膨润土吸蓝量等测试方法文档格式.docx
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GB/T5005钻井材料规范（GB/T5005-2001，eqvISO13500：
:
1998）
JB/T9224检定铸造粘结剂用标准砂
3术语和定义
下列用语适用于本标准。
3.1阳离子交换容量
100g膨润土可交换的阳离子毫摩尔数。
3.2吸蓝量
100g膨润土在水中饱和吸附无水亚甲基蓝的克数
3.3吸水率
膨润土在20和0.1MPa下，2h自然吸水的能力。
3.4膨胀指数
2g膨润土在水中膨胀2h后的体积。
4分类、标记
4.1膨润土按属性分类
膨润土按属性分为钠基膨润土和钙基膨润土，依据阳离子交换量和交换性离子含量，按下列计算进行划分。
阳离子交换容量和阳离子交换性含量测定方法参见附录A。
∑Na++∑k+
当——————≥1时，为钠基膨润土，以NaB表示；
∑Ca+++∑Mg++
当——————＜1时，为钙基膨润土，以CaB表示；
钠基膨润土分为天然钠基膨润土和人工钠基膨润土，分别以NNaB和ANaB表示。
4.2膨润土按用途分类
膨润土按用途分为三类，铸造用膨润土以F表示;
冶金球团用膨润土，以P表示；
钻进用你讲用膨润土，以M表示。
4.3产品规格
铸造用膨润土分四个等级，分别是一级品、二级品、三级品和四级品，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
冶金球团用膨润土分钠基膨润土和钙基膨润土，各分三个等级，分别是一级品、二级品、三级品，用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
钻井你将用膨润土分三个品种：
钻井膨润土，未处理膨润土，OCMA膨润土。
4.3标记
4.4.1铸造和冶金球团用膨润土的产品标记
铸造和冶金球团用膨润土的产品标记按属性、用途、规格和标准编号顺序编写。
属性
--
用途
规格
本标准编号
示例如下：
铸造用人工钠化膨润土一级品，其标记为ANaB-F-Ⅰ-GB/Txxxx
冶金球团用钙基膨润土二级品，其标记为CaB-P-Ⅱ-GB/Txxxx
4.4.2钻井用泥浆膨润土的产品标记
钻井泥浆用膨润土的产品标记按品种和标准编号顺序编写。
钻井泥浆用未处理膨润土，其标记为：
未处理膨润土-GB/Txxxx
要求
铸造用膨润土的质量指标应符合表1规定
表1铸造用膨润土的质量指标
产品等级
一级品
二级品
三级品
四级品
湿压强度，kPa≥
100
70
50
30
热湿拉强度,kPa≥
2.5
2.0
1.5
0.5
吸蓝量,g/100g≥
32
28
25
22
过筛率（75um,干筛），质量分数，%≥
85
水分（105℃），质量分数，%
9~13
注：
铸造用钙基膨润土热湿拉强度不作要求
冶金球团用膨润土的质量指标应符合表2规定。
表2冶金球团用膨润土的质量指标
产品属性
钠基膨润土钙基膨润土
吸水率（2h）≥
400
300
200
160
120
吸蓝量g/100g≥
26
膨胀指数,ml/2g
15
5
98
95
水分，质量分数，%≥
钻井泥浆用膨润土质量指标应符合表3规定。
表3钻井泥浆用膨润土质量指标
产品品种
钻井膨润土
未处理膨润土
OCMA膨润土
粘度计600r/min读数≥
屈服值/塑性粘度≤
3
6
滤失量，cm3≤
15.0
16.0
75um筛余，质量分数，%≤
4.0
分散后的塑性粘度，mPa.S≥
10
分散后的滤失量cm3≤
12.5
水分（质量分数），%≤
13.0
试验方法
吸蓝量
仪器设备
玻璃容量瓶：
1000ml,棕色：
玻璃滴定管：
50ml；
锥形烧瓶：
250ml；
中速定量滤纸：
φ9cm
天平：
精度0.0001g
磁力搅拌仪
试剂
焦硫酸钠溶液：
1%（质量分数）
亚甲基蓝溶液
：
准确称取2.3380g分析纯亚甲基蓝试剂（三水亚甲基蓝），相对分子量373.9（试剂在使用前应一直在干燥器中密封避光保存），使其充分溶解于蒸馏水，在1000ml棕色容量瓶中用水稀释至刻度。
试验步骤
称取已在105℃±
3℃烘干2h的膨润土试样0.2g±
0.001g.置于预先盛有50ml水的250ml锥形烧瓶，使其充分溶解后，在磁力搅拌仪上分散5分钟，加入1%焦磷酸钠溶液20ml，继续搅拌2-3分钟。
然后在电炉上加热2分钟，取下冷却至25℃±
5℃。
在搅拌下用滴定管滴加亚甲基蓝标准溶液。
第一次可预滴加约总量的
三分之二的亚甲基蓝溶液，搅拌2分钟使其充分反应，以后每次滴加1-2ml，搅拌30S后用玻璃棒沾取一滴试液在中速定量滤纸上，观察蓝色斑点周围是否出现淡蓝色晕环，若未出现，则继续滴加亚甲基蓝溶液。
当开始出现淡蓝色晕环后，继续搅拌2分钟，用玻璃棒沾取一滴试液在中速定量滤纸上，观察是否出现淡蓝色晕环，若淡蓝色晕环不在现，继续滴加亚甲基蓝溶液。
如搅拌2分钟后仍出现淡蓝色晕环，表明已经达到终点，记录滴定体积。
计算方法
试样的吸蓝量，按公式
（1）计算：
319.85VC
MBI————————×
1000m
式中
MBI——吸蓝量，g/100g；
C——亚甲基蓝溶液浓度，mol/L；
V——亚甲基蓝溶液的滴定量，ml；
m——试样质量，g；
319.85——无水亚甲基蓝的摩尔质量的数值，g/mol;
100——每克膨润土吸蓝量换算成100克膨润土吸蓝量的系数。
允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定的相
对偏差不大于2%。
吸水率测定——多孔板法
原理
膨润土通过多空毛细管吸水膨胀，质量随吸水程度提高而增加，测量一段时间的吸水量增重而计算出该时间段的吸水率。
多孔陶瓷板：
250mm×
60mm,孔径150um~170um（按GB/T1967测定），显气孔率30%~43%（按GB/T1966测定）。
玻璃容器：
350mm×
3500mm×
10mm
精度0.01g。
φ125mm
温度计：
0℃±
0℃~150℃±
0.5℃。
试验准备
把多孔陶瓷板放入玻璃容器中，用蒸馏水浸没，使多孔陶瓷板浸透。
试验时始终保持使多孔陶瓷板上表面高出水面6mm±
1mm，并使玻璃容器和水温度稳定在20℃±
2℃
将滤纸两张放在蒸馏水中浸渍30S，使其吸水饱和，然后放在多孔陶瓷板上平衡水分60分钟后，分别称量该滤纸。
称取2份2g±
0.01g已在105℃±
3℃温度下至恒重的膨润土，分别均匀的撒在两张湿滤纸上，将膨润土的散布直径约9cm。
将滤纸和膨润土对称放置在多孔陶瓷板上（注意不要叠），盖上玻璃容器盖。
静置两小时后，用镊子和铲刀仔细取出湿滤纸和膨润土，放在天平上称量。
膨润土的吸水率按下式计算：
W-Wo-m
Wa=——————×
m
式中：
Wa——吸水率，%
W——湿滤纸和膨润土质量，g
Wo——湿滤纸质量，g
m——干膨润土试样质量，g
允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定的相对偏差不大于3%
水分的测定
温度计:
量程0℃±
烘箱:
可控制在105℃±
3℃。
称量瓶：
φ50mm×
30mm。
将称量瓶在105℃±
3℃下烘至恒重秉称量，加入10g膨润土试样，将称量瓶和试样再次称重后在105℃±
3℃烘干2小时，取出在干燥器中冷却30分钟，称量。
m3-m4
W=——————×
m3-m5
W——水分质量分数，%
m3——烘干前膨润土试样和称量瓶质量,g。
m4——烘干后膨润土试样和称量瓶质量,g。
m5——称量瓶质量，g。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定的相对偏差不大于2%。
膨胀指数的测定
具塞刻度量筒：
100ml，内侧底部至100ml刻度值处高180mm±
5mm；
量程0℃±
准确称取2g±
0.1g已在105℃±
3℃烘干2小时的膨润土样品，将该样品分多次加入已有90ml蒸馏水的100ml刻度量筒内。
每次加入量不超过0.01g，用30S时间缓慢加入，待前次加入的膨润土沉淀至量筒底部再次添加。
相邻两次加入的时间不少于10分钟，直至试样完全加入到量筒中。
全部添加完后，用蒸馏水仔细冲洗粘附在量筒内侧的粉粒使其溶入水中，最后将量筒内的水位增至100ml标线处，用玻璃塞盖紧（2小时候，如果发现量筒底部沉淀物中夹杂的空气或水的分隔层，应将量筒45度角倾斜并缓慢旋转，直至沉淀物均匀）.静置24小时后，记住沉淀物界面的量筒刻度值（沉淀物不包括低密度的胶溶或絮凝状物质），精确至0.5ml。
记录试验开始和结束时试验室的温度，精确到0.5℃。
对同一试样的两次平行测量，平均值大于10时，其绝对误差不得大于2ml，平均值小于或等于10时，其绝对误差不得大于1ml。
附录A
膨润土胶质价、膨胀容的测定
100ml具塞量筒
天平（精确0.01克）
烘箱
氧化镁试剂
蒸馏水
1mol盐酸溶液
配置1mol盐酸溶液：
83ml盐酸化学试剂用蒸馏水稀释至1000ml。
胶质价：
准确称取通过200目并于105度烘干至恒重的膨润土15克，具塞量筒内加蒸馏水45--60ml将膨润土加入，盖紧筒塞。
摇15分钟观察土粉完全分散无颗粒。
若有将继续摇匀。
添加氧化镁1克用蒸馏水补充至100ml刻度，再摇5分钟。
静置24小时读取界面数值。
即为该土的胶质价。
钠土胶质价高可采用3克土粉0.2克氧化镁。
最终数值乘以5。
膨胀容：
准确称取通过200目并于105度烘干至恒重的膨润土1克，具塞量筒加蒸馏水45--60毫升将膨润土加入，摇几下后用蒸馏水补充至75ml刻度，摇3分钟至完全分散无颗粒，加入1mol的盐酸溶液25ml，摇1分钟放气后静止24小时读取界面值，即为该土的膨胀容
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