Page 120 - 捷運工程叢書 精進版 - 7 捷運結構工程實務
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臺北市政府捷運工程局
4.1.2.2.3 穩定液中所使用材料的認識
一、液體
係使用水為材料,尤其以不含雜質之清水最為適當,若以地下水為材料時,應先取水作
水質檢驗,以為日後穩定液用水之參考,或可加入添加劑作適當之改良後使用,因穩定液之
性質受使用水的品質影響甚大,故水的成分應特別加以留意。使用穩定液之水質標準為鈣離
子濃度在0ppm以下,鈉離子濃度在500ppm以下,不含雜質呈中性,以免影響皂土之膨脹度。
二、皂土(Bentonite)
主要成分為蒙脫土(Montmorillonite clay),是由火山灰分解後所形成的一種黏土。皂
土與一般黏土一樣,主要是由氧化矽與氧化鋁結晶所組成,是一種富有膨潤性之黏土質礦
物,溶解於水,體積可膨脹數倍以上,呈膠粘性溶液而具高度之粘性。導溝充滿此種溶液,
則此種溶液滲入到地層中排擠地下水而取代其孔隙,並於開挖完成之壁面上形成泥膜防止壁
體崩坍。皂土為構成穩定液最主要材料,其膨脹度可達8~18倍,粘性大可形成保護性泥膜,
稠度高且具有相當的懸浮性。
三、添加劑
穩定液長期間重複使用或溶入開挖土砂,將降低其機能。因在澆注混凝土時,其接觸面
受污染而形成膠化物後,則不能發揮其機能。因此為了防止穩定液的劣化,謀求回復其機能
起見,應配合使用某些適當之添加物。
國內常用之添加物有:
( 一 ) 分散劑(粘性減少劑)
最常用的分散劑為 FCL,係 Sodium Ferrochrome Lignosulphonate 之簡稱。開
挖時皂土液中溶入多量黏土及沉泥,致使比重及黏性增加,失去形成強膜之性能,
同時澆注混凝土時易生混合之不良現象。此時必須添加少量 FCL,予以改善。皂
土液中加少量 FCL,並可防止因鈣離子(水泥)及鹽份(海水)之進入而發生膠
體化現象。
( 二 ) 增黏劑(脫水減少劑)
增黏劑一般使用 CMC,係 Sodium Carboxymenthyl Celloulose 之簡稱。白色粉
末,此種物質能提高穩定液之黏性,增強保護膜形成能力及土壤粒子結合作用等。
即 CMC 具有人工糊之效用,因而預先添加此種物質,可減少皂土使用量,亦可防
止其機能降低。在黏性降低之情況下,添加此種物質亦能回復其機能。
( 三 ) 加重劑
通常如果穩定液之比重於製造時是在 1.03 ~ 1.07 之間,則開挖時能完全維持
開挖壁面之穩定。但是在地下水壓高、地質極為軟弱(N<1)及土壓極大等情況下,
穩定液與地下水之水位差,不能完全保證開挖壁面之穩定時,則需加上加重劑,
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