本发明专利技术公开了一种粘土分散处理剂及制备工艺,解决了泥水平衡盾构机穿越粘土地层的难题,本发明专利技术所公开的粘土分散处理剂由下列重量份的组分制备而成植物蛋白130~200份、植物蛋白酶40~60份、甲酸盐溶液30~40份、聚丙烯酰胺30~40份、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物50~70份、泡沫剂60~80份、水300~400份、PH值调节剂。从而明显提高了泥水平衡盾构机的掘进速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩土工程
,尤其涉及一种粘土分散处理剂及制备工艺。
技术介绍
在河流盾构工程施工经常不可避免的遇见粘土地层,据统计,有80%以上的盾构 工程存在粘土地层穿越段,粘土层一般呈紫红色、枯黄、褐黄或灰白色,钙泥质胶结。而在分 散处理盾构或类似工程中大量粘土挤压、粘附易形成泥团泥饼。 由于目前,国内外无专门用于分散处理盾构或类似工程大量粘土挤压、粘附形成 的泥团泥饼的处理剂。泥水平衡盾构机穿越粘土地层时刀盘与泥水舱内易形成泥饼,包裹 刀盘刀具,从而导致推力上升、掘进速度下降、刀具异常加剧、盾构机设备负荷超载等情况, 无法持续掘进,长期还会造成刀具磨损严重。进而给盾构工程施工造成很大困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种粘土分散处理剂及制备工艺,用于解决目前盾构工程 穿越粘土地层时,刀盘与泥水舱内易形成泥饼包裹刀盘刀具的问题,进而避免了推力上升、 掘进速度下降、刀具异常加剧、盾构机设备负荷超载的情况,从而解决了刀具磨损严重以及 无法持续掘进的问题。 第一方面,本专利技术提供了一种粘土分散处理剂,由下列重量份的组分制备而成:植 物蛋白130~200份、植物蛋白酶40~60份、甲酸盐溶液30~40份、聚丙烯酰胺30~40 份、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物50~70份、泡沫剂60~80份、水300~400份、第一剂量的 PH值调节剂。 优选的,所述甲酸盐溶液的浓度为40 % -50 %。 优选的,所述PH值调节剂为浓度40% -50%的碳酸钠溶液。 第二方面,本专利技术提供了一种制备第一方面任一所述的粘土分散处理剂的方法, 包括如下步骤:步骤A :将130~200份植物蛋白、40~60份植物蛋白酶与300~400份 水,静置一定时间后,搅拌均匀制成溶液;步骤B :将所述步骤A所得溶液加热到60~75摄 氏度后,用PH值调节剂调节PH值到7~8 ;步骤C :将30~40份甲酸盐和30~40份聚丙 烯酰胺加入到所述步骤B所得溶液中,搅拌反应90-130分钟;步骤D :用PH调节剂将所述 步骤C所得溶液的PH值调节到7~8 ;步骤E:将50~70份甲基萘磺酸钠甲醛缩合加入 到所述步骤D所得溶液中,搅拌反应45-60分钟;步骤F :将所述步骤E所得溶液降至常温 后,加入60~80份泡沫剂并搅拌均匀。 优选的,所述PH值调节剂为浓度40% -50%的碳酸钠溶液。 优选的,所述搅拌反应在恒温40°C进行。 第三方面,第一方面所述的任一种粘土分散处理剂,应用于泥水平衡盾构机的盾 构进浆浆液中。 本专利技术通过实施例所提供的盾构工程粘土分散处理剂及配制工艺,所制备的粘土 分散处理剂提高盾构穿越粘土地层的流动性和润滑性,避免了刀盘与泥水舱内形成泥饼包 裹刀盘刀具,能够持续掘进,明显提高了掘进速度,同时有效减小了磨损。【附图说明】 图1为添加本专利技术实施例的粘土分散处理剂后盾构掘进参数变化曲线图。【具体实施方式】 为了解决现有技术中目前盾构工程穿越粘土地层时,刀盘与泥水舱内易形成泥饼 包裹刀盘刀具的问题,本专利技术提供了一种粘土分散处理剂,总的思路如下: 由下列重量份的组分制备而成:植物蛋白130~200份、植物蛋白酶40~60份、 甲酸盐溶液30~40份、聚丙烯酰胺30~40份、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物50~70份、泡 沫剂60~80份、水300~400份、第一剂量的PH值调节剂。 1、通过粘土分散处理剂中的植物蛋白和植物蛋白酶在化学反应后,能够在金属表 面产生一种类似润滑油的表面活性膜,能够有效防止粘土粘附在刀盘刀具等金属表面,促 进粘附其上的粘土泥饼剥离; 2、粘土分散处理剂中的阴离子会一层一层的,选择性地包裹在粘土片层上带正电 的部分,从而可以使粘土片层被推开,产生剥离效果; 3、通过粘土分散处理剂中的泡沫剂在粘土中产生泡沫,使粘土变的疏松,降低了 粘土泥饼的硬度和粘度,在盾构机泥水舱中泥水的循环作用下易被排出; 通过前述三点来共同提高盾构穿越粘土地层的流动性和润滑性,避免了刀盘与泥 水舱内形成泥饼包裹刀盘刀具,能够持续掘进,明显提高了掘进速度,同时有效减小了磨 损。 为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例 中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是 本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。 本专利技术所提供的粘土分散处理剂由下列重量份的组分制备而成: 植物蛋白130~200份、植物蛋白酶40~60份、甲酸盐溶液30~40份、聚丙烯 酰胺30~40份、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物50~70份、泡沫剂60~80份、水300~400 份、第一剂量的PH值调节剂。 具体的,具体实施过程中所使用的甲酸盐溶液的浓度为40% -50%。 具体的,具体实施过程中所使用的PH值调节剂为浓度40% -50%的碳酸钠溶液, 其中,PH值调节剂的第一剂量为:在具体需要PH值调节剂的步骤中调节溶液的PH值到7~ 8为准,具体剂量参见制备方法实施例。 下面介绍本实施例中所提供的粘土分散处理剂的一制备方法,包括如下步骤: 步骤A : 130~200份植物蛋白、40~60份植物蛋白酶与300~400份水,静置一 定时间后,搅拌均匀制成溶液。较佳的,步骤A中的静置条件为在常温下静置,具体的,静置 时间为100-120分钟。 步骤B :将步骤A所得溶液加热到60~75°C后,用PH值调节剂调节PH值到7~ 8 ; 步骤C :将30~40份甲酸盐和30~40份聚丙烯酰胺加入到步骤B所得溶液中, 搅拌反应90-130分钟; 步骤D :用PH调节剂将步骤C所得溶液的PH值调节到7~8。具体的,PH值调节 剂为浓度40% -50%的碳酸钠溶液。 步骤E:将50~70份甲基萘磺酸钠甲醛缩合加入到步骤D所得溶液中,搅拌反应 45 -60分钟; 步骤F :将步骤E所得溶液降至常温后,加入60~80份泡沫剂并搅拌均匀。具体 的,所述搅拌反应在恒温40°C进行。 实例一: 依次执行下列步骤1~步骤6 : 步骤1 :称取质量份数130份植物蛋白和质量份数40份植物蛋白酶加入质量份数 300份水中,在常温下静置100分钟后,在恒温40°C的条件下搅拌均匀,制成溶液; 步骤2 :将经过上述步骤1后得到的溶液加热到60°C,然后用40%的碳酸钠溶液 PH调节剂调节溶液PH值为7-8。 步骤3 :称取质量份数30份的浓度为40%的甲酸盐和质量份数30份的聚丙烯酰当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粘土分散处理剂,其特征在于,由下列重量份的组分制备而成:植物蛋白130~200份、植物蛋白酶40~60份、甲酸盐溶液30~40份、聚丙烯酰胺30~40份、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物50~70份、泡沫剂60~80份、水300~400份、第一剂量的PH值调节剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:张宝强,江勇,李胜新,焦如义,隋付东,周号,袁春,许远斌,位雅莉,
申请(专利权)人:中国石油天然气集团公司,中国石油天然气管道局,
类型:发明
国别省市:北京;11
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