بنتونیت چاه ارت

• بنتونیت چاه ارت چیست ؟
• انواع bentonite
• مواد تشکیل ‌دهنده bentonite چاه ارت
• مزایای استفاده از بنتونیت به جای زغال و نمک
• نحوه اجرای چاه ارت با بنتونیت
• قیمت بنتونیت چاه ارت
• مواد کاهنده مقاومت زمین
• جمع بندی

انواع بنتونیت

بر اساس ترکیب شیمیایی بنتونیت‌ ها به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ بنتونیت‌ های کلسیم دار یا غیر متورم و بنتونیت‌ های سدیم‌ دار یا متورم

بنتونیت‌های کلسیم‌دار

این نوع از بنتونیت در ساختار خود کلسیم داشته و در صورت تماس با رطوبت حالت تورم و اصطلاحا ژله‌ مانند پیدا نمی‌کند. بنتونیت‌های پتاسیم‌دار یا غیر ‌متورم در تهیه‌ی ماسه‌ی ریخته‌ گری، استفاده به عنوان فیلتر تصفیه‌ی روغن در مصارف صنعتی و غیره کاربرد دارد.

بنتونیت‌های سدیم دار

این گونه از بنتونیت دارای عنصر سدیم در ساختار خود بوده و در مجاورت با رطوبت متورم شده و خاصیت ژله‌ای و رسانایی بالایی پیدا می‌کند.

این نوع از بنتونیت در تهیه‌ی سیالات حفاری، تهیه‌ ی دوغاب برای اندود کردن دیواره‌ی چاه‌ های حفر شده و استفاده به عنوان رسانای چاه ارت کاربرد فراوانی دارد.

مواد تشکیل ‌دهنده بنتونیت چاه ارت

بنتونیت چاره ارت یک نوع ماده‌ی رسی با قابلیت جذب آب تا چندین برابر حجم خود و با مقاومت الکتریکی کم است. اصلی‌ترین کانی سازنده‌ی بنتونیت، مونت موریلونیت بوده و به میزان کمتر بیدلیت در ساختار آن یافت می‌شود. چگونگی کیفیت بنتونیت چاه ارت به میزان مونت‌ موری‌ لونیت آن بستگی داشته و با افزایش این کانی در ساختار بنتونیت کیفیت آن افزایش می‌یابد.

ذرات بنتونیت چاه ارت

ذرات بنتونیت چاه ارت بسیار دانه‌ریز بوده و قطری کمتر از ۴۰ میکرون دارند. این ویژگی موجب افزایش سطح تماس بین ذرات بنتونیت و محیط شده و به کاهش مقاومت الکتریکی آن و انتقال راحت‌تر جریان الکتریکی از منبع تولید به درون زمین می‌شود.

بنتونیت اکتیو یا همان بنتونیت چاه ارت در تماس با رطوبت شروع به جذب آن نموده و به میزان ۵ تا ۸ برابر وزن خود آب جذب کرده و حجمش به ۱۳ برابر حجم اولیه‌ی خود می‌رسد. ساختار بنتونیت به گونه‌ای بوده که آب جذب شده در ساختار خود را به آسانی از دست نداده و برای استفاده در محیط‌های خشک و فاقد رطوبت مناسب است.

هنگامی که حجم بنتونیت اکتیو به حدود ۶ برابر حجم اولیه‌ی خود رسید به صورت ماده‌ای لزج و ژله‌ای درآمده و با مواد اطراف دیواره تماس پیدا می‌کند. در این شرایط بنتونیت تنها مولکول‌های آب را در ساختار خود به دام انداخته و دچار تغییر در ساختار نشده است. با جذب آب خاصیت چسبندگی و الکترولیتی بنتونیت بروز کرده و موجب چسبیدن توده‌ی ژله‌ای بنتونیت به مواد اطراف و انتقال جریان الکتریکی حمل شده از الکترود فلزی به درون زمین می‌شود.

مزایای استفاده از بنتونیت به جای زغال و نمک

در گذشته استفاده از ترکیب زغال و نمک در ساختمان چاه ارت به جای بنتونیت امری متداول بوده است. در ادامه به بیان چند مورد از مزایای استفاده از بنتونیت به جای ترکیب زغال و نمک می‌پردازیم.

مقرون به صرفه بودن استفاده از بنتونیت

بنتونیت نسبت به ترکیب زغال و نمک ارزان‌تر بوده و حمل آن تا محل احداث چاه ارت آسان‌تر است.

آسیب نرساندن به الکترود درون چاه ارت

ترکیب زغال و نمک به دلیل خاصیت خورندگی نمک به مرور زمان موجب آسیب به الکترود درون چاه ارت شده و هزینه‌ی تعویض الکترود درون چاه را به مالک تحمیل می‌کند. به کارگیری بنتونیت به عنوان رسانای درون چاه زیانی برای الکترود نداشته و آسیبی به آن نمی‌رساند.

حفظ خاصیت الکترولیتی و حرکت نکردن درون زمین

ترکیب زغال و نمک بر اثر بارش باران از محل خود شسته شده و به درون زمین منتقل می‌شود. این مسئله موجب کاهش کارایی چاه شده و مقاومت محل تخلیه‌ی جریان الکتریکی را بالا می‌برد. بنتونیت چنین خاصیتی نداشته و با قرارگیری در مسیر جریان آب نفوذی اقدام به جذب آن نموده و خاصیت رسانایی آن افزایش می‌یابد.

کارایی بالای بنتونیت در مناطق خشک

ترکیب زغال و نمک در مناطق خشک به آسانی رطوبت خود را از دست داده و مقاومت الکتریکی آن بالا می‌رود. اما بنتونیت با خاصیت جذب و نگهداری بالای آب، برای حفظ کارایی خود به رطوبت زیادی نیاز نداشته و برای استفاده در مناطق خشک مناسب است.

اجرای چاه ارت عمقی با بنتونیت و استفاده از صفحه مسی

برای اجرای چاه ارت عمقی با بنتونیت و استفاده از صفحه‌ مسی ابتدا چاهی به قطر ۶۰ تا ۹۰ سانتی متر و عمق ۳ متر حفر می‌کنیم.

سپس سیم مسی حامل جریان را حداقل در دو نقطه به صفحه‌ی مسی به ابعاد ۵۰*۵۰ سانتی متر و قطر ۳ میلی متر متصل کرده و صفحه‌ی مسی را به صورت عمودی در انتهای چاه قرار می‌دهیم.

سپس دوغاب بنتونیت غلیظ را درون چاه ریخته و تا ارتفاع ۸۵ سانتی متری از کف چاه را با دوغاب بنتونیت غلیظ پر می‌کنیم. باید توجه داشت که فشرده کردن دوغاب بنتونیت مسئله‌ای ضروری بوده و باعث اتصال بیشتر صفحه‌ی مسی و دوغاب بنتونیت می‌شود. پس از آن ترکیبی از بنتونیت و خاک ( ۳۰ درصد بنتونیت و ۷۰ درصد خاک ) آماده کرده و چاه حفر شده را با آن پر می‌کنیم.

برای تهیه‌ دوغاب باید بنتونیت را به صورت آهسته و تدریجی به آب اضافه کرد و با به هم زدن آن به دوغابی یکنواخت و همگن دست یافت. با توجه به خاصیت جذب بسیار زیاد آب توسط بنتونیت، افزودن آب به بنتونیت بی نتیجه بوده و نهایتا موجب تشکیل دوغابی نا‌همگن با گلوله‌های بنتولیت می‌شود.

برای پر کردن چاهی به قطر ۶۰ تا ۹۰ سانتی متر و عمق ۳ متر میزان ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم بنتونیت خشک مورد نیاز است.

میزان بنتونیت استفاده شده در چاه ارت

همانطور که اشاره شد میزان بنتونیت استفاده شده در چاه ارت سطحی بین ۳۰ تا ۴۵ کیلو‌گرم به ازای هر متر، میزان بنتونیت استفاده شده در چاه ارت عمقی با میله‌ی ارت بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم برای ۳ متر و میزان بنتونیت استفاده شده در چاه ارت عمقی با صفحه‌ی مسی بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم برای چاه با عمق ۳ متر و قطر ۶۰ تا ۹۰ سانتی‌متر است.

قیمت خاک بنتونیت چاه ارت

بنتونیت مورد استفاده در چاه ارت در بسته‌بندی‌های ۱۰ کیلوگرمی، بنتونیت ۱۵ کیلوگرمی، ۲۰ کیلوگرمی، ۲۳ کیلوگرمی، ۲۵ کیلوگرمی، ۳۰ کیلوگرمی و ۴۰ کیلوگرمی به صورت خاک، پودر، دانه و غیره به فروش می‌رسد.

بنتونیت‌ های چاه ارث از نظر کیفی متفاوت بوده و قیمت‌های مختلفی دارند. در ادامه به عوامل موثر در کیفیت و قیمت آن‌ها می‌پردازیم.

برای اطلاعات بیشتر در خصوص قیمت خاک بنتونیت چاه ارت کلیک کنید.

دانه بندی بنتونیت

اندازه‌ی دانه‌های بنتونیت بر قیمت و کیفیت آن تاثیر داشته و با افزایش اندازه‌ی دانه، قیمت بنتونیت مورد نظر افزایش می‌یابد.

میزان جذب آب توسط بنتونیت و ترکیب شیمیایی آن

میزان جذب آب در بنتونیت به ترکیب شیمیایی آن بستگی داشته و با افزایش کانی مونت‌موری‌لونیت، خاصیت جذب آب افزایش یافته و در نتیجه قیمت آن بیشتر می‌شود.

منطقه‌ استخراج بنتونیت

کیفیت بنتونیت استخراج شده در تمام نقاط جهان یکسان نبوده و بنتونیت‌های مناطق مختلف بسته به شرایط تشکیل این ماده‌ی معدنی، کاربرد‌های مختلفی داشته و قیمت‌های متفاوتی دارند.

نکات مهم در مورد خرید بنتونیت

1. 1. حداقل میزان جذب آب توسط آن ۲ تا ۳ برابر حجم خود باشد.
   2. مقاومت محل تخلیه را حداقل ۲ اهم کم کند.
   3. رنگ آن سفید باشد.

انواع بنتونیت‌های چاه ارت موجود در بازار

• • بنتونیت کاهنده مقاومت زمین
  • بنتونیت لوم
  • بنتونیت دانه‌بندی شده
  • بنتونیت میکرونیزه
  • بنتونیت کلوخه
  • مواد نانو کاهنده SAR
  • مواد نانو اکتیو سوپر سدیم‌دار

مواد کاهنده مقاومت زمین

در مناطقی که جنس زمین آهکی، شنی و سنگی است مقاومت الکتریکی زمین بسیار بالا بوده و شرایط برای انتقال آسان جریان الکتریکی تولید شده در سطح فراهم نیست. برای انتقال آسان جریان الکتریکی در چاه ارت از موادی با قابلیت هدایت الکتریکی بالا استفاده کرده و تخلیه‌ی بار الکتریکی را به درون زمین ممکن می‌کنند.

در گذشته برای انتقال جریان الکتریکی از موادی با رسانایی بالا مانند ترکیب زغال و نمک استفاده می‌شد اما اثرات منفی این ترکیب بر روی الکترود و دیگر تجهیزات فلزی درون چاه موجب منسوخ شدن این روش و جایگزینی روش استفاده از خاک‌های رسی جاذب رطوبت مانند بنتونیت به جای روش‌های قبلی شد.

• در ادامه به معرفی چند ماده کاهنده مقاومت الکتریکی خاک و معرفی بهترین بنتونیت های بازار می‌پردازیم.

جمع بندی :

حفر چاه ارت برای جلوگیری از برق‌ گرفتگی و رسیدن آسیب به تجهیزات و وسایل الکتریکی و الکترونیکی امری اجتناب‌ ناپذیر است. یکی از مهم‌ ترین اجزای چاه ارت بنتونیت بوده و با قابلیت رسانایی بالای خود موجب کاهش مقاومت الکتریکی زمین شده و به انتقال جریان‌ های الکتریکی اضافی تولید شده توسط طبیعت یا تجهیزات الکتریکی به زمین کمک می‌کند.

استفاده از بنتونیت در ساختمان چاه ارت مزایای فراوانی داشته و در کنار مقرون به صرفه بودن موجب کارایی بیشتر چاه ارت می‌شود. این ماده در حفر چاه به صورت سطحی و عمقی کاربرد داشته و عواملی مانند اندازه‌ی دانه و قابلیت جذب آب در قیمت آن تاثیر دارند.