实验3-泥浆性能的测试方法.docx

实验3-泥浆性能的测试方法 试验3-泥浆性能的测试方法 本文关键词：泥浆，性能，试验，测试，方法 试验3-泥浆性能的测试方法 本文简介：《岩土钻掘工程学》试验指导书试验3泥浆性能的测试方法一、试验目的1.了解测定泥浆根本性能所用仪器构造及原理2.驾驭泥浆性能常用测定仪的运用与操作方法二、试验内容1.了解泥浆比重、流变特性〔粘度和切力〕、滤失性能〔失水量和泥饼厚度〕、固相含量、含砂量、胶体率、pH值、润滑性等主要性能测定所用仪器的 试验3-泥浆性能的测试方法 本文内容： 《岩土钻掘工程学》试验指导书 试验3 泥浆性能的测试方法 一、试验目的 1. 了解测定泥浆根本性能所用仪器构造及原理 2. 驾驭泥浆性能常用测定仪的运用与操作方法 二、试验内容 1. 了解泥浆比重、流变特性〔粘度和切力〕、滤失性能〔失水量和泥饼厚度〕、固相含量、含砂量、胶体率、pH值、润滑性等主要性能测定所用仪器的构造 2. 测定上述性能的方法 三、方法及步骤、 〔一〕1012型比重称 1. 仪器 1012型比重称由泥浆杯1、横梁8、游动砝码6和支架5组成，在横梁上有调重管9和水平泡3，其构造如图1。

图1 泥浆比重称 1. 泥浆杯；2.杯盖；3. 水平泡；4.刀架；5.支座；6. 游动砝码；7.挡臂；8. 横梁；9. 调重管 2. 测定步骤 ① 校正比重称 先在泥浆杯中装满清水，盖好杯盖，使多余清水从盖上小孔溢出，擦干泥浆杯四周的水珠，把游码移到刻度1，如水平泡位于中间，那么仪器是精确的；如水平泡不在中间，那么可在调重管内取出或参加重物来调整 ②倒出清水，擦干，将待测泥浆注入杯中，盖好杯盖，让多余泥浆溢出，擦净泥浆杯四周的泥浆，移动游码使横梁成水平状态〔水平泡位于中间〕游码左侧所示刻度即为泥浆比重 〔二〕漏斗粘度计 1. ZMN型马式漏斗粘度计 ① 仪器构造 ZMN型马式漏斗粘度计由锥体马式漏斗、六孔/cm〔16目〕滤网和1010ml量杯组成，如图2锥体上口直径152mm，锥体下口直径与导流管直径4.76mm，锥体长度305mm，漏斗总长356mm，筛底以下的漏斗容积1500ml ②用手握住漏斗呈直立位置，食指堵住导流管出口。

取被测泥浆试样，经滤网注于漏斗锥体内直到泥浆的水平面至达筛网底面止〔此刻刚好是1500ml〕放开食指，同时启动秒表记时，直到视察标准946ml量杯刻线时止，记录流出泥浆的秒数，以秒数记录漏斗粘度结果 ③校验 马式漏斗运用一段时间后，必需进展必要的校验，其校验方法按运用方法步骤进展在21±3℃条件下将清水1500ml注于漏斗内，假设流出946ml〔1夸脱〕的清水为26±0.5秒，或流出1010ml的清水为28±0.5秒，即为合格 2. 苏式野外漏斗粘度计 ① 仪器构造 该粘度计由漏斗和量筒组成构造如图3量筒由隔板分成两局部，大头为500ml，小头为200ml，漏斗下端是直径为5mm，长为101mm的管子 图2 马式漏斗粘度计 图3 苏式野外漏斗粘度计 1. 漏斗；2. 管子；3. 量杯；4.筛网；5.泥浆杯 ② 测定步骤 将漏斗呈垂直，用手握紧并用食指堵住管口然后用量筒两端，分别装200ml和500mlN泥浆倒入漏斗将量筒500ml一端朝上放在漏斗下面，放开食指，同时启动秒表记时，记录流满500ml泥浆所需的时间，即为所测泥浆的粘度。

仪器运用前，应用清水进展校正该仪器测量清水的粘度为15±0.5秒假设误差在±1秒以内，可用下式计算泥浆的实际粘度 〔三〕ZNN型旋转粘度计 ZNN型旋转粘度计有手摇两速、电动两速和电动六速三种主要用于测量泥浆的流变参数电动六速旋转粘度计仪器构造如图4所示 1. 仪器构造 ① 动力局部 双速同步电机转速 750转/分 1500转/分 电机功率 7.5 瓦、15瓦 电源 220伏±10% 50Hz ② 变速局部 可变六速，转速分别为3 6 101 200 300 600转/分 ③ 测量局部 扭力弹簧、刻度盘与内外筒组成测量系统内筒与轴锥度协作，外筒卡口联接 ④ 支架局部 采纳托盘升降被测容器 2. 工作原理 液体放置在两个同心圆筒的环隙空间内，电机经过传动装置带动外筒恒速旋转，借助于被测液体的粘滞性作用于内筒必须的转矩，带动与扭力弹簧相连的内筒一个角度。

该转角的大小与液体的粘性成正比，于是液体的粘度测量转换为内筒转角的测量 3. 操作程序 A.打算 ① 将仪器与电源相接，启动马达，变更调速杆位置检查传动局部运转是否良好，有无晃动与杂音，以及调速机构是否敏捷牢靠 ② 卸下外筒，检查内筒是否上紧，内外筒外表有无杂务，是否清洁检查无误后，再将外筒装好 ③ 按下键钮，以300转/分和600转/分视察外筒的偏摆量，如偏摆量大于0.5mm，那么取下外筒，三卡口调换重装 ④ 检查刻度盘0位，如刻度盘0位不对指针，松开固定螺钉，调0后将螺丝固紧 B.操作 ① 将刚搅拌好的泥浆倒入样品杯刻度线处〔350毫升〕，马上放置于托盘上，上升托盘使液面至外筒刻度线处拧紧手轮，固定托盘如用其它样品杯，筒底部与杯底之间不应低于1.3mm ② 快速从高速到低速进展测量，待刻度盘读数稳定后，分别记录各转速下的读数 ③ 测静切力时，应先用600转/分搅拌10秒，静置10秒钟后将变速手把置于3转/分，读出刻度盘上最大读数，即为初切力。

再用600转/分搅拌10秒，静置10分钟后将变速手把置于3转/分，读出刻度盘上最大读数，即为终切力 ④ 试验完毕后，关闭电源，松开托盘，移开量杯 ⑤ 轻轻卸下内外筒，清洗内外筒并且擦干，再将内外筒装好 4. 数据处理 ① 符号 Φ：在给定转速下所测得仪器内筒转角，即仪器刻度盘上读到的格数 Φ600、Φ300、Φ3代表外筒转600转/分、300转/分、3转/分从仪器刻度盘上读到的格数其余依此类推 ② 牛顿流体 肯定粘度 〔mpa.s〕 ③ 塑性流体 视粘度 〔mpa.s〕 塑性粘度 〔mpa.s〕 动切力 〔pa〕 静切力 〔pa〕 〔pa〕 ④ 假塑性流体 流性指数 〔无因次〕 稠度指数 〔Pa秒n〕 ⑤ 粘塑性流体 极限高剪粘度 卡森动切力 5. 留意事项 ① 外筒装卸 一手握住外转筒，另一手握住外筒顺时针转动，使外筒的卡口对准外转筒内的销子后取下外筒。

装上外筒时，应使外筒的槽口对准外转筒内的销子后，在逆时针旋转外筒即可，切忌碰撞内筒 ② 内筒装卸 一手紧握内筒轴，一手内旋内筒装卸，切勿弄弯内筒轴 ③ 长途搬运时 必须要卸下内筒，装好外筒，以防止内筒轴被撞弯 ④ 扭力弹簧刚度的调整不准随意进展 〔四〕ZNS型泥浆失水量仪 该仪器是将泥浆用惰性气体〔二氧化碳、氮气或压缩空气〕加压的状况下，测量泥浆的失水量当泥浆在0.69Mpa压力的作用下，30分钟内通过截面为45.6±0.5㎝2过滤面渗透出的水量，以毫升表示同时，可以测得泥浆失水后泥饼的厚度，以毫米表示 1.仪器构造 ZNS失水量测定仪主要由气源10、减压阀8、放空阀6、泥浆杯4、量筒1、支架等组成，其构造如图5所示 图5 气压式失水仪原理图 1. 量杯；2.放水阀；3.过滤板；4.泥浆杯；5.放空阀旋钮；6.放空阀；7.压力表；8.减压阀；9.气瓶；10.气源总体端盖 2.测定步骤 ① 先将支架放在平稳的台面上 ② 将减压手柄退出，使减压阀处于关死状态，此时无输出，然后关死放空阀。

③ 装好气瓶并拧紧盖，顺时针旋转减压阀手柄，使压力表指示0.5~0.6Mpa ④ 以左手拿住泥浆杯，用食指堵住泥浆杯气接头小孔，倒入被测泥浆，高度以低于密封圈2~3毫米最好，放好密封圈，铺平一张滤纸，拧紧泥浆杯盖，然后将泥浆杯连接在三通接头上，将20毫升量筒放在泥浆杯下面，对准出液孔 ⑤ 按逆时针方向缓缓旋转放空阀手柄，同时视察压力表指示当压力表稍有下降或听见泥浆杯有进气声响时，即停顿旋转放空阀手柄，微调减压阀手柄，使压力表指示为0.69Mpa，泥浆杯内保持0.69Mpa的恒定状态，当见到第一滴滤液起先记时，30分钟时取下量筒，退出减压阀手柄，关死减压阀，顺时针旋转放空阀，泥浆杯内余气放出取下泥浆杯，翻开泥浆杯盖取出滤纸，洗净泥饼上的浮浆，测量泥饼厚度 ⑥ 冲洗擦干泥浆杯、杯盖、密封圈〔凉干或烘干杯盖滤网〕 ⑦ 记录下量筒内失水量为缩短时间一般可测7.5分钟失水量成乘以2，必要时即需测30分钟失水量 〔五〕ZNG型泥浆固相含量测定仪 1. 构造和工作原理 该仪器依据蒸馏原理，取必须量〔20毫升〕泥浆，用高温〔电加热〕将其蒸干，然后固相称重，算出固相成分之重量或体积的百分含量。

仪器主要由蒸馏器1、加热棒2、电线接头3、冷凝器4、量筒5等局部组成〔见图6〕 2. 操作步骤 ① 拆开蒸馏器，放开泥浆杯，将充分搅拌过的泥浆倒入泥浆杯，盖上杯盖，让多余泥浆溢出，擦干溢出的泥浆，再轻轻取下杯盖，然后将粘附在杯盖底面的泥浆刮回泥浆杯中〔此时泥浆杯中的泥浆为20±1%毫升〕，为防止蒸馏过程中泥浆沸溢，向泥浆杯中参加3~5滴消泡剂，然后扭上套筒 ② 将加热棒旋紧在套筒上部〔应直立放置〕，将蒸馏器插入泥浆箱后面的小孔内，并将20毫升百分刻度量筒夹在冷凝器导流管口处，以收集冷凝液 ③。