一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂及制备方法技术

本发明专利技术提供的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂及制备方法，按质量份计，由20‑40份的阴离子聚丙烯酰胺、10‑30份的羧甲基纤维素钠、30‑50份的改性硅酸钙凝胶、5‑15份的粉煤灰和0.01‑0.03份引发剂制备而成；可实现泥土颗粒的快速聚凝沉淀，泥浆快速分层离析，打破原泥浆的悬浮稳定状态。经处理后的泥浆上清液为清澈水溶液，可直接排放到河流或农田，无二次污染，处理效果稳定，适宜推广使用。

A purifying agent suitable for bridge drilling mud and its preparation method

The invention provides a purifying and processing agent suitable for bridge drilling mud and a preparation method thereof. According to the mass fraction, it is prepared from 20, 40 parts of anionic polyacrylamide, 10 30 30 carboxymethyl cellulose sodium, 30 50 50 modified calcium silicate gel, 5 15 15 fly ash and 0.01 0.03 0.03 initiators. The particles are quickly coagulated and precipitated, and the slurry is quickly separated and separated to break the stability of the slurry. The treated mud supernatant is a clear water solution, which can be directly discharged to rivers or farmland without secondary pollution. The treatment effect is stable and suitable for popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂及制备方法
本专利技术涉及建筑工程中泥浆处理领域，特别涉及一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂。
技术介绍
在桥梁打桩施工中需要制备颗粒极细、粘度极高、稳定性良好的泥浆，这种泥浆能够在打桩施工过程中起到泵吸、润滑和护壁的作用，泥浆的性能甚至直接影响桩的质量。但这种性能优异的泥浆在施工完成后便失去了使用价值，转而成为负担。正是由于其具有较好的稳定性，常规的自然沉降需要极长的时间，但不经沉降随意排放则会造成严重水质污染、堵塞河道。由于这样的矛盾所在，如何简单高效地实现泥浆的脱水净化处理成为值得研究的方向。目前污泥处理方法有物理调质与化学调质两大类，国内常用的物理调质方法包括重力沉降、机械离心、加热处理等，国外还有冷冻-解冻处理与微波处理等；常用的化学调质方法包括酸碱法、表面活性剂处理、助凝剂处理、絮凝剂处理等。化学调质方法在工程上较为适用，相较于重力沉降的低效率与机械离心的高成本，化学处理具有掺量低、效果显著、使用方便等优势。公路桥梁建设属于投资较大的项目，在建设过程中需要关注的问题尤为繁多，相比之言，泥浆如何处理只可算作细节，但是注重细节往往会换来成本的节省。目前工地上对于打桩后泥浆的处理方法通常是通过征地修建沉淀池，待污泥沉淀后抽取上层清液排放到当地湖泊或河流中，然后将泥土回填。这样的处理方式虽然省事，但修建沉降池需要征地，这便意味着成本的增加。并且，桥梁的修建一般跨越山河，修建难度较大，因此沉降池的开挖跟回填都会对工期造成影响，影响施工进度，也直接增加成本。我国是基础建设大国，只要把这点细节问题处理好，就能节省相当大的一笔不必要开支，能够让每一分钱都用在最需要的地方。基于上述现有技术的不足，本专利技术成功研发出一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，以便解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂及制备方法，解决了现有的桥梁施工时的污泥处理成本高的缺陷。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，按质量份计，由20-40份的阴离子聚丙烯酰胺、10-30份的羧甲基纤维素钠、30-50份的改性硅酸钙凝胶、5-15份的粉煤灰和0.01-0.03份引发剂制备而成。优选地，按质量份计，由30份的阴离子聚丙烯酰胺、15份的羧甲基纤维素钠、40份的改性硅酸钙凝胶、15份的粉煤灰和0.015份引发剂制备而成。优选地，所述引发剂为硝酸铈铵。优选地，改性硅酸钙凝胶是通过以下方法制备所得，具体步骤：步骤一，将硅灰石放入1.3g/mL的稀盐酸溶液中，充分搅拌至反应完全，并放置陈化，过滤分离以获取硅酸溶液，其中，硅灰石和稀盐酸的质量比为1:6；步骤二，将氧化钙溶于水中制备饱和氢氧化钙溶液，同时将准备好的饱和氢氧化钙溶液缓慢滴加到步骤一所得的硅酸溶液中，之后边搅拌边加入助剂，搅拌直至完全反应后将所得混合物放入冷藏室急冷以得到湿润的硅酸钙凝胶，其中，饱和氢氧化钙溶液和硅酸溶液的质量比为1:1，所述助剂占硅酸溶液质量的1.25％；步骤三，将步骤二所得的湿润的硅酸钙凝胶过滤分离并放入烘箱中进行烘干，即得到改性硅酸钙凝胶。一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂的制备方法，其特征在于，首先制备改性硅酸钙凝胶；其次，按质量份计，秤取以下原料：20-40份的阴离子聚丙烯酰胺、10-30份的羧甲基纤维素钠、30-50份的改性硅酸钙凝胶、5-15份的粉煤灰和0.01-0.03份引发剂，最后，将所秤取的原料进行混合复配即得到净化处理剂。优选地，改性硅酸钙凝胶的制备方法包括以下步骤：改性硅酸钙凝胶是通过以下方法制备所得，具体步骤：步骤一，将硅灰石放入1.3g/mL的稀盐酸溶液中，充分搅拌至反应完全，并放置陈化，过滤分离以获取硅酸溶液，其中，硅灰石和稀盐酸的质量比为1:6；步骤二，将氧化钙溶于水中制备饱和氢氧化钙溶液，同时将准备好的饱和氢氧化钙溶液缓慢滴加到步骤一所得的硅酸溶液中，之后边搅拌边加入助剂，搅拌直至完全反应后将所得混合物放入冷藏室急冷以得到湿润的硅酸钙凝胶，其中，饱和氢氧化钙溶液和硅酸溶液的质量比为1:1，所述助剂占硅酸溶液质量的1.25％；步骤三，将步骤二所得的湿润的硅酸钙凝胶过滤分离并放入烘箱中进行烘干，即得到改性硅酸钙凝胶。进一步地，步骤二所述的助剂是由聚乙烯醇和丙三醇组成，其中，按质量份计，聚乙烯醇为60～70份，丙三醇为30～40份。与现有技术相比，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，可实现泥土颗粒的快速聚凝沉淀，其中利用泥浆处理剂中的阴离子聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素钠能够破坏包覆在泥土颗粒外表面的电层结构，泥浆被快速分层离析，打破原泥浆的悬浮稳定状态，之后阴离子聚丙烯酰胺、泥土颗粒和粉煤灰相互交织吸引形成团聚结构，处理一段时间后，改性硅酸钙凝胶将所形成的团聚结构吸附沉淀，将经处理后的泥浆上清液为清澈水溶液，可直接排放到河流或农田，无二次污染，处理效果稳定，适宜推广使用。本专利技术提供的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂及其制备方法，可实现泥土颗粒的快速聚凝沉淀，其中利用泥浆处理剂中的阴离子聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素钠能够破坏包覆在泥土颗粒外表面的电层结构，泥浆被快速分层离析，打破原泥浆的悬浮稳定状态，之后阴离子聚丙烯酰胺、泥土颗粒和粉煤灰相互交织吸引形成团聚结构，处理一段时间后，改性硅酸钙凝胶将所形成的团聚结构吸附沉淀，将经处理后的泥浆上清液为清澈水溶液，可直接排放到河流或农田，无二次污染，处理效果稳定，适宜推广使用。附图说明图1是本专利技术涉及的处理剂的原理流程图。具体实施方式下面对本专利技术进一步详细说明。本专利技术提供的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，按质量份计，由20-40份的阴离子聚丙烯酰胺、10-30份的羧甲基纤维素钠、30-50份的改性硅酸钙凝胶、5-15份的粉煤灰和0.01-0.03份引发剂制备而成。具体地：按质量份计，由30份的阴离子聚丙烯酰胺、15份的羧甲基纤维素钠、40份的改性硅酸钙凝胶、15份的粉煤灰和0.015份引发剂制备而成。本专利技术提供的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将硅灰石放入1.3g/mL的稀盐酸溶液中，二者以1比6混合，充分搅拌至反应完全，将反应后的沉淀与溶液放置陈化12h，过滤分离以获取硅酸；步骤二，在80℃下将氧化钙溶于水中制备饱和氢氧化钙溶液，将准备好的钙溶液在80℃下缓慢滴加到硅酸中,二者配比为1比1，边搅拌边加入硅酸质量百分比1.25％的助剂，搅拌反应30min后控制反应终点pH值在9-10，将所得混合物放入冷藏室急冷至10℃以得到湿润的硅酸钙凝胶；步骤三，将湿润的硅酸钙凝胶过滤分离并放入烘箱中,在105℃烘箱中干燥8h即得到改性硅酸钙凝胶。步骤四，将所得的改性硅酸钙凝胶40份与阴离子聚丙烯酰胺30份，羧甲基纤维素钠15份，粉煤灰15份，引发剂0.015份混合复配即得到本专利技术的桥梁钻孔泥浆的净化处理剂。进一步地，上述步骤二所述助剂由聚乙烯醇和丙三醇组成，其中，按质量份计，聚乙烯醇为60～70份，丙三醇为30～40份。进一步地，上述步骤二所述引发剂为硝酸铈铵。本专利技术提供的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，其原理如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，其特征在于，按质量份计，由20‑40份的阴离子聚丙烯酰胺、10‑30份的羧甲基纤维素钠、30‑50份的改性硅酸钙凝胶、5‑15份的粉煤灰和0.01‑0.03份引发剂制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，其特征在于，按质量份计，由20-40份的阴离子聚丙烯酰胺、10-30份的羧甲基纤维素钠、30-50份的改性硅酸钙凝胶、5-15份的粉煤灰和0.01-0.03份引发剂制备而成。2.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，其特征在于，按质量份计，由30份的阴离子聚丙烯酰胺、15份的羧甲基纤维素钠、40份的改性硅酸钙凝胶、15份的粉煤灰和0.015份引发剂制备而成。3.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，其特征在于，所述引发剂为硝酸铈铵。4.根据权利要求1所述的一种适用于桥梁钻孔泥浆的净化处理剂，其特征在于，改性硅酸钙凝胶是通过以下方法制备所得，具体步骤：步骤一，将硅灰石放入1.3g/mL的稀盐酸溶液中，充分搅拌至反应完全，并放置陈化，过滤分离以获取硅酸溶液，其中，硅灰石和稀盐酸的质量比为1:6；步骤二，将氧化钙溶于水中制备饱和氢氧化钙溶液，同时将准备好的饱和氢氧化钙溶液缓慢滴加到步骤一所得的硅酸溶液中，之后边搅拌边加入助剂，搅拌直至完全反应后将所得混合物放入冷藏室急冷以得到湿润的硅酸钙凝胶，其中，饱和氢氧化钙溶液和硅酸溶液的质量比为1:1，所述助剂占硅酸溶液质量的1.25％；步骤三，将步骤二所得的湿润的硅酸钙凝胶过滤分离并放入烘箱中进行烘干，即得到改性硅酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海乐，关博文，梁志豪，
申请(专利权)人：中铁十七局集团第二工程有限公司，长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61