泥水盾构泥浆参数测试

泥浆参数测试试验

一、泥浆比重

1.1仪器及测试原理简介

泥浆比重也即是泥浆密度，一般用相对密度的方式来表示，即相对于水的密度，水的密度为1.0g/cm3。

采用NB-1型泥浆比重计对泥浆密度进行测试，图1是该型比重计结构。

(1)泥浆杯；(2)水准泡；(3)主刀口；(4)主刀垫； (5)底座；(6)挡臂；(7)砝码；(8)杠杆；(9)平衡圆柱

图1 泥浆比重计结构

1.2实验器材

NB-1型泥浆比重计，1000ml泥浆杯，清水，泥浆试样。

1.3实验步骤

1、准备工作：

将比重计用清水清洗并擦拭干净。 2、泥浆比重测试步骤如下：

1.取下杯盖，装满欲测泥浆试样，如泥浆中浸入气泡，需轻轻敲击测试杯，直至气泡溢出杯外；

2.将杯盖重新盖上，并转动盖紧，使多余的泥浆和空气从杯盖中间小孔挤出； 3.将称体外表面及杯盖上多余的泥浆擦拭干净； 4.将称体主刀刃对准刀口，放于支撑座上；

5.将砝码移到刃口附近，然后再缓缓向右移动砝码，使杠杆主尺保（主尺每一小格值为0.01，单位g/cm3）持水平的平衡位置（可通过观察水准泡判断是

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否平衡）；

6.读数，砝码左侧边线所对的刻线就是所测泥浆的比重； 7.每次使用后要彻底洗净、擦干，然后放于仪器箱中。 3、仪器校验

泥浆杯中注满20℃清洁的淡水，用同样测量泥浆的方法测得比重如为1，则表明比重计是准确的，可以使用。如果测得结果不为1，则可将泥浆比重计的平衡圆柱盖拧开，通过增减圆柱内的金属颗粒，使测量的清水比重为1即可。

二、泥浆含沙量 2.1仪器及测试原理

泥浆含砂量指泥浆中不能通过203目筛孔，或粒径大于0 074毫米的固相颗粒所占泥浆体积的百分数。使用NA-1型泥浆含沙量器对泥浆进行含沙量测试，图2为仪器各组成部分。

图2 泥浆含沙量测定器

2.2实验器材

NA-1型泥浆含沙量计，1000ml泥浆杯，清水，泥浆试样。

2.3实验步骤

1、准备工作

将仪器用清水清洗并擦拭干净。 2、测试步骤：

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1.把泥浆充至测管上标有“泥浆”字样的刻线处，加清水至标有“水”的刻线处，堵死管口并摇振；

2.倾倒该混合物于滤筒中，丢弃通过虑筛的液体，再加清水于测管中，摇振后再倒入滤筒中，反复操作，直至测管内清洁为止；

3.用清水冲洗筛网上所得的砂子，剔除残留泥浆；

4.把漏斗套进滤筒，然后慢慢翻转过来，并把漏斗嘴插入测管内，用清水把附在筛网上的砂子全部冲入管内；

5.待砂子沉淀后，读出砂子的百分含量； 6.将仪器清洗并擦干，收入箱中。

三、泥浆粘度

3.1仪器及测试原理

泥浆在流动时，其内部存在着摩擦力。内摩擦力的大，一般用“粘度”的大小来反映，粘度的倒数即为流动度，粘度越大，流动度就越小。通常以一定规格的漏斗，流出一定体积(500ml或946ml)的泥浆所经历的时间(s)来衡量黏度的大小，称漏斗黏度，它是一种相对黏度。这泄流时间可以作为一定条件下某一表观黏度的量度，相对地表示。

实验采用1006型泥浆粘度计对泥浆进行测试，图3为粘度计各组成部分。泥浆粘度计的流出管为孔径5mm，长100 mm的铜管，清洁的水注入粘度计，流出500 ml所需的时间为15 s，有隔层的量杯其一端的容量为 500 cm3，另一端的容量为200 cm3。

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图3 泥浆粘度计

3.2实验仪器

1006型泥浆粘度计，1000ml泥浆杯，清水，泥浆试样。

3.3实验步骤

1、准备工作

将仪器用清水清洗并擦拭干净。 2、泥浆粘度测试步骤：

1.把需要测定的泥浆搅拌均匀，通过筛网倒入粘度计中，同时用手指堵住下部出口；

图4 泥浆粘度测试

2.测量时将500ml的量杯置于流出口下，当放开堵住出口的手指时开始用秒表计时，待泥浆流满500ml量杯且达到它的边缘时停止计时，记录下泥浆流出

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的时间（s），该值就是所测泥浆的粘度；

3.测试完成后用清水将各粘度计清洗干净收入箱中。

3、仪器校验

时常用清洁的淡水来测量其流出的时间，该值为粘度计的“水泥浆粘度计值”，如果水值大于15s，表示流出管未冲洗干净，可用软毛刷、布条等进行清洗，如果小于15s，则粘度计不能再使用，正常水值为15±0.5s。

四、泥浆颗粒级配

4.1仪器及测量原理

采用BT-9300H型激光粒度分布仪对各类泥浆级配进行测定，图5是仪器组成结构，图6为激光粒度仪工作原理图。

图5 激光粒度仪组成结构

测量原理：光在传播中，波前受到与波长尺度相当的隙孔或颗粒的限制，以受限波前处各元波为源的发射在空间干涉而产生衍射和散射，衍射和散射的光能的空间（角度）分布与光波波长和隙孔或颗粒的尺度有关。用激光做光源，光为波长一定的单色光后，衍射和散射的光能的空间（角度）分布就只与粒径有关。对颗粒群的衍射，各颗粒级的多少决定着对应各特定角处获得的光能量的大小，各特定角光能量在总光能量中的比例，应反映着各颗粒级的分布丰度，由特定角度测得的光能与总光能的比较推出颗粒群相应粒径级的丰度比例量。

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图6 BT-9300H型激光粒度仪原理图

4.2实验器材

装有测试软件电脑一台，BT-9300H型激光粒度分布仪，BT-601型循环分散系统，1000ml泥浆杯，水桶两个，清水，待测泥浆。

4.3实验步骤

1、准备工作

1.设置光学参数：启动软件中的“设置-光学参数”菜单，选择合适的物质、介质。

2.设置测试参数：启动软件中的“设置-测试参数”菜单，选择合适的分析模式（一般选“通用”）、光学模式（Mie）、选择合适的报告单格式等。

3.填好“测量-文档”信息。

4.选择数据库（要对所测试的样品进行单独保存时）。

5.向BT-601循环分散器中加入清水反复冲洗三次至干净。依次打开循环泵、搅拌器，超声波、及定时器开关准备测试。

2、测试步骤：

1.背景：启动“测量-常规测试”测量系统背景。背景高度应在1-6之间，横坐标长度小于20格，形状为逐次递减，20格以后没有信号。点击“确认”后背景将被保存下来。

2.浓度：多次少量添加测试样品，同时观察遮光率，这个值应在10%-15%之

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间为最佳。

3.分散：打开超声波，超声分散1-2分钟。 4.测试：点击“连续”按钮开始测试并显示结果。

5.保存和打印：点击保存或打印按钮，将结果保存到数据库里，测试结束。 6.把测试完的样品排掉，加入干净水反复冲洗三次至干净，分布仪内部样品池需拆卸擦拭干净，准备下次测试。

图7为实验测试相关图片。

图7 样品添加和软件界面显示

3、仪器校验

1.点击“设置-仪器标定”输入密码better(小写字母)就可进入标定窗口。 2.标定操作方法与常规测试方法相同。标样的遮光率为13%-16%，这样根据情况点击“标定”按钮，最多标定8次，如果成功系统会自动在这多次中选择偏差最小的一个显示OK，如果失败标定窗口显示“标定失败”就要检查仪器或标定操作的问题。

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