CN116004207B - 一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆，由以下组分组成：水、天然粘土、烧碱、瓜尔胶、改性淀粉。天然粘土的含量为水质量的15‑20%；烧碱含量为水质量的1‑3‰；瓜尔胶含量为水质量的0.3‑0.5‰；改性淀粉含量为水重量的0.3‑0.5‰；本申请中泥浆配制原材料取材方便、配制工艺简单快捷，对工作人员要求较低；泥浆配方主要原材料天然粘土成本低廉，能够较好的提升工程效益、降低工程成本；泥浆护壁效果良好，性能稳定，应用范围广；泥浆配方材料对环境友好，污染性低。
Description
技术领域
本发明涉及护壁堵漏材料技术领域，尤其涉及一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆。
背景技术
随着我国城市化进程与基础设施建设的不断推进，深基坑工程已被广泛应用于各类工程施工中。地下连续墙因为其施工快捷、墙体刚度大、防渗性能好、质量可靠，已成为基坑工程一种重要的工程手段。然而，我国地层复杂多样，在一些复杂地层进行地下连续墙施工时槽壁垮塌问题频发，施工难以顺利进行。防止槽壁垮塌、维持槽壁稳定是保证地下连续墙施工顺利进行的必要条件，探讨维持槽壁稳定的手段与方法已成为工程建设领域研究的热点与难点。采用泥浆护壁成槽由于其工艺简单、效果明显，被广泛应用于各类地下连续墙的成槽施工中，是地连墙施工中维持槽壁稳定的一种关键手段。
目前，地下连续墙成槽施工所使用的护壁泥浆常为膨润土泥浆。对传统膨润土泥浆进行配方优化或添加聚合物改性确能够解决许多地层地连墙施工槽壁坍塌的问题。但在某些如富水砂卵砾石层一类的复杂地层，由于其地层稳定性差、开挖对地层影响大、地层孔隙明显、漏失通道突出，无论对传统膨润土泥浆进行优化配制还是添加聚合物改性往往同样会遭遇浆液漏失严重、原料成本激增的情况，甚至槽壁垮塌的问题依然频发。如此，即便原本经济适用的膨润土泥浆用量也会急剧增大，工程成本随之陡增。
因此需要研发出一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆，由以下组分组成：
水；
天然粘土；
烧碱；
瓜尔胶；
改性淀粉。
优选地，天然粘土为50~300目。
优选地，天然粘土的含量为水质量的15-20%；烧碱含量为水质量的1-3‰；瓜尔胶含量为水质量的0.3-0.5‰；改性淀粉含量为水重量的0.3-0.5‰；
进一步地，天然粘土的含量为水质量的15%；烧碱含量为水质量的2‰；瓜尔胶含量为水质量的0.4‰；改性淀粉含量为水重量的0.5‰。
本发明的有益效果在于：
（1）泥浆配制原材料取材方便、配制工艺简单快捷，对工作人员要求较低；
（2）泥浆配方主要原材料粘土成本低廉，能够较好的提升工程效益、降低工程成本；
（3）泥浆护壁效果良好，性能稳定，应用范围广；
（4）泥浆配方材料对环境友好，污染性低。
附图说明
图1为基础改性剂对泥浆胶体率的影响；
图2为提粘护胶剂对泥浆性能的影响；
图3为本发明实施例3中协同封堵剂对泥浆滤失量的影响曲线图；
图4为本发明实施例3中改性淀粉DFD-2的协同作用曲线图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆，由以下组分组成：
水；
天然粘土（50~300目）；
烧碱（NaOH）；
瓜尔胶（CG-14S）；
改性淀粉（DFD-2）。
其中，天然粘土的含量为水质量的15-20%；烧碱含量为水质量的1-3‰；瓜尔胶含量为水质量的0.3-0.5‰；改性淀粉含量为水重量的0.3-0.5‰；
进一步优选天然粘土的含量为水质量的15%；烧碱含量为水质量的2‰；瓜尔胶含量为水质量的0.4‰；改性淀粉含量为水重量的0.5‰。
实施例1：
分析各基础改性剂对泥浆胶体率影响并确定基础改性剂，实验包括以下材料：
水、天然粘土、低粘聚阴离子纤维素（PAC-LV）、烧碱（NaOH）、硅酸钠（Na2O·nSiO2）；
天然粘土：加量为水质量的15%
低粘聚阴离子纤维素（PAC-LV）：加量为水质量的1~5‰，加量梯度为1‰；
烧碱（NaOH）：加量为水质量的1~5‰，加量梯度为1‰；
硅酸钠（Na2O·nSiO2）：加量为水质量的1~5‰，加量梯度为1‰；
下面对各基础改性剂不同加量对泥浆胶体率的影响进行实验，结果如图1所示；
分析图1可得出以下结论：除烧碱（NaOH）外，低粘聚阴离子纤维素（PAC-LV）以及硅酸钠（Na2O·nSiO2）在该实验所设置的加量范围内均不能明显提升天然粘土泥浆的胶体率，烧碱（NaOH）对泥浆胶体率的提升最为明显，在加量为0.2%~0.4%的范围中效果最佳，提升胶体率的效果最为稳定，考虑到成本控制原则，设置其最优加量为2‰；
实施例2：
分析提粘护胶剂对泥浆性能的影响并确定提粘护胶剂，实验包括以下材料：
水、天然粘土、烧碱（NaOH）、羟乙基纤维素（HEC）、聚丙烯酸钠（Na-PAM）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、瓜尔胶（CG-14S）；
天然粘土：加量为水质量的15%；
烧碱（NaOH）：加量为水质量的2‰；
羟乙基纤维素（HEC）：加量范围为水质量的0.1~0.5‰，加量梯度为0.1‰。
聚丙烯酸钠（Na-PAM）：加量范围为水质量的0.1~0.5‰，加量梯度为0.1‰
羧甲基纤维素钠（CMC-Na）：加量范围为水质量的0.1~0.5‰，加量梯度为0.1‰
瓜尔胶（CG-14S）：加量范围为水质量的0.1~0.5‰，加量梯度为0.1‰
下面对各提粘护胶剂不同加量对泥浆性能的影响进行实验，结果如图2所示；
由实验结果分析可得，四种提粘护胶剂中，瓜尔胶（CG-14S）对泥浆粘度的提升最为明显，并且在所设置的加量范围中，其胶体状态均保持稳定，护胶效果良好。在瓜尔胶（CG-14S）加量为0.4‰时，其提粘效果最佳，由此确定提粘护胶剂为瓜尔胶（CG-14S），加量为0.4‰。
实施例3：
分析协同封堵剂对泥浆性能的影响并考察其协调作用，实验包括以下材料：
水、天然粘土、烧碱（NaOH）、瓜尔胶（CG-14S）、羟丙基淀粉（HPS）、改性淀粉（DFD-2）、腐殖酸钠（NaHm）；
天然粘土：加量为水质量的15%；
烧碱（NaOH）：加量为水质量的2‰；
瓜尔胶（CG-14S）：加量为水质量的0.4‰
羟丙基淀粉（HPS）：加量范围为水质量的0.1~0.5‰，加量梯度为0.1‰
改性淀粉（DFD-2）：加量范围为水质量的0.1~0.5‰，加量梯度为0.1‰
腐殖酸钠（NaHm）：加量范围为水质量的0.1~0.5‰，加量梯度为0.1‰
下面对各协同封堵剂不同加量对泥浆性能的影响进行实验，结果如图3和4所示；
从结果分析可知，三种协同封堵剂在所设置的加量范围中，唯有改性淀粉（DFD-2）具有良好的降滤失作用，在天然粘土泥浆体系中，羟丙基淀粉（HPS）与腐殖酸钠（NaHm）其降滤失作用受到限制，此次实验中未能较好的体现。改性淀粉（DFD-2）与瓜尔胶（CG-14S）有较好的协同作用，在改性淀粉（DFD-2）加量为0.4‰时，其在高效降滤失的同时提粘效果最好，协同作用最为明显，故由此初步确定协同封堵剂为改性淀粉（DFD-2），加量为0.4‰。
从三个实例我们可以了解配方中各成分对于粘土泥浆性能的影响。针对不同的应用环境，应根据实际选择适宜的加量，以调节粘土泥浆性能使其能够满足成槽护壁的需要。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆，其特征在于，由以下组分组成：
水；
天然粘土；
烧碱；
瓜尔胶；
改性淀粉；
天然粘土的含量为水质量的15-20%；烧碱含量为水质量的1-3‰；瓜尔胶含量为水质量的0.3-0.5‰；改性淀粉含量为水重量的0.3-0.5‰；
瓜尔胶为CG-14S型瓜尔胶；
改性淀粉为DFD-2型改性淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆，其特征在于，天然粘土为50~300目。
3.根据权利要求1所述的一种砂卵砾石地层地下连续墙用成槽护壁泥浆，其特征在于，天然粘土的含量为水质量的15%；烧碱含量为水质量的2‰；瓜尔胶含量为水质量的0.4‰；改性淀粉含量为水重量的0.5‰。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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