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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。
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子,如Cu、Mg、Na、K等,且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定,易被其它阳离子交换,故具有较好的离子交换性。国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用,有300多个产品,因而人们称之为"土"。
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钠基膨润土是膨润土的其中一种。根据蒙脱石层间可交换阳离子种类可划分为钙基膨润土和钠基膨润土:碱性系数大于或等于1的为钠基膨润土,小于1的为钙基膨润土。