[发明专利]一种防渗墙泡沫泥浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防渗墙泡沫泥浆及其制备方法。泥浆由以下质量份数原料制成：膨润土50～60，纯碱0～0.4，烧碱0～0.5，混合金属氢氧化物0.3～0.6，羧甲酸纤维素CMC0.3～1.5，粉细砂10～20，水1000，泡沫200～800体积份，泡沫由植物蛋白发泡剂制成；制备时，首先向水中加入碳酸钠或/和氢氧化钠，再加入混合金属氢氧化物搅拌，再边搅拌边加入羧甲酸纤维素CMC，静置20min；搅拌加入膨润土制备形成泥浆静置水化，再按比例将泡沫加入泥浆中，低速搅拌2min形成泡沫泥浆。本发明泡沫泥浆是气体分散在泥浆中的气液固三相流体，其最大特点是密度≤1，液柱压力低，可实现负压平衡钻进提高机械钻速；具有防漏、护壁、保护岩心作用；泥浆润滑性能、流变性好。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及防渗墙固壁材料制备技术，特别涉及一种防渗墙泡沫泥浆及其制备方法。

背景技术

在防渗墙施工过程中，为了稳定孔壁、防止坍塌、携带钻屑，常常需要涉及到泥浆固壁技术。现有的固壁泥浆主要采用的是由淡水、膨润土、起分散作用的处理剂组成的分散型固壁泥浆。常用的处理剂有碳酸钠、氢氧化钠及其降滤失作用的羧甲基纤维素(CMC)等。该类泥浆在覆盖层比较薄、墙体较浅、地层比较稳定的防渗墙施工中尚可满足要求。但针对工程地基覆盖层深厚、地层渗透系数大的防渗墙施工，由于覆盖层深度大，孔壁不稳定、渗漏问题突显严重。

申请人研究发现现有防渗墙施工中，传统膨润土泥浆至少还存在以下问题：①膨润土泥浆对成孔效果良好，但是形成泥皮过厚，这对于摩擦型桩、墙会消弱其侧摩阻力；②当成槽或孔后放置时间过长时，孔内泥浆上下不均匀，部分悬浮物逐渐沉于孔底在孔底形成沉渣，采用气举反循环清孔费时费力；③在深厚覆盖层，地层渗漏严重时需要在膨润土泥浆中加入砂、粘土和木屑等材料进行堵漏，一方面需要的堵漏材料多，另一方面会使泥浆在使用过程中循环性差，不利于泥浆的回收使用。

发明内容

为了解决现有膨润土泥浆存在的问题，本发明公开了一种防渗墙泡沫泥浆及其制备方法。

本发明防渗墙泡沫泥浆技术方案如下：

防渗墙泡沫泥浆，其特征在于由以下原料制成：

膨润土50～60份，纯碱0～0.4份，烧碱0～0.5份，混合金属氢氧化物0.3～0.6份，羧甲酸纤维素CMC0.3～1.5份，粉细砂10～20份，水1000份，以上为质量份数；泡沫200～800份，泡沫份数以水体积为基准按体积计；其中，泡沫由植物蛋白发泡剂制成。

所述泡沫由水加入2.5％质量比例发泡剂制成。

防渗墙泡沫泥浆进一步由以下质量份数的原料制成：膨润土60份，烧碱0.4份，混合金属氢氧化物0.5份，羧甲酸纤维素CMC1份，粉细砂10份，水1000份，泡沫500体积份。

防渗墙泡沫泥浆进一步由以下质量份数的原料制成：膨润土60份，烧碱0.4份，混合金属氢氧化物0.5份，羧甲酸纤维素CMC1份，粉细砂20份，水1000份，泡沫500体积份。

防渗墙泡沫泥浆进一步由以下质量份数的原料制成：膨润土60份，纯碱0.2份，烧碱0.2份，混合金属氢氧化物0.5份，羧甲酸纤维素CMC1份，粉细砂10份，水1000份，泡沫200体积份。

本发明所述发泡剂为复合型植物蛋白表面活性剂，是五环三萜类皂甙和脂肪酸二乙醇酰胺的混合物，质量比例为1:3。

所述混合金属氢氧化物为正电胶MMH，分子式为Mg₀₄₃Al(OH)_3.72Cl_0.14·H₂O。