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隧道盾构泥浆膨润土是盾构法施工中的核心功能材料,用于在盾构机前部形成“泥浆仓”,对掌子面进行稳定和支撑。它需要具备极高的保水性、粘聚力和悬浮性,以平衡土压、防止掌子面坍塌,并输送切削下来的渣土。同时,其浆液还需具备良好的触变性,在静止时能保持高粘度以悬浮渣土,在循环流动时粘度降低以减少管路阻力。隧道盾构泥浆膨润土的品质直接关系到盾构掘进的效率、安全性和地表沉降控制,是决定盾构工程成败的关键因素之一。
膨润土也叫斑脱岩,皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久,原来只是做为一种洗涤剂。(四川仁寿地区数百年前就有露天矿,当地人称膨润土为土粉)。真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中,呈黄绿色的粘土,加水后能膨胀成糊状,后来人们就把凡是有这种性质的粘土,统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石,含量在85-90%,膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状,也可为松散的土状,用手指搓磨时有滑感,小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍,在水中呈悬浮状,水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。