膨潤土

膨潤土是一種細粒、高塑性的黏土礦物，主要成分為蒙脫石，遇水後會顯著膨脹。這種天然產生的鋁矽酸鹽黏土從膨潤土礦床中開採而得，並加工成不同等級，以供專門的岩土工程應用。由於其卓越的黏結性能、低滲透性及黏度特性，膨潤土已成為全球深基礎施工、地下連續牆安裝及地盤加固工程中不可或缺的材料。 在深基礎工程中，膨潤土作為泥漿牆和地下連續牆（截水牆、相切樁牆及水泥土混合牆）施工中的關鍵懸浮液體。其主要功能是支撐挖掘坑壁、維持鑽孔穩定，並防止鑽掘作業期間的地層流失。膨潤土泥漿會在挖掘壁面形成一層不透水的濾餅，對控制地下水滲漏及確保完工牆體的結構完整性至關重要。在鑽孔樁和沉箱安裝過程中，以膨潤土為基礎的泥漿可防止坑壁坍塌、懸浮鑽渣以便排出，並促進鋼筋和混凝土的精確安放。此材料在地下連續牆施工、水平定向鑽進（HDD）、微型隧道掘進及噴射灌漿等應用中同樣重要，能維持鑽孔直徑穩定並優化設備性能。 膨潤土通常以乾粉或預水化泥漿形式供應，包裝於25至50公斤的袋中，或以油罐車大批運送。現場配製時需與水混合，以達到指定的黏度和密度要求，通常使用配備攪拌器的攪拌槽進行。儲存時必須防止材料受污染、過度潮濕或極端溫度影響。泥漿通過離心泵在鑽孔中循環，並經由沉澱池處理，分離鑽屑後重新調配再利用，從而降低工程成本和環境影響。 工業用膨潤土根據用途分為不同等級：鈉基膨潤土（天然或經蘇打活化）因其懸浮性能和觸變性而更受青睞，鈣基膨潤土則在過濾和失水量控制方面表現更佳。專用等級包括高級鑽井級（符合API標準）、用於透水反應屏障的環境修復級，以及藥用／食品級膨潤土。技術規格通常涵蓋塑性界限、液性界限、亞甲藍值（MBV）、黏度和濾失率。 工程師根據地質條件、地下水特性、挖掘深度、設備容量及法規要求來選擇膨潤土。關鍵參數包括泥漿密度（通常為1.02–1.20 g/cm³）、黏度（馬氏漏斗流出時間20–35秒）、含砂量（體積比小於4%）及濾失率（多數應用小於5 mL/30分鐘）。污染程度，特別是鹽分含量和黏土固體濃度，會直接影響泥漿穩定性和設備效率。 膨潤土的選擇與使用必須符合EN ISO 13427（懸浮鑽井液——地下連續牆及泥漿盾構隧道用膨潤土泥漿）、ASTM D4380（膨潤土鑽井液規格）、EN 934-1（混凝土外加劑——定義與要求）以及當地有關泥漿處置與再利用的環境法規。這些標準確保了國際深基礎工程項目中材料的一致性、性能表現及環境合規性。