泥浆性能指标的测定方法

泥浆性能指标的测定方法 1 相对密度 泥浆的相对密度的测定施工现场一般是采用泥浆相对密度计来测定 将要 量测的泥浆装满泥浆杯 加盖并洗净从小孔溢出的泥浆 然后置于支架上 移 动游码 使杠杆呈水平状态 读出游码左侧所示刻度 即为泥浆的相对密度 2 粘度 用工地标准漏斗粘度计测定 用两端开口量杯分别量取 200mL 和 500mL 泥 浆 通过虑网虑去大砂粒后 将泥浆 700mL 均注入漏斗 然后使泥浆从漏斗流 出 流 500mL 量杯所需时间 s 即为所测泥浆的粘度 校正方法 漏斗中注入 700mL 清水 流出 500mL 所需时间应是 15s 其偏 差如超过 1s 测量泥浆时应校正 3 含砂率 施工现场用含砂率计测定含砂率 量测时 把调好的泥浆 50mL 倒进含砂率 计 然后再倒进清水 使总体积为 500mL 将仪器口塞紧摇动 1min 使泥浆与 水混合均匀 再将仪器垂直静放 3min 仪器下端沉淀物的体积乘 2 就是含砂率 4 静切力 工地用不锈钢泥浆切力计测定 泥浆切力可用下式计算 Fhr Sh F 式中 泥浆切力 切力计重计 F 切力计横断面面积 r 泥浆的容重 h 切力计沉入泥浆中的深度 S 切力计横断面周长 切力计用厚度 0 7 不锈钢板卷制焊成 中空 不漏水 要求尺寸与制成后 的重力符合要求 切力计两边从底边向上刻划有尺度 精度至 泥浆筒用铝 合金制成 要求不漏水 尺寸符合要求 另外需设置 2 根圆棒 量测时 先将 1500mL 泥浆搅匀后 倒入泥浆筒中 将两根圆棒平行置于泥 浆筒顶面中间 两棒间距约 2 再将切力计慢慢竖直插于两棒之间沉放泥浆 中 待其下沉稳定后 从切力计上读出沉入泥浆深度 h 用相对密度计测出泥 浆重度 带入公式 即可计算出该泥浆的初切力 取出切力计 擦净粘着的泥 浆 用棒搅动筒内泥浆 静止 10min 再用切力计测算初的切力为终切力 计 算出的切力单位为 N c 5 失水率 施工现场一般可以采用滤纸法测定 用一张 12 12 的滤纸 至于水平 玻璃板上 中央画一直径 3 的圆 将 2mL 的泥浆滴入圆圈内 30min 后测量湿 圆圈的平均半径 减去泥浆坍平后泥皮的平均半径 即失水率 再滤纸上量出 泥浆皮的厚度 即为泥皮厚度 泥皮愈平坦 愈薄则泥浆质量愈高 一般不宜 后于 2 3 6 胶体率 胶体率是泥浆中土粒保持悬浮状态的性能 测定方法可将 100mL 泥浆倒入 100mL 的量杯中 用玻璃片盖上 静止 24h 后 量杯上部泥浆可能澄清为水 测量时其体积如为 5mL 则胶体率为 100 5 95 即 95 7 酸碱度 pH 值就是常用的酸碱度的表度之一 pH 值等于溶液中氢离子浓度的负对数 值 pH 值等于 7 时为中性 大于 7 时为碱性 小于 7 时为酸性 工地测量 pH 值方法用比色法测定 取一条 pH 试纸放在泥浆面上 0 5s 后拿出来与标准颜 色相比 即可读出 pH 值 也可用 pH 酸碱计 将其探针插入泥浆 直接读出 pH 值 实际施工现场可以根据条件 一般操作是只测定泥浆的相对密度 粘度 含砂 率几项指标 控制好这几项指标 泥浆的质量和性能已经能够很好的满足施工 要求了 出处 JTJ248 2001 泥浆的性能 泥浆的性能 泥浆的主要性能有 1 相对密度 2 粘度 3 静切力 4 含砂率 5 胶体率 6 失水率 7 酸碱度 1 相对密度 泥浆的相对密度失泥浆与同体积的水的质量之比 泥浆的相对密度增大时 在钻孔中对孔壁的侧压力也相应增大 孔壁也越趋稳定 悬浮携带钻渣的能力 也越大 但是 相对密度过大的泥浆 其失水量亦增大 孔壁上的泥皮也增厚 这就增加了泥浆原料的消耗 而且回给清孔和灌注混凝土造成困难 另外 泥 浆相对密度的加大 意味着泥浆中固体颗粒含量加大 这就会对钻具产生较大 的磨损 更重要的是降低了钻进速度 2 粘度 粘度是液体或混合液体运动时 各分子或颗粒之间产生的内摩擦力 粘度 大的泥浆 产生的孔壁泥皮厚 对防止翻砂 阻隔渗漏有利 对悬浮携带钻渣 的能力强 对正循环回转钻进有利 但粘度过大 易 糊钻 影响泥浆泵的正 常工作 增加泥浆净化的困难 进而影响钻进速度 粘度过小 钻渣不易悬浮 泥皮薄 对防止翻砂 渗漏不利 3 含砂率 含砂率时泥浆内所含的砂和粘土颗粒的体积百分比 泥浆含砂率大时 会 降低粘度 增加沉淀 容易磨损泥浆泵和水管摇头 钻锥等机具 停钻时易造成 埋钻 卡钻事故 4 失水率 失水率又叫失水量或渗透量 是泥浆在钻孔内受内外水头压力差的作用在 一定时间内渗入地层的水量 以 mL 30min 为单位 泥浆的失水率越小 则它的 胶体率越大 失水率小的泥浆有利于巩固孔壁和保护基岩 失水量过大的泥浆 形成孔壁泥皮过厚而使钻孔直径缩小 在泥岩地层易造成其遇水软化 地层膨 胀而坍孔 故泥浆的失水率越小越好 5 静切力 静切力时精致的泥浆 受外力开始流动所需的最小的力 它表示泥浆结构 的强度 以破坏 1 面积上的泥浆颗粒结构所需的力表示 泥浆静切力要适 当 太大则流动阻力大 流往沉淀池的泥浆中钻渣不易沉淀 影响净化速度 使泥浆相对密度过大 钻进速度降低 太小则悬浮携带钻渣效果不好 钻进速 度也会降低 若因故停钻时 钻渣易下沉 造成积渣埋钻事故 6 胶体率 胶体率时泥浆静止后 其中呈悬浮状态的粘土颗粒与水分离的程度 以百 分比表示 胶体率的泥浆 粘土颗粒不易沉淀 悬浮钻渣的能力强 否则反之 7 酸碱度 以 pH 值表示 pH 值等于 7 时为中性泥浆 小于 7 时为酸性 大于 7 时为 碱性 pH 值一般以 8 10 为适当 这是粘土颗粒可进行分散 水分子进入粘土 内部使其膨胀 颗粒表面形成一层吸附性水化膜 又称束缚水 相当于增加了 泥浆中的固相成分 使失水率小 能较快形成薄而坚的泥皮 因此这种泥浆固 壁性能好 水化膜还可阻止土颗粒粘结在一起而沉淀 因而增加了泥浆的稳定 性和胶体率 如 pH 过小时 失水率也会急剧上升 如 pH 值过大 泥浆虑液将 渗透到孔壁的粘土 使孔壁的表面软化 粘土颗粒之间的凝聚力减弱 造成裂 解而使孔壁坍塌 泥泥 浆浆 性性 能能 指指 标标 选选 择择 泥 浆 性 能 指 标钻 孔 方 法 地 层 情 况 相对密度 粘度 s 含砂率 胶体 率 失水率 mL 30min 泥皮厚 mm 30min 静切 力 Pa 酸碱 度 pH 正循 环 一般 地层 易坍 地层 1 05 1 20 1 20 1 45 16 22 19 28 4 4 96 96 25 15 2 2 1 2 5 3 5 8 10 8 10 一般 地层 1 02 1 06 16 20 18 28 4 95 20 3 1 2 5 8 10 8 10 易坍 地层 卵石 层 1 06