עקרונות העבודה בבנטונייט

כאשר מבצעים עבודות של קידוח ובינוי בשטח, חייבים לקחת בחשבון את המאפיינים השונים של הקרקע. הסיבה לכך היא שקרקעות מסוגים שונים מגיבות בצורה אחרת לעבודות הקידוח, ודורשות התאמות שונות במהלך העבודה. כאשר עובדים על קרקע חולית, קרקע רטובה או כאשר קודחים באזור שבו ישנם מי תהום גבוהים, יש סכנה ממשית של התמוטטות וסחיפת הקרקע במהלך עבודות הקידוח. כדי להתגבר על כך ולבצע את העבודות בצורה בטוחה חייבים תחילה לבצע עבודות לביסוס הקרקע. אחת הדרכים לעשות זאת היא באמצעות הבנטונייט.

מהו בנטונייט?

למעשה זהו חומר מינרלי פוליסיליקטי – כלומר חומר שנוצר בטבע, והמבנה שלו מבוסס על מולקולות שנקשרות אחת לשנייה ויוצרות מבנה של המון לוחיות קטנטנות. המקור של הבנטונייט הוא אפר געשי, שעובר תהליכים שונים ומאוד ספציפיים של בלייה בנוכחות של מים.

הבנטונייט הוא חרסית, ומורכב משילוב בין כמה יסודות: אלומיניום, מגנזיום, נתרן וסידן. ההרכב המדויק שלו תלוי בתהליך ההיווצרות, ובדרגת הניקיון כאשר כורים אותו מהאדמה.

נוהגים להתייחס לשני סוגים עיקריים של בנטונייט – נתרני וסידני. שני הסוגים הם חומר מינרלי יבש, וכאשר הם באים במגע עם מים הם מגיבים בצורה שונה. בנוכחות מים הבנטונייט הנתרני מתנפח, ואילו הסידני אינו מתנפח.

לבנטונייט הנתרני יש יכולת לספוח כמויות אדירות של מים, כאשר המים משפיעים על התכונות הכימיות של החומר אשר הופך להיות ג'לטני ושמנוני. התכונה הייחודית הזו הופכת ליתרון גדול כאשר יש צורך לבצע עבודות קידוח בנוכחות של מים וחול – ומיד נסביר בדיוק כיצד.

עבודות הביסוס בבטונייט

כאשר מבצעים עבודות של קידוח בקרקע למעשה מפעילים הרבה מאוד אנרגיה ולחץ בנקודה מסוימת ופוגעים ביציבותה, דבר שיכול להוביל לתנודות, סחיפה והתמוטטות. וככל שהקרקע חולית יותר, או ככל שהיא רטובה יותר – כך הקרקע יציבה פחות, ועבודות הקידוח מערערות אותה אפילו יותר. התוצאה הסופית היא מצב שבו ככל שננסה לקדוח עמוק יותר, כך נצטרך להתמודד עם יותר התמוטטויות וסחף. גם אם נמשיך לעבוד ולקדוח במלוא המרץ לא נצליח להתקדם לשום מקום, כיוון שהקרקע תחזור ותכסה את הבורות שקדחנו. לצד זה כמובן שחשוב לזכור כי קרקע שאינה יציבה מהווה גם סכנה בטיחותית עבור הציוד והעובדים בשטח.

על מנת לבצע את עבודות הקידוח בצורה בטוחה, יעילה ומקצועית, חייבים לבצע עבודות שמטרתן ביסוס של הקרקע על מנת לייצבה באזור הקידוח. אחת הטכניקות המומלצות בעבור קרקע חולית ו/או רטובה היא שימוש בבטונייט – אותו מינרל אשר בנוכחות של מים הופך להיות ג'לטיני, ועל כן יכול להוות מחסום אשר מייצב את הקרקע ומונע את קריסתה לתוך הכלונסאות.

 כיצד משתמשים בבטונייט?

השימוש בבנטונייט לצורך ביסוס הקרקע דורש עבודה קפדנית ומקצועית, ניסיון רב והבנה של תכונות הקרקע ושל תכונות החומר. יצירת תמיסת הבנטונייט הצמיגית דורשת התאמה למצב הספציפי של הקרקע באזור הקידוח, ומתבססת על כמה עקרונות חשובים ביותר.

בראש ובראשונה חובה לעבוד עם בנטונייט איכותי, בדרגת ניקיון גבוהה וכזה אשר מגיע מספק מוכר ועומד בכל התקנים והדרישות. כאשר מכינים את תמיסת הבנטונייט ומחדירים אותה לבור הקידוח, התמיסה צריכה לעמוד בתנאים מוגדרים של חומציות (pH), צפיפות וצמיגות. ישנן שיטות תקניות למדידת כל אחד מהקריטריונים הללו, והם צריכים להישמר במהלך הכנת התמיסה ובמהלך הזרקתה לבור. לאחר הזרקת התמיסה בצורה מוצלחת יש להניח לה לעמוד למשך 24 שעות על מנת שתתייצב, ורק לאחר מכן ניתן להתחיל בעבודות הקידוח.

בסיום הקידוח ניתן לשאוב את תמיסת הבנטונייט, על מנת להמשיך בעבודות וביציקות הדרושות להקמת המבנה.