[发明专利]PHP泥浆的制作方法及其应用

说明书

技术领域

本发明是一种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。

背景技术

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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种PHP泥浆的制作方法及其应用。

本发明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。

本发明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。

本发明的有益效果是：

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；