Требования к качеству глины для приготовления растворов

Глины используются либо в комовом виде, либо в порошко­вом. Размеры комков не должны превышать 150—200 мм. Глинопорошки готовят на специальных заводах механическим или физико-химическим способами. Механический способ заключа­ется в измельчении исходной глины до заданной тонкости помо­ла по схеме дробление — сушка — помол. Качество порошков здесь определяется главным образом качеством исходного сырья. Как правило, глинопорошки готовят из высококачествен­ных бентонитовых глин.

Физико-химические способы получения глинопорошков пока имеют подчиненное значение. Они более трудоемки, но позво­ляют получать порошки из менее качественных глин. Одна из схем получения глинопорошка выглядит следующим образом: приготовление суспензии из исходного сырья — выведение из нее неактивной части — удаление жидкой фазы.

Для повышения качества глинопорошков их модифицируют путем введения при помоле веществ, улучшающих их свойства: кальцинированной соды, алюминатов, полиакрилатов и др. Тон­кость помола глинопорошков должна быть такой, чтобы оста­ток на сите № 0071 был не более 10%. Для сохранения качест­ва глинопорошки расфасовывают на заводе в плотные бумаж­ные мешки.

Возможны три варианта применения порошкообразных глин.

1. Как коллоидной добавки к промывочному раствору, со­держащему неглинистую твердую фазу.

2. Как добавки к глинистому раствору, приготовленному из местных низкокачественных глин, для увеличения в нем колло­идной фракции.

3. Как единственной твердой фазы раствора, если в районе работ нет близко пригодных глин, а доставка их затруднена.

Глины характеризуются выходом раствора Q_p — количеством кубических метров раствора заданной условной вязкости, — по­лучаемого из 1 т массы. Чаще в качестве эталонной условной вязкости глинистого раствора принимают величину 25 с. Тогда

Q_p = 630/(р_p—1000), (V.1)

где р_р — плотность раствора при условной вязкости 25 с, кг/м³.

Выход раствора колеблется от 2—3 м³/т из каолиновых ко­мовых глин до 19 м³/т из высококачественных модифицирован­ных глинопорошков.

Качество (пригодность) глин для приготовления растворов оценивается несколькими методами. Простейшим является оценка путем приготовления и исследования раствора из пробы глины. Для этого готовят несколько образцов раствора одина­ковой вязкости и измеряют остальные параметры. Дополни­тельно оценивается возможность регулирования свойств приго­товленных растворов. При этом основное внимание уделяется возможности получения главных, определяющих для данных условий параметров раствора.

И. Н. Резниченко предложил оценивать глины по содержа­нию в них активного коллоидного комплекса (по коэффициен­ту К)

K = B /59, (V.2)

где В — величина адсорбции метиленовой сини исследуемой глины, см³/г; 59 — эталонная величина адсорбции метиленовой сини коллоидных частиц наиболее качественного саригюхcкого бентонита в дистиллированной воде, см³.

Величина К для бентонитовых глин должна быть более 0,6. Для глин прочих типов K ≤ 0,3.

Между содержанием глины С и значением К установлена зависимость

G _K= СK = const, (V.3)

где G _K— объемное содержание коллоидного глинистого компо­нента, %.

Считается, что получение качественного раствора возмож­но при соблюдении следующих соотношений между коллоидной составляющей К и общим содержанием твердой фазы С:

К ≥0,4; 2,3≤С≤5,0.

С = р_Р/р_В, (V.4)

где р_р, р_в — плотности соответственно глинистого раствора и воды, на которой он приготовлен.

Качество глин с учетом характера основных деформаций, происходящих в глинистом растворе, оценивается следующим образом. По соотношению быстрых эластических ε₀ ', медленных эластических ε₂ ' и пластических ε₁ ^'t (при t =1000 с) деформа­ций все глины делятся на шесть типов: нулевой — ε_o ' <ε₂ ' <ε₁ 't; первый — ε₂ ' >ε₀ ' >ε₁ 't; второй — ε₂ ' >ε 't >ε₀ '; третий — е₀ ' > >ε₁ 't >ε₂ '; четвертый — ε₁ 't >ε₀ ' >ε₂ '; пятый — ε₁ '> ε₂ '> ε₀ '. Устойчивые растворы относятся к нулевому, третьему и четвер­тому структурно-механическим типам.

Дата добавления: 2015-07-15