泥浆拌制作业指导书Word文档格式.docx

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审核：

中铁电气化局京石客运专线项目第一分部

2008年9月1日

泥浆试验作业指导书

一、泥浆拌制：

1.用机械搅拌时，先将定量的清水加入搅拌机，然后慢慢地加入与水量相适应的粘土，并开动搅拌机。

成浆后，打开出浆门出浆。

2.人工搅拌时，先将粘土加水放入制浆池内浸泡，然后用人工搅拌。

3.钻锥搅拌多用于冲抓锥或冲击锥。

将粘土直接投入钻孔内，利用钻锥冲击制造泥浆。

4.用正反循环钻转进时，由于要求泥浆质量高，最好在井孔外，以浆拌制机制成泥浆后使用。

5.在粘土地层中钻进，可先采用清水护壁，待陆续钻进时，孔内的清水同钻切削下来的黏土，在钻锥回转或冲击搅拌下，自然形成泥浆。

但如粘土含砂多，则这样制成的泥浆质量可能不符和要求，需加以净化改进。

若粘土层很厚，泥浆中的粘土含量将逐渐增加，故在钻进中，要及时加水稀释泥浆，使它符合要求的相对密度、粘度和其他性能指标。

制出的泥浆可贮于它处备用。

6.泥浆制备：

按照试桩桩位设制浆池，及沉淀池，并用循环胶管连接，泥浆选用优质钠基膨润土制成。

入孔泥浆性能指标，符合下列要求：

（1）比重：

正循环旋转钻机、冲击钻机使用管形钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.1～1.3；

冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不宜大于：

黏土、粉土为1.3，漂石、卵石层为1.4，岩石为1.2，反循环旋转钻机入孔泥浆比重可为1.05～1.15。

（2）黏度：

入孔泥浆黏度，一般地层为16～22s，松散易坍地层为19～28s。

（3）含砂率：

新拌泥浆不宜大于4%。

（4）胶体率：

不小于95%。

（5）PH值：

大于6.5。

二、检测项目：

1.泥浆密度试验

泥浆密度越大，对井壁压力越大，对增大井壁泥皮厚度越有好处。

但泥皮厚度过大，灌注混凝土时，容易使泥皮拥起在混凝土表面，形成局部夹心，对桩壁摩阻力也有影响。

因此，应根据不同地质及不同钻孔方法选定合适的泥浆密度，一般在1.1～1.3g/cm3之间为宜。

泥浆密度测定有两种方法，即泥浆密度计法和量杯法。

（1）泥浆密度计法：

泥浆密度计（如图6-3所示），由泥浆杯、杠杆、支架和游码组成。

图6-31.量杯；

2.量杯盖；

3.刀刃支点；

4.滑动游码；

5.刻度称6.支座

试验时，将经搅拌均匀的泥浆装满泥浆杯，加盖后并擦净从小盖孔益出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态，即水平泡位于中央，读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的密度（g/cm3）。

密度计法设备简单轻巧，操作也很简单，读数准确，而且在工地上可很快得出试验结果。

（2）量杯法：

试验室若无密度计，可用一口杯或量筒（容积最好在500ml以上），测定泥浆密度。

用口杯时，先称其质量为m1，装满清水，用玻璃片推平杯口水，尽量排尽玻璃片下气泡，称其质量为m2，再倒去清水。

试验时，将搅拌均匀的泥浆倒入杯中，并用玻璃片推平杯口泥浆，擦净杯周益出的泥浆，称其质量m3，则泥浆密度为：

ρx=（m3－m1）/（m2－m1）。

用量筒时，先称其质量m1，将搅拌均匀的泥浆倒入量筒中，最好用漏斗倒入泥浆，以免泥浆溅在量筒内壁上，不便擦掉，使称量不准确。

特别是当泥浆倒至快接近要求刻度时，一定要小心、慢倒，以免泥浆超出刻度后又不便倒出泥浆。

看、读刻度一定要准确，一定要读出凹形液面的低点。

装满泥浆后，称其质量m2。

则泥浆密度为：

ρx=（m2－m1）/m3（量筒容积）。

用量杯法，不用购置专门仪器，口杯、量筒一般试验室都有，但大多是取回试验室做，不能在工地上马上出结果，否则应带上台秤到工地，不太方便。

2.泥浆粘度试验

泥浆粘度是表示泥浆粘滞程度的指标。

泥浆粘度是用泥浆由标准粘度计中流出500ml泥浆所需时间来表示，单位为s。

工地用标准漏斗粘度计（如图6-4所示），由两端开口的量杯、漏斗、筛网及杯组成。

图6-4

1.漏斗；

2.管子；

3.量杯200ml；

4.量杯500ml部分；

5.筛网及杯

试验操作步骤如下所述：

（1）试验前，先用清水将粘度计的漏斗冲洗干净。

（2）将试验用的泥浆搅拌约1min，使其稀稠均匀。

（3）用手指堵住漏斗的流出口，将经过过滤去掉砂粒的泥浆，用两端开口的量杯，分别取200ml和500ml泥浆（共700ml）注入漏斗中。

（4）在漏斗流出口下面放一个500ml量杯或量筒。

放开手指同时开动秒表。

（5）待泥浆流满500ml量杯时，按停秒表，其流出时间即为粘度（s）。

试验过程中切记不得碰动漏斗，最好将漏斗固定在墙壁上。

粘度计应经常用清洁净水测其流出时间，称为粘度计的“水值”。

水值应为15s±

0.5s，如“水值”大于15s，说明漏斗下面管子里可能有细砂或其他物品堵塞，应想法通刷，使其畅通，让“水值”符合要求。

如果“水值”不符合要求，应用（6-3）、（6-4）进行校正。

a=k*b（6-3）

k=15/c（6-4）

式中：

a——泥浆的标准粘度；

b——不符合要求的粘度计所测的粘度；

c——用清水实测的“水值”；

k——粘度计校正系数。

泥浆粘度，以两次试验结果的平均值为测定值。

泥浆碾度与密度的关系，粘度越大，密度也就越大。

配制泥浆前，应进行多种泥浆的配比试验，选择好的粘土配制泥浆。

泥浆粘度越大，结构强度较大，在孔壁上形成的泥皮较坚固，悬浮和携带钻渣的能力也较大。

但是在粘土层中钻进时，粘度过大，将影响钻进速度，容易糊钻头。

因此，要按不同的土层，选择合适的泥浆粘度。

3.泥浆胶体试验

胶体也称稳定率，是指泥浆中土颗粒保持悬浮状态的性能。

胶体率高，粘土颗粒的悬浮状态就好，泥浆沉淀少，形成的泥皮强而致密，清孔时应用胶体率高的泥浆。

试验方法：

将搅拌均匀的泥浆倒入干净的100ml的量杯中，一定要仔细观察，泥浆表面与100ml刻度线平齐，然后用玻璃片盖在量杯上，以防尘土落入。

应同时做2个试样，静置24h后读数，量杯上部可能为澄清的透明水，下部为沉淀物。

用100减去澄清透明水的体积，即为泥浆的胶体率（%）。

泥浆的胶体率一般应大于95%。

4.泥浆含砂率试验

泥浆的含砂率是指泥浆中砂粒和不可分散物质的含量。

含砂率大，会降低粘度、增大密度、造成泥皮松散、护壁不牢、增加孔内沉淀厚度，同时容易磨损泥浆泵。

因此，应控制泥浆含砂率。

含砂率工地一般用含砂率计（如图6-5所示）测定。

先将含砂率计用清水洗净，并倒干筒内水，将搅拌均匀的50ml泥浆倒入含砂率计筒内，然后在倒入450ml清水，将仪器塞紧，摇动1min，使泥浆与水混合均匀，再将仪器竖直静放，应避免晃动仪器，最好将仪器悬挂在墙壁上。

开动秒表，3min后从仪器下端的刻度上读出沉淀物的体积，乘2（因所放入泥浆只有50ml），即为含砂率%。

以两次结果的平均值为测定值，有时很难从仪器试管上读出准确数字，可以液体翻花的界限来认定。

图6-5

如需测纯含砂量，可将上述试验后的稀释泥浆液倒掉，只留仪器试管中的沉淀物，用清水反复冲洗，至管内完全呈清水，重新读数乘2，即为纯含砂率。

5.泥浆失水量和泥皮厚度确定

泥浆在井内承受压差作用，部分水渗入地层，这种现象叫泥浆的失水（或称滤失），滤失的多少称泥浆的失水量。

其大小一般以30min以内，在1个大气压压差作用下，渗过一定面积的水量，以ml计。

泥浆失水量的测定，过去用专门的失水量测定仪。

该仪器由加压活塞、过滤器、逆止凡尔、十字螺丝、加压筒、金属套筒、加压锤等组成。

试验时还要加注机油，操作繁杂，很麻烦。

现在规定只用简易法测定近似值即可。

试验时，将一张120mm*120mm的滤纸置于水平玻璃板上，中央画一个直径30mm的圆圈，将2ml的泥浆滴于圆圈中心，30min后，量算湿润圆圈的平均半径（一般要测4～6个值）及泥浆坍平成泥饼的平均半径（mm）。

湿润圆圈平均半径减去泥饼的平均半径，即为泥浆的失水率，单位ml/30min。

在滤纸上量出泥饼厚度（mm），即为泥皮厚，泥皮越平坦、越薄，则泥浆质量越高，一般不宜厚于2～3mm。

6.泥浆酸碱度（PH值）测定

泥浆的酸碱度，一般用PH值试纸检测。

普通PH值试纸有1～14个指数。

试验时，撕下一张PH试纸条，在泥浆中蘸一下即取出，与试纸板进行颜色对比，颜色接近的指数5为泥浆的PH值，至少应测试2次。

PH值为7时，是中性；

PH值越小，酸性越强；

PH值越大，碱性越强。

钻孔泥浆一般要求PH值在8～11范围内。

以上各项泥浆性能指标的测定时间，钻进方法不同，要求也不同。

用冲抓锥、冲击锥钻孔时，开始制浆和每工作班最好测定一次全套泥浆指标。

无条件时，可测定相对密度、粘度、含砂率、胶体率几项指标。

用正、反循环钻孔时，每工作班最好从泥浆面下0.5m处取样测全套泥浆指标，中间可抽查一次相对密度、粘度、含砂率和PH值4项指标。