地基处理浆材实验室实验指导书.doc

1、地基处理浆材实验室实验指导书地基处理浆材实验室实验指导书 岩土与道桥工程系 地基处理浆材实验室实验指导书 实验一 泥浆性能参数测试 一、实验目的 基本掌握常用泥浆性能参数测定方法 二、实验内容 1比重 （1）仪器：ZNB-型泥浆比重秤（图 1） 组成：支架、秤杆、水准器、泥浆杯、游码、调平容器等。秤杆刻度范围为 0.962.50，测量精度为 0.01， 图 1 ZNB-型泥浆比重秤 （2）操作方法： 调准方法 将泥浆杯中注满清水，慢慢盖上杯盖，用布擦去杯盖中孔溢出的多余水，将秤杆的刀口放到支架的刀口座里，把游码拨到 1.0 处（游码左侧对准 1.0 处），观察水准气泡是否对中，如气泡不对准，需

2、向调平容器内加入或取出重物，把气泡调到正中。 测定泥浆比重 将泥浆注入泥浆杯中，加盖后擦净溢出的泥浆，将秤杆的刀口放到支架的刀口座里，拨动游玛，使秤杆水平（气泡居中），读出游玛左侧所对的刻度值，即为泥浆的比重。2漏斗粘度 （1）仪器：漏斗粘度计（图 2） 组成：漏斗（下部有一孔径φ5mm，长 100mm 的铜管）、量杯（中间有隔，一头的容量是500ml，一头的容量是 20_ml） （2）操作方法 校核漏斗 用手指堵住漏斗下端，用量杯两端共量取清水 700ml 倒入漏斗，将量杯 500ml 一端向上，放到桌面上，漏斗垂直立于杯的上方，松开手指，同时按动秒表记时，待流出 500ml

3、 时停表，得出流出 500ml 清水的时间 t 0 ，标准漏斗应为 15s，如不等于 15s 也可用，但需换算。 测定泥浆漏斗粘度 用同样方法取 700ml 泥浆，测出流出 500ml 的时间 t 1 ，如果是标准漏斗，t 1 即为泥浆的漏斗粘度，若不是标准漏斗，测定结果需要换算：1510´ =ttt 测粘度前应将泥浆搅拌 1 分钟，测定时应重复测量三次以上，取其稳定值为泥浆粘度，测定后须用轻清水将粘度计，量杯冲洗干净。3旋转粘度 （1）仪器：六速（图 3）或二速（图 4）旋转粘度计 仪器组成：动力部分：电动机和电线 变速部分：由变速手柄调速，变速须在转动中进行 测量部分：内筒、外筒

4、和扭力弹簧，外筒悬挂在转动体上，内筒不转动，通过内筒轴的扭力弹簧相连，在扭力弹簧上装一刻度盘，由读数窗户观察刻度盘的格数。此外，仪器还有支架、升降装置、固定螺栓等部件。（2）使用前的准备工作 将仪器稳妥地放在平稳的工作台上； 分别将调速手柄放在不同的档位上，检查传动、变速部分运转是否良好，有无旷动、杂音及调速机构是否灵活可靠； 小心取下外筒，检查内筒表面和外筒内表面有无杂物，是否清洁，内筒是否上紧，检查无误后，再将外筒装好； 开动仪器，观察外筒旋转的偏摆量，如发现外筒摇量大于 0.5mm，要取下外筒调换位置重新装上。 在底座上平放一面镜子，转动手柄，观察内外筒的同心度，如不同心，要检查内筒小轴

5、是否弯曲，或外筒装配是否正确； 待仪器停稳后，从读数窗口观看指针是否对零位，如不对零位，应记住所对格数，作为起始读数。图 2 漏斗粘度计 图 3 六 速 旋 转 粘 度 计 图 4 二速旋转粘度计 （3）操作方法 将量杯放到杯座上，使外筒底端距杯底20mm 左右，然后固定旋扭； 将待测泥浆倒入量杯中，直到液面与外筒红线齐平为止； 开动仪器，从读数窗口分别读出外筒在 600 转/分和 300 转/分时的读数（格数），该读数分别为和； （4）操作方法 若所测流体为牛顿型流体； 绝对粘度（牛顿粘度）300j h = cP（ _10-3 Pa·s） 若所测流体为宾汉塑性流体； 塑性粘度 30

6、0 600j j h - =p cP（ _10-3 Pa·s） 动切力 ) 2 ( 5 .0600 300j j t - =d（Pa） 表观粘度 60021j h =A cP（ _10-3 Pa·s） 幂律流体 流性指数：300600lg 322 .3jj= n 按钮 低速 高速 3 6转/分300 600转/分100 20_转/分 稠度系数：nK5005 .0300j= Pa·s n 4失水量 （1）仪器：气压失水仪（图 5） 气压失水仪的压气可来自于打气筒，气弹和气泵等，现以手压打气筒式为例，说明该仪器的使用方法和能够测定的泥浆性能参数。基本组成：由泥浆杯、密

7、封圈、杯盖、三通接头、调压阀、气压表、支架、打气筒等组成。（2）操作方法 旋开泥浆杯盖，取出密封圈，擦净； 手指堵住泥浆杯小孔，放入密封圈，向杯内注入泥浆，液面应在密封圈以下 23mm，再放上滤纸，旋上杯盖； 将泥浆杯倒过来，旋在三通接头上，放好量筒 逆时针旋转调压手柄，将打气筒气管连接到气接头上，用打气筒打气，此时因调压阀处于关闭状态，压气不能进入三通接头，将气压达到 8kg/cm 2 ； 先逆时针旋转三通阀上的放空阀手柄，再慢慢顺时针旋转调压阀手柄，使压气进入到三通接头，使气压表指出 7 个大气压（或 0.7MPa）； 慢慢逆时针旋转放空阀，当压力表指针稍有下降时（或泥浆杯中有进气声）用调

8、压阀使气压稳在 7atm，泥浆杯下水滴（滤液）开始滴出时计时，此时如果气压表没有对准 7个大气压，应调到 7； 当测量时间在 7.5 分钟内，失水量小于 8ml，应继续到 30 分钟，如大于 8ml 时，则用 7.5 分钟的失水量乘以 2，即得 30 分钟失水量，要求测出 30“，1，2，3，5，7.5，10，15，20和 30的失水量，并作出 B-t 曲线； 测量时间已到，即时取下量筒，再逆时针旋转调压阀（此为关闭），再慢慢旋转（顺时针）放空阀，直到放气孔出气，之后取下泥浆杯，旋开泥浆杯盖，取出滤纸，冲去浮泥，测量泥皮厚度，同时记录失水量； 将量筒里的滤液放好，撕下一条 PH 试纸在滤液中浸

9、半秒钟取出，与标准色板比较，即得泥浆滤液的 PH 值； 图 5 气压失水仪 冲洗干净泥浆杯、杯盖、密封圈、并擦干净装好，以备后用 5含砂量 筛选法（图 6） 在玻璃量筒中，装入定量泥浆 20ml40ml 泥浆，体积为 V 0 ，再加入适量的水，总体积不大于 160ml，用手指堵住量筒口， 用力摇动，使泥浆均匀稀释。将量筒内的稀泥浆倒入过滤筒内，再用清水洗量筒，再倒入滤筒，直到通过筛网的水清澈透明为止，筛网上留下的全是不能通过 20_目的筛网的砂子。将专用漏斗套在过滤筒上，慢慢翻过来，插入玻璃量筒，再用清水将筛网上附着的砂子全部冲到玻璃量筒里，待砂子全部沉淀后，读出砂子体积 V，代入下式：含砂量

10、 1000´ =VVs 6实验数据整理 （1）测量数据 比重 漏斗粘度 旋转粘度 含砂量 清水时间 泥浆时间 泥浆体积 砂子体积 时间与失水量表 时间 30” 1 2 3 5 7.5 10 15 20 30 失 水量 （2）数据处理 比重 漏斗粘度 旋转粘度 PH 值 失水量 含砂量 塑性粘度 动切力 表观粘度 B-t 曲线 图 6 过滤筒与玻璃量筒 实验二 泥浆与无固相冲洗液的配制与性能测试 一、实验目的 掌握常用泥浆的配制方法 掌握常用无固相冲洗液的配制与性能测试方法，并认识其特性 二、实验内容 1泥浆 （1）不分散低固相泥浆（1L） 成分 质量或含量 粘土 50g 纯碱 5（土

11、重）或 0.20.3浆液 降失水剂（Na-CMC） 0.5 选择性絮凝剂（PHP） 0.005 水 余量 （2）钙处理泥浆（1L） 成分 质量或含量 粘土 813 纯碱（粘土分散剂） 0.4 降失水剂（Na-CMC） 0.3 FClS（铁镉盐-稀释剂） 1.2 烧碱 0.3 石膏 1.5 水 余量 选择以上两种泥浆中的一个，重复实验一的泥浆性能测试。2无固相冲洗液 （1）PHP-FeCl 3 无固相冲洗液（500ml） 成分 含量 体积（ml） 1的 PHP 3 15 1的 FeCl 3 0.5 2.5 水 余量 （2）PHP-FeCl 3 -KCl 无固相冲洗液（500ml） 成分 含量 体

12、积（ml） 1的 PHP 3 15 1的 FeCl 3 0.5 2.5 1的 KCl 0.5 2.5 水 余量 （3）DWY-型无固相冲洗液（500ml） 成分 含量 体积（ml） 1的 PHP 4 20 水玻璃 8 40 3的 PVA 0.3 50 1的硫酸铵 1.4 70 水 余量 配制顺序：大部分水-PHP-水玻璃-PVA-硫酸铵（余下水用于冲洗每次量下的器具） （4）无固相冲洗液实验测试指标 粘度（和） 每配制一种无固相冲洗液后，用旋转粘度计测塑性粘度 ，动切力 ，表观粘度 流性指数 n 和稠度系数 K。之后取 30ml 加入试管中，其余部分倒入一杯中。DWY-型无固相冲洗液再取出 9

13、2ml 倒入烧杯中。 冲洗液护壁性质 倒入杯中的冲洗液过半小时后，先后向杯中个放一个砂土岩样，同时记时，观察岩样开裂或坍散的时间。 向 92mlDWY-型无固相冲洗液的烧杯中，再加入 8ml10的硫酸铵溶液，搅匀后静放观察其凝聚，并记下加硫酸铵后到凝聚的时间。（5）无固相冲洗液实验数据整理 冲洗液类型 性能参数 塑性粘度 动切力 表观粘度 流性指数n 稠度系数 K 岩样浸泡时间 实验三 水泥浆的配制与性能测试 一、实验目的 1初步掌握水泥浆室内配制试验及性能测定方法，并了解几种常用添加剂对水泥浆液性能的影响。2流动度盘和维卡仪（凝固强度测定仪）的使用方法 二、实验步骤 1普通水泥速凝早强处理

14、（1）配方 水灰比 45 .0 = l 成分 质量或体积 矿渣水泥（425 # ） 300g 水 135ml CaCl 2 9g（3） 木质素磺酸钙 0.9g（0.3） （2）配制 用量筒量取 135ml 水，倒入搪瓷杯中大部分，其余水倒入小烧杯中；称取木质素磺酸钙0.9g，倒入搪瓷杯，搅拌溶解；称取 CaCl 2 9g，倒入小烧杯中溶解，称取水泥 300g，加入搪瓷杯中，边加边搅（加完即记时），最后将 CaCl 2 溶液加入水泥浆中，搅匀。（3）水泥浆性能测试 用流动盘测可泵期 测试前，先将刻度盘放平，然后将锥形试模（规格：上口内径 30±0.5mm，下口内径 64&a

15、mp;plusmn;0.5mm，高 60mm，容积 120cm3 ）置于刻度盘中心，刻度盘表面与试模内壁，均须用湿布擦过。将搅拌好的水泥浆缓慢注入试模中，注满为止，然后按垂直方向轻轻提起试模，任水泥自然摊开，待停止流动后，取其四个方向的平均数，即为初始流动度。测试过的水泥浆重新收回容器，继续不停搅拌，每隔 5 分钟重复测定一次，直至水泥浆的流动度等于 140mm 时为止，其累计的时间即为水泥浆可泵期。注意：每次测试后，必须即时清洗试模容器，防止结硬后无法取出，以致损坏模具；还须防止积垢难除，影响试验精度。 凝结时间测定（维卡仪-凝固强度测定仪） 首先检查仪器，放平仪器，使试杆能在机架上上下滑动

16、无阻，拧上长 50mm 的试针，放入底版，使试针尖端接触底板时，指针对准零位，并固定指针。接着将试模（规格：上口内径 65mm，下口内径 75mm，高40mm）内壁及底板均匀拭抹油，试模下口墙面涂黄油一层，紧压在底板上，防止漏浆。将强烈搅拌后的浆液倒入试模内，倒满为止，为防止产生气孔，应装边捣振，振动数次后，将表面刮平。测定时，将试模置于试针下，使试针与水泥表面接触，拧紧松紧螺丝，固定试杆，然后突然放松，任试杆自由沉入净浆，每隔数分钟重复测一次，并注意每次测试时，须稍稍移动试模位置，防止试针落入原孔。自加灰搅拌记时起至试针沉入水泥浆中距离底板0.51.0mm时累计时间为初凝时间。继续测试至试针沉入净浆不超过 1.0mm 所累计的时间为终凝时间，终凝时间减去初凝时间即为初终凝间隔时间。2普通水泥用石膏处理 （1）配方 水灰比 5 .0 = l 成