PHP泥浆的制作方法及其应用技术

本发明专利技术是一种PHP泥浆的制作方法及其应用，属于钻孔灌注桩泥浆的制作方法及其应用的改造技术。一种PHP泥浆的制作方法，以膨润土、纯碱、羟甲基纤维素和聚丙烯酰胺为主料，重晶石粉为添加剂，PHP泥浆由以下步骤制备而成：a.材料准备→b.基浆的拌制→c.掺料调配→d.加入添加剂；以及一种PHP泥浆的运用，PHP泥浆用于钻孔灌注桩的施工。本发明专利技术的有益效果是：1、触变性好，2、比重轻，低固相，3、粘度高，4、泥皮薄，5、失水量小，6、不分散，7、环保好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种PHP泥浆的制作方法及其应用，属于钻孔灌注桩泥浆的制作方法及其应用的改造技术。
技术介绍
中国钻孔灌注桩是1963年“自力更生”诞生的，1965年交通部在河南召开“钻孔桩技术鉴定会”后，迅速在全国得到推广发展，50年来钻孔桩施工技术水平不断提高，桩长达120m，桩径已达Φ560cm。各类桥梁在黄河、珠江、长江和沿海港湾上的各种复杂地质水文条件下，都成功地修建了大量的钻孔灌注桩基础。实践证明泥浆为钻孔的血液循环系统，泥浆技术好坏是影响钻孔灌注桩工程质量的一个极为重要的因素。泥浆悬浮钻屑，冷却和润滑钻头，形成泥皮保护孔壁，携带钻屑和沉除岩屑来保持钻机的高效运转。因此我们对钻孔泥浆进行深入研究，提高其技术含量是十分必要的。地基规范(JTD63-2007)第5.3.3条钻孔桩容许承载力计算公式是一个经验公式，总安全性可以保证，但摩阻力和桩端反力两者分配关系不明确，沉淀土对桩端阻力的折减远比规范多。泥浆的发展：1.自然造浆阶段：在钻孔护筒内直接加水，利用钻头对添加的粘土或对粘土地层的钻进所起的搅拌作用形成胶体泥浆。2.细分散阶段：在粘土泥浆中加入烧碱、纯碱和甲基纤维等具有分散作用的处理剂，使粘土颗粒变小进入胶体颗粒范围，从而提高了泥浆的稳定性。3.粗分散阶段：在加入分散剂的基础上再加入适当的无机絮凝剂，(如石灰、石膏、氯化钙等)，保持粘土颗粒的适度絮凝状态，可获得更高的抗钙、抗污染能力。4.不分散阶段：在膨润土泥浆中加入高效的PHP絮凝剂(如聚丙稀酰胺等)，使劣质粘土不水化分散，以利于沉淀和清除。PHP不分散低固相泥浆具有安全可靠、效率高和经济的优点。由此可以推论，在摩擦桩中如果采用不分散低固相泥浆(PHP泥浆)，能够做到桩端无沉淀土(泥浆和沉渣的混合物)，那么桩端(R/P)比值就会大幅度提高。总之，掌握和提高PHP泥浆技术对钻孔灌注桩具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：基于上述问题，本专利技术提供一种PHP泥浆的制作方法及其应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种PHP泥浆的制作方法，以膨润土、纯碱、羟甲基纤维素和聚丙烯酰胺为主料，重晶石粉为添加剂，所述PHP泥浆由以下步骤制备而成：a.材料准备：Ⅰ)选择膨润土：选择胶体率≥96％、含砂率为0～0.3％的膨润土泥粉；Ⅱ)水解聚丙烯酰胺，步骤如下：ⅰ)将100份聚丙烯酰胺置于6000份清水中浸泡1天；ⅱ)同时，加入烧碱在搅拌筒中搅拌促溶，烧碱为水解聚丙烯酰胺的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.基浆的拌制：通过膨润土制浆机将选好的膨润土泥粉与水拌和后注入储浆池中，并用高压水泵自吸反喷多次循环形成均质泥浆，且在储浆池中存放1～2天；c.掺料调配：加入纯碱来调高基浆的PH值，加入羟甲基纤维素来增加基浆的粘度，当基浆的PH值在10～12后，加入PHP，制成PHP泥浆，纯碱、羟甲基纤维素和PHP在步骤(b)中基浆反喷多次循环过程中加入；d.加入添加剂：对步骤(c)中制成的PHP泥浆进行比重检测，比重≤0.8时，加入0.2～0.3kg重晶石粉；其中，膨润土为PHP泥浆体积的6％～8％，纯碱为PHP泥浆体积的0.3～0.5％，羟甲基纤维素为PHP泥浆体积的0.05～0.1％，聚丙烯酰胺为PHP泥浆体积的0.0031～0.0039％。重晶石粉作为添加剂一方面可以防止制成的泥浆比重过低，另一方面还可以防止钻机遇阻。本专利技术解决其技术问题所采用的另一个技术方案是：提供一种PHP泥浆的应用，PHP泥浆用于钻孔灌注桩的施工。本专利技术的有益效果是：1、触变性好：配制成功合格的PHP泥浆由于粘度较大在静止状态时呈冻胶状，泥浆从流动到静止粘度能恢复其悬浮作用阻止钻屑下沉；当钻头旋转泥浆流动时，又改变了泥浆结构触变使粘度减小和泥浆流动性增加，从而减少了钻头阻力，PHP泥浆这种触变性能是其它泥浆所没有的，它同时满足了钻进时阻力少，和静止时稳定性好的两项要求；2、比重轻，低固相：由于使用膨润土做原料，故制造的泥浆含砂率极低(0～0.3％)，即几乎全部土颗粒都变成胶体，没有废余料，这是普通粘土所做不到的；膨润土的原浆比重小(1.02～1.04)，故能携带的钻屑就多，固相(低密度粘土和钻屑)的含砂率可由3％提升到4％，另外由于比重轻，对钻头旋转阻力就小，故能提高钻进速度，减少钻机内部各种零件的磨损；3、粘度高：原因是使用特效增粘剂——聚丙烯酰胺，它的掺用量是泥浆十万分之三，而羟基纤维素掺量是泥浆量千分之一，两者相差30倍，由此减少了掺料的总重量和工作量，泥浆粘度高，相应要求胶体率大，这样PHP泥浆胶体在粉细砂粗砂砾石的土壤空隙中形成一层化学膜，封闭孔壁保持稳定；这和冲击钻用粘土形成的厚泥皮(物理膜)有本质上不同；4、泥皮薄：愈薄则使水下砼与桩侧土壤接触面的夹层愈小，使桩侧土壤极限磨阻力愈大，PHP泥浆的重要指标是要求泥皮厚K≤1mm，这是所有的其他泥浆所做不到的，应当指出在钻进时由于需要携带了很多钻屑，提高了粘度的同时也使孔壁泥皮加厚；5、失水量小：泥皮厚度与泥浆过滤失水率成正比，为了不增大泥皮厚度就必须尽量减少失水量，所以在清孔过程中调整失水量是确保成孔质量的关键：6、不分散：钻进中钻屑混在泥浆中，通过钻杆的水笼头进入到沉淀池后，及时加入淡膨润土基浆使PHP在泥浆中的浓度降低从而发生絮凝作用，淤泥类细颗粒钻屑进一步变成较大的颗粒沉渣，容易被机械除砂装置清除；PHP泥浆这种保留优质的造浆粘土，絮凝除去劣质钻屑的特殊功能十分有利于泥浆循环、净化；7、环保好：PHP泥浆废料PH＝8，无毒、无害、对农作物生长不影响，对环境污染减少到最低程度；总之，通过上叙分析可见，要进一步提高钻孔桩的承载力，采用更高标准的PHP泥浆已成为钻孔灌注桩工程所必须的。附图说明下面结合附图实施例对本专利技术进一步说明。图1是PHP泥浆用于钻孔灌注桩的施工示意图。图中：1.钻孔灌注桩，2.钢护筒，3.钻杆，4.钻头，5.钻盘，6.钻机水龙头，7.泥浆泵，8.孔内泥浆，9.PHP泥浆。具体实施方式现在结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。一种PHP泥浆的制作方法，以膨润土、纯碱、羟甲基纤维素和聚丙烯酰胺为主料，其中，膨润土为PHP泥浆体积的7％，纯碱为PHP泥浆体积的0.4％，羟甲基纤维素为PHP泥浆体积的0.08％，聚丙烯酰胺为PHP泥浆体积的0.0032％；PHP泥浆由以下步骤制备而成：选择胶体率≥96％、含砂率为0～0.3％的膨润土泥粉，同时水解聚丙烯酰胺：将100份聚丙烯酰胺置于6000份清水中浸泡1天，同时，加入烧碱在搅拌筒中搅拌促溶，烧碱为水解聚丙烯酰胺的10％，停置3天，使水解聚丙烯酰胺分子有效地分散于水中，形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PHP泥浆的制作方法，其特征在于：以膨润土、纯碱、羟甲基纤维素和聚丙烯酰胺为主料，重晶石粉为添加剂，所述PHP泥浆由以下步骤制备而成：a.材料准备：Ⅰ)选择膨润土：选择胶体率≥96％、含砂率为0～0.3％的膨润土泥粉；Ⅱ)水解聚丙烯酰胺，步骤如下：ⅰ)将100份聚丙烯酰胺置于6000份清水中浸泡1天；ⅱ)同时，加入烧碱在搅拌筒中搅拌促溶，烧碱为水解聚丙烯酰胺的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.基浆的拌制：通过膨润土制浆机将选好的膨润土泥粉与水拌和后注入储浆池中，并用高压水泵自吸反喷多次循环形成均质泥浆，且在储浆池中存放1～2天；c.掺料调配：加入纯碱来调高基浆的PH值，加入羟甲基纤维素来增加基浆的粘度，当基浆的PH值在10～12后，加入PHP，制成PHP泥浆，纯碱、羟甲基纤维素和PHP在步骤(b)中基浆反喷多次循环过程中加入；d.加入添加剂：对步骤(c)中制成的PHP泥浆进行比重检测，比重≤0.8时，加入0.2～0.3kg重晶石粉；其中，膨润土为PHP泥浆体积的6％～8％，纯碱为PHP泥浆体积的0.3～0.5％，羟甲基纤维素为PHP泥浆体积的0.05～0.1％，聚丙烯酰胺为PHP泥浆体积的0.0031～0.0039％。...

【技术特征摘要】
1.一种PHP泥浆的制作方法，其特征在于：以膨润土、纯碱、羟甲基纤维素和聚丙烯酰胺为主料，重晶石粉为添加剂，
所述PHP泥浆由以下步骤制备而成：
a.材料准备：
Ⅰ)选择膨润土：选择胶体率≥96％、含砂率为0～0.3％的膨润土泥粉；
Ⅱ)水解聚丙烯酰胺，步骤如下：
ⅰ)将100份聚丙烯酰胺置于6000份清水中浸泡1天；
ⅱ)同时，加入烧碱在搅拌筒中搅拌促溶，烧碱为水解聚丙烯酰胺的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.基浆的拌制：通过膨润土制浆机将选好的膨润土泥粉与水拌和后注入储浆池中，并用高压水泵自吸反喷多次循环形成均质泥浆，且在储...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光林，
申请(专利权)人：苏交科集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32