Nội dung bài viết
Dung Dịch Bentonite Trong Khoan Cọc Nhồi Là Gì?
Trong thi công cọc khoan nhồi, dung dịch bentonite là dung dịch đất sét kỹ thuật được pha với nước theo tỷ lệ nhất định để:
- Giữ ổn định thành hố khoan
- Treo giữ mùn khoan
- Hạn chế nước ngầm xâm nhập
- Tạo điều kiện đổ bê tông thuận lợi
Chất lượng dung dịch phụ thuộc rất lớn vào:
👉 Quy trình pha trộn tại công trường
Trên thực tế, rất nhiều sự cố như:
- Sập thành hố
- Mất dung dịch
- Lắng cặn đáy
Đều bắt nguồn từ việc pha bentonite sai kỹ thuật.
Nguyên Tắc Quan Trọng Khi Pha Bentonite
1. Luôn cho bentonite vào nước – Không làm ngược lại
Đây là lỗi phổ biến nhất.
Nếu cho nước vào bột bentonite:
- Bột sẽ vón cục
- Không trương nở đều
- Giảm độ nhớt dung dịch
Nguyên tắc chuẩn là:
👉 Bơm nước vào bể trộn trước → sau đó từ từ rải bentonite vào.
2. Phải khuấy tốc độ cao để kích hoạt trương nở
Bentonite cần năng lượng khuấy đủ mạnh để:
- Phân tán hoàn toàn
- Hydrat hóa các lớp khoáng
- Tăng độ nhớt
Thiết bị thường dùng:
- Máy trộn tốc độ cao
- Bơm tuần hoàn venturi
- Jet mixer
Nếu chỉ khuấy tay hoặc khuấy chậm:
→ Dung dịch sẽ yếu, dễ mất ổn định hố khoan.
3. Cần thời gian “ủ dung dịch” trước khi sử dụng
Sau khi pha xong, bentonite chưa đạt trạng thái tốt nhất ngay.
Cần:
👉 Ủ từ 6 – 12 giờ
Trong thời gian này:
- Khoáng montmorillonite hút nước
- Dung dịch đạt độ nhớt tối ưu
- Khả năng tạo filter cake tốt hơn
Nhiều công trường bỏ qua bước này khiến dung dịch kém hiệu quả.
Tỷ Lệ Pha Bentonite Chuẩn Trong Khoan Cọc Nhồi
Tỷ lệ pha phụ thuộc vào:
- Loại bentonite
- Điều kiện địa chất
- Độ sâu khoan
Tỷ lệ phổ biến
| Điều kiện khoan | Tỷ lệ bentonite |
|---|---|
| Đất sét mềm | 25 – 35 kg / m³ nước |
| Cát rời | 40 – 55 kg / m³ nước |
| Khoan sâu >40m | 50 – 65 kg / m³ nước |
Lưu ý:
- Bentonite API thường cần liều thấp hơn
- Bentonite nội địa cần tăng liều để đạt độ nhớt tương đương
Quy Trình Pha Dung Dịch Bentonite Chuẩn Công Trường
Bước 1: Chuẩn bị bể trộn
- Bể thép hoặc bể bê tông
- Có hệ thống khuấy hoặc tuần hoàn
- Dung tích phù hợp tiến độ khoan
Nước dùng pha phải:
- Không nhiễm mặn
- Không nhiều tạp chất hữu cơ
- pH trung tính hoặc hơi kiềm
Bước 2: Bơm nước vào bể
Đổ đủ lượng nước theo tính toán.
Ví dụ:
Pha 5 m³ dung dịch → cần chuẩn bị:
- 5 m³ nước
- Khoảng 200 – 250 kg bentonite
Bước 3: Rải từ từ bentonite
Không đổ cả bao cùng lúc.
Cách chuẩn:
- Rải đều quanh miệng bể
- Cho từng lớp mỏng
- Tránh tạo cục
Trong khi rải phải:
👉 Duy trì khuấy liên tục.
Bước 4: Khuấy mạnh 20 – 30 phút
Đây là giai đoạn kích hoạt quan trọng.
Dung dịch tốt sẽ:
- Mịn
- Không lợn cợn
- Không nổi bọt nhiều
Sau đó chuyển sang bể chứa để ủ.
Bước 5: Kiểm tra thông số trước khi đưa vào hố khoan
Các chỉ tiêu cần đo:
Độ nhớt Marsh
- Khoảng: 32 – 45 giây
Tỷ trọng
- Khoảng: 1.03 – 1.10
Hàm lượng cát
- < 4%
pH
- 8 – 10 là tối ưu
Nếu chưa đạt:
→ Điều chỉnh bằng cách thêm bentonite hoặc pha loãng.
Sai Lầm Thường Gặp Khi Pha Bentonite
1. Pha quá loãng
Hậu quả:
- Không giữ được thành hố
- Mất dung dịch nhanh
Nguyên nhân:
- Tiết kiệm vật tư
- Không kiểm tra Marsh
2. Pha quá đặc
Hậu quả:
- Khó bơm tuần hoàn
- Treo mùn kém
- Ảnh hưởng đổ bê tông
3. Không lọc dung dịch tái sử dụng
Dung dịch sau khoan chứa:
- Cát
- Mùn đất
- Tạp chất
Nếu dùng lại mà không xử lý:
→ Làm tăng tỷ trọng
→ Gây lắng đáy hố khoan.
Kinh Nghiệm Tối Ưu Hiệu Quả Dung Dịch Bentonite
✔ Dùng hệ thống tái chế dung dịch
- Giảm tiêu hao vật tư
- Ổn định thông số
✔ Kiểm tra mỗi ca khoan
- Đo Marsh
- Đo tỷ trọng
- Kiểm tra hàm lượng cát
✔ Điều chỉnh theo địa tầng
Không có công thức cố định cho mọi công trình.
Kỹ sư cần:
👉 Quan sát hiện tượng thực tế và điều chỉnh linh hoạt.
Kết Luận
Việc pha dung dịch bentonite đúng kỹ thuật là yếu tố nền tảng quyết định:
- Độ ổn định hố khoan
- Chất lượng cọc nhồi
- Hiệu quả thi công
Một dung dịch được pha chuẩn sẽ giúp:
✅ Giảm sự cố
✅ Tăng tốc độ khoan
✅ Tiết kiệm chi phí tổng thể
Do đó, nhà thầu nên đầu tư:
- Bentonite chất lượng
- Thiết bị trộn tốt
- Quy trình kiểm soát nghiêm ngặt
FAQ
Có thể dùng nước giếng pha bentonite không?
Có thể nếu nước không nhiễm mặn hoặc nhiều tạp chất.
Dung dịch bentonite để được bao lâu?
Nếu khuấy tuần hoàn, có thể sử dụng nhiều ngày.
Có cần thêm phụ gia không?
Một số công trình thêm polymer hoặc soda ash để điều chỉnh pH và độ nhớt.