DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM BENTONITE (USA/MỸ)

DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM BENTONITE (USA/MỸ)

Xuất xứ: Hãng OFITE 161-10

Dụng cụ thí nghiệm Bentonite (USA/Mỹ) dùng trong thí nghiệm các chỉ tiêu của dung dịch bentonite dùng trong quá trình thi công cọc khoan nhồi. Chất lượng dung dịch bentonite là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi. Bộ thí nghiệm bentonite này có thể kiểm tra được 4 chỉ tiêu của dung dịch bentonite, đó là: tỷ trọng, hàm lượng cát, độ nhớt và độ pH của dung dịch bentonite.

Bộ dụng cụ thí nghiệm Bentonite -Mỹ, Model 161-10 bao gồm:

1-Cân tỷ trọng bùn khoan :

• Dải đo tỷ trọng: 0.79 - 2.72g/cm3
• Kích thước: 55x11x10cm
• Trọng lượng: 1.9kg
• Nhiệt độ của bùn khoan không làm ảnh hưởng đến độ chính xác phép đo

Cân tỷ trọng bùn khoan

2-Cốc và phễu đo độ nhớt:

• Cốc chứa mẫu bùn 1000ml, có vạch chia.
• Phễu Marsh được sử dụng để đo chỉ số nhớt của dung dịch khoan. Phễu được làm bằng nhựa bền, chịu va đập và khó vỡ. Lỗ bằng đồng thau, đảm bảo độ chính xác. Dùng để xác định độ nhớt sau khi khoan. Kích thước 16.5x15.9x36.8cm. Trọng lượng 340.2g. Cuống phễu đường kính 4.7mm.

Cốc và phễu đo độ nhớt

3-Bộ dụng cụ đo hàm lượng cát

• Dùng để xác định hàm lượng cát trong dung dịch khoan. Tiêu chuẩn API xác định hạt cát hay bất cứ vật liệu nào lớn hơn 74 micron.
• Sàng, kích thước lỗ 200, đường kính 2.5 inch.
• Phễu nhựa.
• Ống 10ml có vạch chia, vật liệu thủy tinh.

Dụng cụ đo hàm lượng cát

Bentonite là loại khoáng sét tự nhiên, có các tính chất như trương nở, hấp phụ, kết dính, trơ, nhớt và dẻo. Dung dịch bentonite gồm nước sạch, bentonite, và các loại hóa chất khác có chức năng tạo màng cách nước giữa thành hố khoan và đất tự nhiên, đồng thời giữ ổn định cho thành hố khoan. Khối lượng riêng dung dịch bentonite phụ thuộc vào  tỷ lệ và tính chất vật liệu bentonite và nước để pha chế dung dịch. Độ ổn định dung dịch bentonite là khả năng duy trì dung dịch bentonite ở trạng thái keo, được xác định bằng hiệu số khối lượng riêng giữa phần bên dưới và phần bên trên ở trong cùng dung dịch bentonite. Độ nhớt phễu Marsh dung dịch bentonite là thời gian tính bằng giây cho 500ml dung dịch chảy vào cốc tiêu chuẩn có vạch chia độ từ phễu Marsh. Hàm lượng cát dung dịch bentonite là lượng cát thu được khi để dung dịch pha loãng bằng nước sạch theo tỷ lệ 9:1 sau một phút, được tính bằng % thể tích dung dịch. Lượng tách nước của dung dịch bentonite là lượng nước tách ra khỏi dung dịch dưới tác dụng của áp suất dư. Độ dày áo sét dung dịch bentonite là chiều dày của lớp sét, đặc trưng cho khả năng tạo thành vách của dung dịch bentonite.

Các chỉ tiêu tính năng dung dịch bentonite theo TCXDVN 326:2004:

Phương pháp xác định khối lượng riêng dung dịch bentonite:

Nguyên lý: Khối lượng của một thể tích không đổi dung dịch bentonite được đánh giá thông qua việc di chuyển 1 quả cân dọc theo 1 thang chia độ tăng dần trên cán cân của dụng cụ cân tỷ trọng. Khối lượng riêng của dung dịch bentonite sau đó được đọc trực tiếp từ thang chia độ sau khi cân được cân bằng.

Các bước tiến hành:

• Đặt dụng cụ cân ở mức chuẩn, trên 1 nền phẵng
• Rót đầy dung dịch bentonite vào 1 bầu chứa khô, sạch. Đậy nắp trên bầu chứa và xoay nắp cho đến khi chặt (đảm bảo một ít dung dịch tràn qua lỗ nắp)
• Rửa ,lau dung dịch bên ngoài bầu chứa
• Đặt cán cân vào giá đỡ và điều chỉnh quả cân trên thang đo cho đến khi cân cân bằng nằm ngang. Cán cân thăng bằng được đánh giá thông qua bọt thủy trên cán cân.
• Đọc chỉ số đo ở bên trái quả cân. Ghi lại kết quả đo.
• Làm sạch và khô sau mỗi lần sử dụng.

Phương pháp xác định độ nhớt bentonite bằng phễu Marsh:

Nguyên lý: Dung dịch bentonite đổ vào phễu Marsh. Sau đó cho dung dịch chảy từ phễu vào cốc chia vạch. Độ nhớt là thời gian để dung dịch bentonite điền đầy thể tích 500ml trong cốc chia vạch.

Thiết bị dụng cụ: 

• Phễu côn có bề rộng 305mm và đường kính 152mm. Thiết bị có sàng thô đặt ở đỉnh và 1 lỗ đặt phía đáy. Dung tích chứa từ lỗ đáy đến sàng thô đỉnh côn là 1500ml. Phễu côn có thể làm từ nhựa, kim loại hoặc các vật liệu có độ cứng đạt yêu cầu.
• Vòi phễu rót có độ dài 51mm và đường kính trong 4.75m
• Cốc có vạch chia mức có thể làm từ kim loại hoặc nhựa có thể tích 946ml
• Đồng hồ bấm giây có độ chính xác 0.5s
• Nhiệt kế từ 0-105C có độ chính xác 1C.
• Mẫu thử và dụng cụ làm sạch.

Mẫu thí nghiệm: Tại hiện trường, lấy 7.5 lít mẫu đại diện của dung dịch thử. Trong phòng thí nghiệm lấy theo tiêu chuẩn như trên. Dung tích yêu cầu cho 1 lần thử là 700ml.

Hiệu chỉnh phễu Marsh:

• Làm đầy phễu bằng 1500ml nước. Nếu mặt nước trùng với sàng thô, không được vượt qua. Nếu mặt nước ở phía trên hoặc phía dưới sàng thô, điểm xác định có thể dùng để tham khảo khi làm thí nghiệm.
• Xác định thời gian dòng chảy cho 946ml nước là 26s tại 25C. Nước sạch phải phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 4851.

Phương pháp tiến hành:

• Cốc và phễu phải được làm khô và sạch.
• Dùng ngón tay bịt vòi phễu Marsh và đổ dung dịch theo Phương thẳng đứng đến sàng thô
• Giữ phễu bên trên cốc vạch chia mức. Bỏ ngón tay bịt và bắt đầu đếm thời gian.
• Đo thời gian đến khi dung dịch điền đầy cốc dến vạch chia mức 500ml.
• Lặp lại thí nghiệm ít nhất 3 lần và lấy kết quả trung bình

Phương pháp xác định hàm lượng cát trong dung dịch bentonite:

Nguyên lý: Bình đo bằng thủy tinh được đổ đầy dung dịch bentonite đến vạch quy định và lắc đều. Toàn bộ dung dịch được đổ qua sàng ướt. Gắn phễu phía trên của sàng, sau đó lộn ngược sàng- phễu, mặt đáy của phễu vào bình thủy tinh. Tất cả vật liệu được lọc khỏi sàng và đọc lượng cát lắng theo % thể tích.

Xem thêm Bộ thí nghiệm bentonite NA-1 Trung Quốc