膨脹性

膨潤土遇水就膨脹，這種自然現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是膨潤土礦物晶層間距加大，水分子進入了礦物的晶層，另外引起膨潤土膨脹的原因還有膨潤土礦物的陽離子交換作用。膨脹性與膨潤土的屬性和蒙脫石含量關系極大，鈉質膨潤土的膨脹性明顯比鈣質膨潤土要強，另外純度較高、蒙脫石含量高的膨潤土的膨脹性要強。因此，在實際應用時，如果我們主要想利用膨潤土礦物的膨脹性，那么我們在考慮膨潤土礦物的種類時首先要選擇鈉質膨潤土礦，其次要考慮蒙脫石含量高的鈉質膨潤土。在機械鑄造和鐵礦球團工作中，對膨脹性要求較高。由于在鉆井作業(yè)當中實際所需的鉆井膨潤土量很大，考慮實際工程質量，選購時對于鉆井膨潤土的性質檢測是很有必要的。大量的鈣質膨潤土質，達不到使用要求，因此在使用前需要對鈣質膨潤土進行改性處理。

只要加熱溫度不太高，脫除了自由水的膨潤土只要加水，仍能恢復粘能力。膨潤土的粘結能力只有在加水以后才能表現(xiàn)出來。膨潤土失去粘結能力，也與它的脫水有關。到目前為止，認為膨潤土中的水分有三種形態(tài)：一種水是自由水，即膨潤土顆粒吸附的水，加熱到100℃以上，就可脫除自由水，脫除了自由水的膨潤土，粘結能力不受影響；二種水是牢固結合水，110℃下長時間加熱，膨潤土可完全脫除自由水，但不會脫除牢固結合水。有機膨潤土有機膨潤土是一種無機礦物/有機銨復合物，以膨潤土為原料，利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結構及其能在水溶劑中溶脹分散成膠體級粘粒特性，通過離子交換技術插入有機覆蓋劑而制成的。

下面就現(xiàn)場經(jīng)常遇到的幾種情況和問題，結合本人多年的實際經(jīng)驗進行分析，并借用國外泥漿專家的觀點進行點評，以便在施工時對照學習和提高：

鉆液（泥漿）專家告訴我們：通常所說的使用合適的泥漿，必須是符合地質條件的淡水和泥漿材料的混合物，而不只是清水，由于流動狀態(tài)的水不具有的相應的攜帶能力和護壁性能，而且它也會不停地向周圍巖層滲透所以就會導致鉆孔塌方或縮徑，反而會使回拖和旋轉壓力上升，并且造成對鉆桿和鉆具的過度磨損。武漢理工大學，中國礦業(yè)大學，中國地質大學，蘇州非礦業(yè)研究院，鄭州研究院的代表。

所以再次提示：僅使用水會產(chǎn)生許多不利的因素，有時水的不利因素遠遠超過其有利因素，甚至會導致工程的失敗。例如：在一個工作現(xiàn)場，在鉆孔時用清水在粘土中鉆進，不用說問題是接踵而來。在導向孔打到大約100m鉆頭準備出土的時候，鉆桿幾乎被粘住了。因為，此時鉆機已經(jīng)達到更大旋轉壓力，而鉆桿幾乎不轉。中國非金屬礦工業(yè)公司戰(zhàn)略礦種為膨潤土，在新疆、湖北、北京均有膨潤土企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋冶金、鋼鐵、鉆井、建筑防水等多領域?；乩瓑毫σ策_到了更大，回抽一根鉆桿要花45min到1個小時的時間，當然，此時的機器達到了能力極限，這些粘性的、膨脹了的泥土給設備造成了非常大的磨損和損害。在第二次打導向孔時，根據(jù)地質情況，采取了合適的泥漿配方，調整了泥漿性能，然后進行鉆孔和回拖管道，整個過程中旋轉壓力只有更大值的1/3?1/4，并且輕而易舉地拖回了管道。