dòng nước thổi xoè ra bao lấy mũi khoan hoặc được đi khiển để sai được
dòng nước rộng, và mạnh để rắc polimer. Super Mud Dry được thêm từ từ vào
dòng nước chảy nhanh để tránh vón cục. Mũi khoan khi đó được chuyển động

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
5


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
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.
Khi Super Mud Dry được trộn trước bên ngoài, nó được rắc hoặc rây lên dòng

nước ang chảy ược xoè ra qua một cái khay ăn vào thùng khuấy. Khi không
được 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 tương đối ngắn khi polimer được trộn cho đến
khi có độ nhớt đáng kể. Việc khuấy có thể được 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 được duy trì tối thiểu là 2 mét trên mực nước 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 dưới quá mức này, nên tạm dừng hoạt
động và điều chỉnh mức dung dịch Super Mud thích hợp bằng cách thêm nước
sạch và polimer trực tiếp vào lỗ hoặc lấy dung dịch được trộn trong bể cho vào
lỗ. Khi mặt nước 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
nước tĩnh. Điều này được áp dụng ngay cả trong trường hợp ống vách được đặt
ngang và thấp hơn mực nước ngầm. Sự có mặt của casing này cũng không loại
bỏ yêu cầu giữ mức dung dịch Super Mud cao hơn mực nước ngầm. Việc cố
gắng khoan hoặc giữ hố khoan mở trong trường hợp nền đất không ổn định hoặc
rời hoặc khi chiều cao cột dung dịch Super Mud không thích hợp thậm chí trong
trường hợp sử dụng ống casing kéo dài cho đến mực nước ngầm vẫn có thể xảy
ra sập hố khoan ở dưới đáy casing.

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />

6


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Trong một số trường 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
trường hợp điều này có thể kèm theo sự mất ổn định trong của đất. Vì vậy khi
mức nước tĩnh đủ thấp để không liên quan đến tính ổn định của tường bên hoặc
không duy trì quá mức áp suất thuỷ tĩnh, chỉ yêu cầu duy trì mức dung dịch.
Trong hầu hết các trường hợp giữ dung dịch Super Mud từ khoảng 2 3m bên
trên mặt nước là thích hợp nếu đặc tính cảu dung dịch Super Mud nằm trong
phạm vi tiêu chuẩn. Trong trường hợp đất rất mềm và lỏng, hoặc trong điều kiện
bất thường của áp suất dư của đất, như rút ra từ cấu trúc phần sau, chiều cao cột
dung dịch Super Mud phải cao hơn từ 6 9m bên trên mặt nước. Khi mực nước
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 trương nở, có thể
gây ra kết vảy hoặc sụp lỗ khoan.
Khi mất chất dung dịch khoan cần được xác định, cần tăng liều lượng polimer
và độ nhớt bằng cách thêm Super Mud hoặc Super Mud Dry trực tiếp vào lỗ
cùng với nước, 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 như : Super
Mud Custom Blend TM cũng có thể được thêm vào dung dịch Super Mud có sẵn.
Khi dùng các phụ gia chống mất chất lỏng khác, chỉ nên dùng các phụ gia tương
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 dưới

bằng cách tịnh tiến nhẹ nhàng xuống tận đáy vài lần trước khi tiếp tục khoan.
Nếu có sẵn bùn tự nhiên hoặc được lấy trong khi đào có thể được 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 được đưa xuống từ từ trong cột dung dịch Super

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
7


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Mud đến độ sâu mà chất lỏng được coi là mất ở khu vực đó , ở điểm này mũi
khoan được quay để vùng vâtk liệu vào thành hố đào. Có thể dùng Bentonite
dạng hạt để thay thế bùn.
Việc sử dụng nguyên lý của các phần tử lọc dạng API trong xây dựng nền móng
là để đưa ra các ý tưởng về chất lượng của tấm lọc mà dung dịch Bentonite có
thể sản sinh ra, hoặc để lọc các mẫu nước bùn hay dung dịch polimer để có thể
thu được sản phẩm lọc sạch để phân tích hoá học. Phần tử lọc dang API được
thiết kế trước tiên là để lọc dầu, để mô tả sự mất nước và tính chất lọc của dung
dịch khoan trên cơ sở Bentonite được xử lý tốt trong khi khoan quay các giếng
sâu thành đá có tính xuyên qua thấp dạng hạt nhỏ sa thạch. Kích thước của các
lỗ của đá này, và tương 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 được khoan theo thứ tự là khoảng 100 500 psi.
Trong khoan móng, độ chênh áp thông thường khoảng 1,5 15m chiều cao cột
nước. Khi cần tính giá trị chất lỏng bị mất, chúng được tính với phần tử lọc API
tiêu chuẩn, nhưng nên được tiến hành ở áp suất tương ứng với áp suất thuỷ tĩnh
lớn nhất mà sẽ gặp trong một trường 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

áp suất yêu cầu

Độ sâu tính

áp suất yêu cầu

bằng feet

tính bằng PSI
10
15
20
25
30
35
40
45
50

bằng feet

tính bằng PSI
55
60
65
75
85

100 max

0 25
25 35
35 50
50 60
60 70
70 85
85 95
95 105
105 - 115

pgs.ts lê kiều

115 130
130 140
140 150
150 175
175 200
200 - 230

Ti liu ny c lu tr ti />
8


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
5. Chuẩn bị cho việc đổ bê tông
Khi khoan đến được 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 được
tuần tự lấy từng đợt bắt đầu từ giữa hố cho đến khi cách đáy khoảng 60 cm để

xác định hàm lượng cát, pH và tỷ trọng. Khi hàm lượng cát và chỉ số tỷ trọng ở
điểm giữa và gần đầy ở trong khoảng cực đại đã được chỉ rõ (xem bảng thông số
chất lượng 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 đưa các dụng cụ
vào, đáy lỗ được 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
trường 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 lượng phù sa có thể gây ra vấn đề thậm chí khi hàm lượng cát
ở trong mức quy định.
Bất kỳ trường hợp nào, khi mà chất lắng tích tụ đáng kể sau khi bắt đầu đặt lồng
thép đều nên tránh.
Phương pháp kiểm tra hàm lượng cát theo tiêu chuẩn API có thể dẫn đến những
kết quả sai lầm trong trường hợp chất lỏng polimer có chứa bùn. Trong bước pha
loãng mẫu, keo tụ bùn có thể hình thành tự phát trong ống kiểm tra hàm lượng
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 được giữ trong sàng
kiểm tra cát và được đo như cát, cho một giá trị phóng đại của cát. Kỹ thuật
chuẩn bị mẫu có thể tránh được 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 được
sửa chữa cho việc kiểm tra hàm lượng cát theo tiêu chuẩn API đã sử dụng
hypoclorit (chất tẩy) hoặc dung dịch hyđrôgen peroxiđe thay nước để pha loãng

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
9


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
mẫu dung dịch. những kỹ thuật cũng có thể đưa ra kết quả mong muốn là tránh
được hoặ làm giảm nhẹ việc lắng bùn một cách tự phát. Các sửa đổi như vậy đối
với việc kiểm tra cát theo tiêu chuẩn API sẽ được sử dụng khi cần thiết để cung
cấp giá trị hàm lượng cát chính xác với sự chấp thuận của kỹ sư. Khi sửa đổi
việc kiểm tra không ngăn cản hoặc loại trừ sự lắng đọng một cách tự phát thì kỹ
sư có thể tự quyết định khi đọc hàm lượng cát trong ống nghiệm, bằng cách
phân biệt bằng mắt cát thật với bùn lắng (hai loại này khác nhau về bề ngoài
cũng như kết cấu) và bỏ qua bùn lắng khi đọc kết quả kiểm tra.
Nếu như mẫu lầy được lấy khi đào đã có các hạt bùn lắng (nghĩa là bùn lắng này
không được tạo thành như vật tạo tác của việc chuẩn bị mẫu mà thực sự tồn tại
trong dung dịch), thì bùn lắng này sẽ được đo và coi như cát. Sự tồn tại của bùn
lắng trong một mẫu lầy khi được xác định bằng mắt trước 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
được lượng dung dịch khi đào. Khi bê tông được bơm vào, dung dịch Super Mud
dâng lên được 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 như 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 được bỏ vào
bể thải hoặc hố thải. Nếu được thu vào bể, nó có thể được phá đi khi công việc
kết thúc và được thải ra theo cách mà chính quyền địa phương 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 được gom vào bể cần phải kiểm tra độ pH và độ nhớt. Có
thể thêm nước đủ thể tích ban đầu. Thường 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 lượng nhỏ chất chuyển dịch độ
pH.

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
10


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud

7. Phương pháp phân huỷ Super Mud
Khi hoàn thành công việc, bất kỳ lượng Super Mud còn lại phải được 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).
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 được lưu thông một lần để
đảm bảo ôxy hoá tất cả các phân tử polimer.
Khi việc phân huỷ được hoàn chỉnh, tất cả những gì còn lại chỉ là nước và các
phân tử acrylate. Chất này được thải ra một cách an toàn vào hệ thống nước thải,
từng chứa nước hoạt đơn giản là để bay hơi. Thường xuyên chú ý đến quy định
của địa phương trước 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 được 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 được 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 được 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 được báo cáo
từ số 1 đến số 14. Tính chất tốt nhất của Super Mud là từ 8 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 CO3= có mặt trong dung dịch Super Mud pH = 8 10 có ích
trong việc làm chất đệm cho dung dịch Super Mud chống lại sự ô nhiễm can xi
và magiê. Độ pH dưới 7 chỉ mức axít và cần điều chỉnh bằng cách thêm chất cải
pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
11


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
thiện pH, ví dụ Water Treat hay Sô-đa vì nước axít có thể gây tác hại nghiêm
trọng đến dung dịch này.
8.3. Tỷ trọng
Thí nghiệm này được tiến hành bằng việc cân bằng dung dịch chuẩn và được
đánh giá bằng tỷ trọng. Thí nghiệm này còn được biết như là khối lượng của
dung dịch.
8.4. Thành phần cát.
Thí nghiệm này được tiến hành bằng bộ thí nghiệm chuẩn. Kết quả được thể
hiện bằng % cát. Thông thường thí nghiệm này được tiến hành sau lúc khoan
xong và trước lúc đổ bê tông. Khi sử dụng Super Mud thành phần cát thường
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 như không có cát.

9. Các phương thức để nâng cao tính năng hữu ích của dung dịch Super
Mud
9.1. Tạo rãnh nghiêng 300 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 như trên nhưng 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 hưởng tới Super Mud
Hầu hết các chất polimer đều nhạy cảm với các chất gây ô nhiễm có thể xuất
hiện trong nước bổ sung, nước 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 nước bổ sung, nước biển và vỉa thạch cao,
đất biển vôi hoá, vữa, bê tông, đất đen, nước đầm lầy, nước thải công nghiệp và
các nguồn khác. Cần phải biết, tính toán và điều chỉnh các ảnh hưởng của các

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
12


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
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 tương tự trước hết thuộc về kỹ sư
địa chất trong giai đoạn điều tra hiện trường và chuyển qua cho tổng thầu và các
nhà thầu phụ, những người sẽ kiểm tra mẫu đất và nước để xác minh sự có mặt
của các chất gây ô nhiễm. Việc lấy mẫu nước 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.

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 được PDSCo giới
thiệu và sử dụng.
Nước được dùng để bổ sung vào chất lầy, cũng như mẫu nước nền lấy từ công
trường sẽ được phân tích về độ pH và các chất gây ô nhiễm. Chính các chất lầy
cũng được phân tích về độ pH và các chất gây ô nhiễm trong quá trình khoan
khi sự ô nhiễm bởi axít, kiềm nước 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 hưởng của các chất ô
nhiễm đó. Các chất gây ô nhiễm và pH sẽ được đo bằng các phương pháp phân
tích tiêu chuẩn và được thừa nhận.
Khi có ô nhiễm, nên sử dụng các phụ gia như Water Treat TM, Sô-đa cũng có thể
được dùng để chuyển pH trong khoảng 8 10 và để làm mềm nước.
Dung dịch khoan Super Mud và Super Mud Dry đã được ứng dụng rộng rãi khắp
thế giới và đưa lại hiệu quả lớn.

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
13


công nghệ sử dụng dung dịch khoan super mud
Hệ thống sử dụng SuperMud
Dùng trực tiếp :
SuperMud
Nguồn nước

pha trộn
đạt độ nhớt theo ý muốn

Hố đào tạo cọc nhồi
Dùng gián tiếp:
SuperMud pha trộn theo yêu cầu

Nguồn nước

Nước bùn đạt yêu cầu
Bể chứa

Đúc rút từ kinh nghiệm sử dụng tại công trình Nhà Tháp Trung tâm
Phố Hai Bà Trưng Hà nội.
PGS, TS Lê Kiều - Hà nội - 1993

pgs.ts lê kiều

Ti liu ny c lu tr ti />
14