CN108059949A - 一种配置钻孔用泥浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻孔用泥浆的配置方法，先配置基浆在配置新浆，得到的钻孔用泥浆，配置方法简单，成分和性能指标控制精确，有利于提高护壁泥浆在钻孔灌注桩施工过程中的各项性能指标，提高泥浆的质量；能使钻机得到较低的初切力，使泥浆易于放出裹在里面的气体，减少含砂率。
Description
技术领域
本发明涉及一种配置钻孔用泥浆的方法，属于建筑施工技术领域。
背景技术
目前，灌注桩基一般采用旋挖钻机施工，泥浆贯穿于钻孔灌注桩施工全过程。旋挖钻机钻孔施工方法是在泥浆保护下钻进，钻进速度较快，因钻机结构决定,钻头钻进时,每孔要多次上下往复作业。泥浆主要作用是：保护孔壁，压抑地下水，防止孔壁坍塌；悬浮钻渣，延缓钻渣沉降。如果对护壁泥浆管理不善,就可能发生坍孔等事故，因此泥浆的性能指标是影响成孔、成桩质量的重要因素。传统的泥浆配制方法是直接选用自来水、钠基膨润土配制泥浆，配置过程中难以做到成分和性能指标控制精确。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决上述技术问题，提供一种配置方法简单、成分和性能指标控制精确的配置钻孔用泥浆的方法以及通过该配置方法得到的钻孔用泥浆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种配置钻孔用泥浆的方法，包括以下步骤：
S1：配置不含PHP的基浆，取钠基膨润土：10-12重量份、水：100重量份和纯碱搅拌而成；制备过程中先将水与膨润土混合泥浆，膨润土颗粒在水中充分分散后即往溶液中加入纯碱，调整泥浆比重、粘度及pH值为：
粘度：20～22S；比重：<1.03g/cm3；含砂率<0.3％；PH值：9～10；胶体率>98％；失水率：<20％；剪切力：2～4N；
S2：含PHP的新浆的制备：
将0.02-0.06重量份羧基丁苯胶乳加入到NaOH溶液中混合均匀，将聚丙烯酰胺在羧基丁苯胶乳的NaOH溶液中水解成PHP凝胶，这样可保证羧基丁苯胶乳与PHP凝胶充分混合均匀，将PHP胶体按0.4-0.6kg每立方米基浆的量加入到基浆中制成新浆，新浆性能控制为：
粘度：26～35S；比重：<1.04g/cm3；含砂率<0.3％；PH值：10～12
；胶体率>100％；失水率：<20％；剪切力：4～6N。
优选地，本发明的方法，
在S1步骤中，在制浆池中装置高压水泵，经过自吸、反喷多次循环将水与膨润土混合而形成均质泥浆。
优选地，本发明的方法，在S1步骤中，先将一定量的水加入造浆机中，再按比例加入膨润土，利用制浆机的机械功能进行高速旋转搅拌10-15min，高速搅拌速度为1200-1500r/min。
优选地，本发明的方法，所述羧基丁苯胶乳的总固含量为：52-53％；黏度(25℃)为：200-250mPa·S；pH值为8-8.5。
优选地，本发明的方法，若新浆性能高于控制范围，则加入基浆使新浆性能位于控制范围内。
优选地，本发明的方法，所述钠基膨润土的细度为200目以下的占98％以上。
膨润土：主要成分为蒙脱石，分钙土和钠土，使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆。具有相对密度低、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、造浆能力大等优点。
烧碱(NaOH)：调整泥浆的ph值，使其保证在8—10的偏碱性范围内，以保证水化膜的厚度，提高泥浆的胶体率(稳定率)和稳定性，降低失水量，同时避免了因ph值过小而引起钻头锈蚀和粘土颗粒难于分解而降低粘度，也避免了ph值过大而引起粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌。
羧基丁苯胶乳，是以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸及其它助剂，通过乳液聚合生成的共聚物，是一种带有蓝紫色光泽的乳白色水分散体。能够提高泥浆的粘结力和结膜强度，提高钻孔时的固壁能力。同时，又能使砂粒聚合在一起，方便砂粒沉淀或者经过滤而去除。
本发明的有益效果是：
本发明的配置方法，先配置基浆在配置新浆，得到的钻孔用泥浆，配置方法简单，成分和性能指标控制精确，有利于提高护壁泥浆在钻孔灌注桩施工过程中的各项性能指标，提高泥浆的质量；能使钻机得到较低的初切力，使泥浆易于放出裹在里面的气体，减少含砂率。
具体实施方式
实施例1-3
实施例1-3分别提供一种钻孔用泥浆，以重量份计，包括：
pH通过适量NaOH调节pH得到；
泥浆比重为<1.04g/cm3、粘度为26-35s、pH值为10-12、胶体率≥99％。
实施例4
本实施例提供一种钻孔用泥浆的配制方法，
S1：配置不含PHP的基浆，基浆是由膨润土、纯碱和水拌制而成，钠基膨润土的细度为200目以下的占98％以上；制备过程中先将水与膨润土混合，膨润土和水在自然状态下不能混合成泥浆，必须通过高速率搅拌才能形成泥浆胶体。即在制浆池中装置高压水泵，经过自吸、反喷多次循环而形成均质泥浆。也可先将一定量的水加入造浆机中，再按比例加入膨润土，利用制浆机的机械功能进行高速旋转(1200-1500r/min)搅拌10min。膨润土颗粒在水中充分分散后即往溶液中加入纯碱，以调整泥浆比重、粘度及pH值配置好的基浆性能按照下表进行控制：
表 基浆性能指标：
| 粘度 | 比重 | 含砂率 | PH值 | 胶体率 | 失水率 | 剪切力 |
| 20 | 1.03 | 0.3 | 9 | 98 | 20 | 2 |
S2：含PHP的新浆的制备：
将羧基丁苯胶乳加入到NaOH溶液中混合均匀，将聚丙烯酰胺在羧基丁苯胶乳的NaOH溶液中水解成PHP凝胶，这样可保证羧基丁苯胶乳与PHP凝胶充分混合均匀，将PHP胶体加入到基浆中即为新浆。配置好的新浆性能按照下表进行控制：
表 新浆性能指标：
| 粘度 | 比重 | 含砂率 | PH值 | 胶体率 | 剪切力 |
| 26 | 1.04 | 0.3 | 10 | 99 | 4 |
实施例5
本实施例提供一种钻孔用泥浆的配制方法，
S1：配置不含PHP的基浆，基浆是由膨润土、纯碱和水拌制而成，钠基膨润土的细度为200目以下的占98％以上；制备过程中先将水与膨润土混合，膨润土和水在自然状态下不能混合成泥浆，必须通过高速率搅拌才能形成泥浆胶体。即在制浆池中装置高压水泵，经过自吸、反喷多次循环而形成均质泥浆。也可先将一定量的水加入造浆机中，再按比例加入膨润土，利用制浆机的机械功能进行高速旋转(1200-1500r/min)搅拌10min。膨润土颗粒在水中充分分散后即往溶液中加入纯碱，以调整泥浆比重、粘度及pH值配置好的基浆性能按照下表进行控制：
表 基浆性能指标：
| 粘度 | 比重 | 含砂率 | PH值 | 胶体率 | 失水率 | 剪切力 |
| 21 | 1.02 | 0.25 | 9.5 | 99 | 19 | 3 |
S2：含PHP的新浆的制备：
将羧基丁苯胶乳加入到NaOH溶液中混合均匀，将聚丙烯酰胺在羧基丁苯胶乳的NaOH溶液中水解成PHP凝胶，这样可保证羧基丁苯胶乳与PHP凝胶充分混合均匀，将PHP胶体加入到基浆中即为新浆。配置好的新浆性能按照下表进行控制：
表 新浆性能指标：
| 粘度 | 比重 | 含砂率 | PH值 | 胶体率 | 剪切力 |
| 30 | 1.03 | 0.28 | 11 | ＞99 | 5 |
实施例6
本实施例提供一种钻孔用泥浆的配制方法，
S1：配置不含PHP的基浆，基浆是由膨润土、纯碱和水拌制而成，钠基膨润土的细度为200目以下的占98％以上；制备过程中先将水与膨润土混合，膨润土和水在自然状态下不能混合成泥浆，必须通过高速率搅拌才能形成泥浆胶体。即在制浆池中装置高压水泵，经过自吸、反喷多次循环而形成均质泥浆。也可先将一定量的水加入造浆机中，再按比例加入膨润土，利用制浆机的机械功能进行高速旋转(1200-1500r/min)搅拌10min。膨润土颗粒在水中充分分散后即往溶液中加入纯碱，以调整泥浆比重、粘度及pH值配置好的基浆性能按照下表进行控制：
表 基浆性能指标：
| 粘度 | 比重 | 含砂率 | PH值 | 胶体率 | 失水率 | 剪切力 |
| 22 | 1.03 | 0.28 | 10 | 98 | 18 | 4 |
S2：含PHP的新浆的制备：
将羧基丁苯胶乳加入到NaOH溶液中混合均匀，将聚丙烯酰胺在羧基丁苯胶乳的NaOH溶液中水解成PHP凝胶，这样可保证羧基丁苯胶乳与PHP凝胶充分混合均匀，将PHP胶体加入到基浆中即为新浆。配置好的新浆性能按照下表进行控制：
表 新浆性能指标：
| 粘度 | 比重 | 含砂率 | PH值 | 胶体率 | 剪切力 |
| 35 | 1.03 | 0.3 | 12 | 100 | 6 |
本发明的配置方法，先配置基浆在配置新浆，得到的钻孔用泥浆，配置方法简单，成分和性能指标控制精确，有利于提高护壁泥浆在钻孔灌注桩施工过程中的各项性能指标，提高泥浆的质量；能使钻机得到较低的初切力，使泥浆易于放出裹在里面的气体，减少含砂率。在施工过程中不用进行二次清孔，直接进行混凝土的灌注，达到了成孔后泥浆指标满足规范要求。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种配置钻孔用泥浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：配置不含PHP的基浆，取钠基膨润土：10-12重量份、水：100重量份和纯碱搅拌而成；制备过程中先将水与膨润土混合泥浆，膨润土颗粒在水中充分分散后即往溶液中加入纯碱，调整泥浆比重、粘度及pH值为：
粘度：20～22S；比重：<1.03g/cm3；含砂率<0.3％；PH值：9～10；胶体率>98％；失水率：<20％；剪切力：2～4N；
S2：含PHP的新浆的制备：
将0.02-0.06重量份羧基丁苯胶乳加入到NaOH溶液中混合均匀，将聚丙烯酰胺在羧基丁苯胶乳的NaOH溶液中水解成PHP凝胶，这样可保证羧基丁苯胶乳与PHP凝胶充分混合均匀，将PHP胶体按0.4-0.6kg每立方米基浆的量加入到基浆中制成新浆，新浆性能控制为：
粘度：26～35S；比重：<1.04g/cm3；含砂率<0.3％；PH值：10～12；胶体率>100％；失水率：<20％；剪切力：4～6N。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在S1步骤中，在制浆池中装置高压水泵，经过自吸、反喷多次循环将水与膨润土混合而形成均质泥浆。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S1步骤中，先将一定量的水加入造浆机中，再按比例加入膨润土，利用制浆机的机械功能进行高速旋转搅拌10-15min，高速搅拌速度为1200-1500r/min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述羧基丁苯胶乳的总固含量为：52-53％；黏度(25℃)为：200-250mPa·S；pH值为8-8.5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，若新浆性能高于控制范围，则加入基浆使新浆性能位于控制范围内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述钠基膨润土的细度为200目以下的占98％以上。
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| US5476142A (en) * | 1993-09-29 | 1995-12-19 | American Colloid Company | Flexible contaminant-resistant grout composition and method |
| CN101328401A (zh) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | 中国石油天然气集团公司 | 高温韧性固井羧基丁苯胶乳外加剂 |
| CN105236832A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 苏交科集团股份有限公司 | Php泥浆的制作方法及其应用 |
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| US5476142A (en) * | 1993-09-29 | 1995-12-19 | American Colloid Company | Flexible contaminant-resistant grout composition and method |
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| CN105236832A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 苏交科集团股份有限公司 | Php泥浆的制作方法及其应用 |
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