泥浆配制及性能的测定实验

泥浆配制及性能的测定实验

一、实验目的

1.了解泥浆的配制过程与方法；

2.熟练掌握泥浆性能测试仪器的工作原理与操作方法；

3.掌握泥浆性能的测试方法及泥浆性能参数与泥浆质量的关系。

二、实验仪器、器材

液体密度计；六速旋转粘度计；打气筒式失水仪；固相含量测试仪；含砂量测定仪；PH计；漏斗粘度计；秒表；板尺；量筒等。

三、实验内容

（一）1002型比重称

1. 仪器

1002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，其结构如图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，擦干泥浆杯周围的水珠，把游码移到刻度1，如水平泡位于中间，则仪器是准确的；如水平泡不在中间，则可在调重管内取出或加入重物来调整。

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，擦净泥浆杯周围的泥浆，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）仪器结构，该粘度计由漏斗和量筒组成。构造如图2。量筒由隔板分成两部分，大头为500ml，小头为200ml，漏斗下端是直径为5mm，长为100mm 的管子。

（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。

图2漏斗粘度计图3六速旋转粘度计1.漏斗；2. 管子；3. 量杯；4.筛网；5.泥浆杯

仪器使用前，应用清水进行校正。该仪器测量清水的粘度为15±0.5秒。若误差在±1秒以内，可用下式计算泥浆的实际粘度。

（三）ZNN型旋转粘度

ZNN六速主要用于测量泥浆的流变参数。电动六速旋转粘度计仪器结构如图3所示。

1. 仪器结构

（1）动力部分

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）变速部分

可变六速，转速分别为3 6 100 200 300 600转/分

（3）测量部分

扭力弹簧、刻度盘与内外筒组成测量系统。内筒与轴锥度配合，外筒卡口联接。

（4）支架部分

采用托盘升降被泥浆杯。

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一定的转矩，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.准备

① 将仪器与电源相接，启动马达，变更调速杆位置。检查传动部分运转是否良好，有无晃动与杂音，以及调速机构是否灵活可靠。

② 卸下外筒，检查内筒是否上紧，内外筒表面有无杂务，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/分观察外筒的偏摆量，如偏摆量大于

0.5mm，则取下外筒，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），立即放置于托盘上，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 迅速从高速到低速进行测量，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 试验结束后，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。

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

绝对粘

度（mPa?s）

③ 塑性流体mPa·s

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. 注意事项

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 长途搬运时一定要卸下内筒，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行。

（四）失水量测定仪

仪器主要性能尺寸：工作压力0.69 MPa