Php泥漿的制作方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種PHP泥漿的制作方法及其應(yīng)用，屬于鉆孔灌注粧泥漿的制作方法及其應(yīng)用的改造技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國鉆孔灌注粧是1963年“自力更生”誕生的，1965年交通部在河南召開“鉆孔粧技術(shù)鑒定會”后，迅速在全國得到推廣發(fā)展，50年來鉆孔粧施工技術(shù)水平不斷提高，粧長達120m，粧徑已達?560cm。各類橋梁在黃河、珠江、長江和沿海港灣上的各種復(fù)雜地質(zhì)水文條件下，都成功地修建了大量的鉆孔灌注粧基礎(chǔ)。實踐證明泥漿為鉆孔的血液循環(huán)系統(tǒng)，泥漿技術(shù)好壞是影響鉆孔灌注粧工程質(zhì)量的一個極為重要的因素。泥漿懸浮鉆肩，冷卻和潤滑鉆頭，形成泥皮保護孔壁，攜帶鉆肩和沉除巖肩來保持鉆機的高效運轉(zhuǎn)。因此我們對鉆孔泥漿進行深入研究，提高其技術(shù)含量是十分必要的。
[0003]地基規(guī)范(JTD63-2007)第5.3.3條鉆孔粧容許承載力計算公式是一個經(jīng)驗公式，總安全性可以保證，但摩阻力和粧端反力兩者分配關(guān)系不明確，沉淀土對粧端阻力的折減遠比規(guī)范多。
[0004]泥漿的發(fā)展:
[0005]1.自然造漿階段:在鉆孔護筒內(nèi)直接加水，利用鉆頭對添加的粘土或?qū)φ惩恋貙拥你@進所起的攪拌作用形成膠體泥漿。
[0006]2.細分散階段:在粘土泥漿中加入燒堿、純堿和甲基纖維等具有分散作用的處理劑，使粘土顆粒變小進入膠體顆粒范圍，從而提高了泥漿的穩(wěn)定性。
[0007]3.粗分散階段:在加入分散劑的基礎(chǔ)上再加入適當(dāng)?shù)臒o機絮凝劑，(如石灰、石膏、氯化鈣等)，保持粘土顆粒的適度絮凝狀態(tài)，可獲得更高的抗鈣、抗污染能力。
[0008]4.不分散階段:在膨潤土泥漿中加入高效的PHP絮凝劑(如聚丙稀酰胺等)，使劣質(zhì)粘土不水化分散，以利于沉淀和清除。
[0009]PHP不分散低固相泥漿具有安全可靠、效率高和經(jīng)濟的優(yōu)點。
[0010]由此可以推論，在摩擦粧中如果采用不分散低固相泥漿(PHP泥漿)，能夠做到粧端無沉淀土(泥漿和沉渣的混合物)，那么粧端(R/P)比值就會大幅度提高。
[0011]總之，掌握和提高PHP泥漿技術(shù)對鉆孔灌注粧具有十分重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:基于上述問題，本發(fā)明提供一種PHP泥漿的制作方法及其應(yīng)用。
[0013]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種PHP泥漿的制作方法，以膨潤土、純堿、羥甲基纖維素和聚丙烯酰胺為主料，重晶石粉為添加劑，
[0014]所述PHP泥漿由以下步驟制備而成:
[0015]a.材料準(zhǔn)備:
[0016]I )選擇膨潤土:選擇膠體率彡96%、含砂率為O?0.3%的膨潤土泥粉；
[0017]II )水解聚丙烯酰胺，步驟如下:
[0018]i )將100份聚丙烯酰胺置于6000份清水中浸泡I天；
[0019]? )同時，加入燒堿在攪拌筒中攪拌促溶，燒堿為水解聚丙烯酰胺的8%?12% ;
[0020]iii)停置2?3天，使水解聚丙烯酰胺分子有效地分散于水中，形成PHP ;
[0021]b.基漿的拌制:通過膨潤土制漿機將選好的膨潤土泥粉與水拌和后注入儲漿池中，并用高壓水栗自吸反噴多次循環(huán)形成均質(zhì)泥漿，且在儲漿池中存放I?2天；
[0022]c.摻料調(diào)配:加入純堿來調(diào)高基漿的PH值，加入羥甲基纖維素來增加基漿的粘度，當(dāng)基漿的PH值在10?12后，加入PHP,制成PHP泥漿，純堿、羥甲基纖維素和PHP在步驟(b)中基漿反噴多次循環(huán)過程中加入；
[0023]d.加入添加劑:對步驟(C)中制成的PHP泥漿進行比重檢測，比重彡0.8時，加入0.2?0.3kg重晶石粉；
[0024]其中，膨潤土為PHP泥漿體積的6 %?8 %，純堿為PHP泥漿體積的0.3?0.5 %，羥甲基纖維素為PHP泥漿體積的0.05?0.1 %，聚丙烯酰胺為PHP泥漿體積的0.0031?
0.0039%。
[0025]重晶石粉作為添加劑一方面可以防止制成的泥漿比重過低，另一方面還可以防止鉆機遇阻。
[0026]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種PHP泥漿的應(yīng)用，PHP泥漿用于鉆孔灌注粧的施工。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]1、觸變性好:配制成功合格的PHP泥漿由于粘度較大在靜止?fàn)顟B(tài)時呈凍膠狀，泥漿從流動到靜止粘度能恢復(fù)其懸浮作用阻止鉆肩下沉；當(dāng)鉆頭旋轉(zhuǎn)泥漿流動時，又改變了泥漿結(jié)構(gòu)觸變使粘度減小和泥漿流動性增加，從而減少了鉆頭阻力，PHP泥漿這種觸變性能是其它泥漿所沒有的，它同時滿足了鉆進時阻力少，和靜止時穩(wěn)定性好的兩項要求；
[0029]2、比重輕，低固相:由于使用膨潤土做原料，故制造的泥漿含砂率極低(O?
0.3%),即幾乎全部土顆粒都變成膠體，沒有廢余料，這是普通粘土所做不到的；膨潤土的原漿比重小(1.02?1.04)，故能攜帶的鉆肩就多，固相(低密度粘土和鉆肩)的含砂率可由3%提升到4%，另外由于比重輕，對鉆頭旋轉(zhuǎn)阻力就小，故能提高鉆進速度，減少鉆機內(nèi)部各種零件的磨損；
[0030]3、粘度高:原因是使用特效增粘劑一一聚丙烯酰胺，它的摻用量是泥漿十萬分之三，而羥基纖維素?fù)搅渴悄酀{量千分之一，兩者相差30倍，由此減少了摻料的總重量和工作量，泥漿粘度高，相應(yīng)要求膠體率大，這樣PHP泥漿膠體在粉細砂粗砂礫石的土壤空隙中形成一層化學(xué)膜，封閉孔壁保持穩(wěn)定；這和沖擊鉆用粘土形成的厚泥皮(物理膜)有本質(zhì)上不同；
[0031]4、泥皮薄:愈薄則使水下砼與粧側(cè)土壤接觸面的夾層愈小，使粧側(cè)土壤極限磨阻力愈大，PHP泥漿的重要指標(biāo)是要求泥皮厚K ( Imm,這是所有的其他泥漿所做不到的，應(yīng)當(dāng)指出在鉆進時由于需要攜帶了很多鉆肩，提高了粘度的同時也使孔壁泥皮加厚；
[0032]5、失水量小:泥皮厚度與泥漿過濾失水率成正比，為了不增大泥皮厚度就必須盡量減少失水量，所以在清孔過程中調(diào)整失水量是確保成孔質(zhì)量的關(guān)鍵:
[0033]6、不分散:鉆進中鉆肩混在泥漿中，通過鉆桿的水籠頭進入到沉淀池后，及時加入淡膨潤土基漿使PHP在泥漿中的濃度降低從而發(fā)生絮凝作用，淤泥類細顆粒鉆肩進一步變成較大的顆粒沉渣，容易被機械除砂裝置清除；PHP泥漿這種保留優(yōu)質(zhì)的造漿粘土，絮凝除去劣質(zhì)鉆肩的特殊功能十分有利于泥漿循環(huán)、凈化；
[0034]7、環(huán)保好:PHP泥漿廢料PH = 8，無毒、無害、對農(nóng)作物生長不影響，對環(huán)境污染減少到最低程度；
[0035]總之，通過上敘分析可見，要進一步提高鉆孔粧的承載力，采用更高標(biāo)準(zhǔn)的PHP泥漿已成為鉆孔灌注粧工程所必須的。
【附圖說明】
[0036]下面結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0037]圖1是PHP泥漿用于鉆孔灌注粧的施工示意圖。
[0038]圖中:1.鉆孔灌注粧，2.鋼護筒，3.鉆桿，4.鉆頭，5.鉆盤，6.鉆機水龍頭，7.泥漿栗，8.孔內(nèi)泥漿，9.PHP泥漿。
【具體實施方式】
[0039]現(xiàn)在結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進一步限定。
[0040]一種PHP泥漿的制作方法，以膨潤土、純堿、羥甲基纖維素和聚丙烯酰胺為主料，其中，膨潤土為PHP泥漿體積的7 %，純堿為PHP泥漿體積的0.4 %，羥甲基纖維素為PHP泥漿體積的0.08%，聚丙烯酰胺為PHP泥漿體積的0.0032% ；
[0041]PHP泥漿由以下步驟制備而成:選擇膠體率彡96%、含砂率為O?0.3%的膨潤土泥粉，同時水解聚丙烯酰胺:將100份聚丙烯酰胺置于6000份清水中浸泡I天，同時，加入燒堿在攪拌筒中攪拌促溶，燒堿為水解聚丙烯酰胺的10%，停置3天，使水解聚丙烯酰胺分子有效地分散于水中，形成PHP ;
[0042]通過膨潤土制漿機將選好的膨潤土泥粉與水拌和后注入儲漿池中，并用高壓水栗自吸反噴多次循環(huán)形成均質(zhì)泥漿，且在儲漿池中存放2天；加入純堿來調(diào)高基漿的PH值，加入羥甲基纖維素來增加基漿的粘度，當(dāng)基漿的PH值為11后，加入PHP，制成PHP泥漿，純堿、羥甲基纖維素和PHP在基漿反噴多次循環(huán)過程中加入；對制成的PHP泥漿進行比重檢測，比重彡0.8時，加入0.2?0.3kg重晶石粉。
[0043]如圖1所示，一種PHP泥漿的應(yīng)用，PHP泥漿用于鉆孔灌注粧的施工。鉆孔灌注粧I外部具有鋼護筒2，鋼護筒2的中間固定有鉆桿3，鉆桿3外是孔內(nèi)泥漿8，鉆桿3的下端為鉆頭4，鉆桿3的上端為鉆盤5，鉆盤5上方為鉆機水龍頭6，鉆機水龍頭6通過管道連接PHP泥漿池，PHP泥漿池內(nèi)設(shè)有泥漿栗7，泥漿栗7將PHP泥漿9灌注入鉆桿3內(nèi)，最終PHP泥漿9分布于鉆頭4的周圍，PHP泥漿9的高度為500?1000cm。
[0044]在孔內(nèi)鉆進時，PHP泥漿9的不分散作用在孔內(nèi)懸浮鉆肩在凈化系統(tǒng)中很容易實現(xiàn)沉淀，鉆機效率高。鉆孔后進行清孔以及采取措施能保證下放鋼筋籠到澆筑水下混凝土前，實現(xiàn)粧底沉淀為零，這樣大幅度地提高粧端反力。
[0045]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種PHP泥漿的制作方法，其特征在于:以膨潤土、純堿、羥甲基纖維素和聚丙烯酰胺為主料，重晶石粉為添加劑， 所述PHP泥漿由以下步驟制備而成: a.材料準(zhǔn)備: I)選擇膨潤土:選擇膠體率多96%、含砂率為0?0.3%的膨潤土泥粉； II)水解聚丙烯酰胺，步驟如下: i )將100份聚丙烯酰胺置于6000份清水中浸泡1天； ? )同時，加入燒堿在攪拌筒中攪拌促溶，燒堿為水解聚丙烯酰胺的8%?12% ; iii)停置2?3天，使水解聚丙烯酰胺分子有效地分散于水中，形成PHP ; b.基漿的拌制:通過膨潤土制漿機將選好的膨潤土泥粉與水拌和后注入儲漿池中，并用高壓水栗自吸反噴多次循環(huán)形成均質(zhì)泥漿，且在儲漿池中存放1?2天； c.摻料調(diào)配:加入純堿來調(diào)高基漿的PH值，加入羥甲基纖維素來增加基漿的粘度，當(dāng)基漿的PH值在10?12后，加入PHP，制成PHP泥漿，純堿、羥甲基纖維素和PHP在步驟(b)中基漿反噴多次循環(huán)過程中加入； d.加入添加劑:對步驟(c)中制成的PHP泥漿進行比重檢測，比重彡0.8時，加入0.2?0.3kg重晶石粉； 其中，膨潤土為PHP泥漿體積的6 %?8 %，純堿為PHP泥漿體積的0.3?0.5 %，羥甲基纖維素為PHP泥漿體積的0.05?0.1 %，聚丙烯酰胺為PHP泥漿體積的0.0031?0.0039%。2.一種PHP泥漿的應(yīng)用，其特征在于:PHP泥漿用于鉆孔灌注粧的施工。
【專利摘要】本發(fā)明是一種PHP泥漿的制作方法及其應(yīng)用，屬于鉆孔灌注樁泥漿的制作方法及其應(yīng)用的改造技術(shù)。一種PHP泥漿的制作方法，以膨潤土、純堿、羥甲基纖維素和聚丙烯酰胺為主料，重晶石粉為添加劑，PHP泥漿由以下步驟制備而成：a.材料準(zhǔn)備→b.基漿的拌制→c.摻料調(diào)配→d.加入添加劑；以及一種PHP泥漿的運用，PHP泥漿用于鉆孔灌注樁的施工。本發(fā)明的有益效果是：1、觸變性好，2、比重輕，低固相，3、粘度高，4、泥皮薄，5、失水量小，6、不分散，7、環(huán)保好。
【IPC分類】C04B26/28, E21B21/00, E02D5/38
【公開號】CN105236832
【申請?zhí)枴緾N201510612049
【發(fā)明人】陳光林
【申請人】蘇交科集團股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月23日