泥浆性能检测方法

㈠ 泥浆比重怎么测

制作泥浆需要注意其比重，泥浆比重计算公式

泥浆比重并没有固定的计算公式，但一般会有测定泥浆的仪器来测量其泥浆比重。将泥浆灌入标准容器里，放到测量仪器上。后滑动游标，游标滑动杆上是有刻度的（就像磅秤刻度一样），刻度1表示是水，大于1的刻度就是泥浆的比重。而一般测量所得比重1为标准，如不符合可调整平衡筒中的重物。

注意，测量仪器的读数砝码左测边线所对的刻线就是所测钻井液的比重。泥浆比重计的检验与注意事项泥浆比重计出厂前需进行检测。另外，按正确的使用方法进行每次用后要彻底洗净、擦干、重新放于盒内。

一、钻孔桩泥浆性能
正循环泥浆比重1.1～1.3，冲击钻1.2～1.4，反循环1.05～1.15

黏度一般16～22s，松散易坍19～28s

含砂率<4%

二、清孔后泥浆性能指标
比重：1.03-1.10，黏度：17-20，含沙量：＜2%，胶体率：＞98%

三、泥浆比重试验
1．试验仪器：泥浆比重计

现场技术员必备技能——泥浆三大指标测定（桩基施工）
2．试验方法：将要测定的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，再置于支架上，移动游码，使杠杆水平，读出游码左侧的刻度即为泥浆的相对密度。

NB-1型泥浆比重计是一个不等臂的天平，它的杠杆刀口搁在可固定安装在工作台的座子上，杠杆左侧为盛泥浆的杯，容积固定不变，杠杆右侧为有刻度的游码装置，移动游码可在标尺上直接读出泥浆重量。杠杆的平衡可由杠杆顶部的水平泡指标。该仪器测试使用前要用清水对仪器进行校正，如读数不在1.0处，可通过增减杠杆右端的金属颗粒来调节。

四、泥浆粘度试验：
1．试验仪器：标准漏斗粘度计

现场技术员必备技能——泥浆三大指标测定（桩基施工）
2．试验方法：用两端开口杯分别量取200mL和500mL的泥浆，用筛网滤去大的砂粒，再将泥浆倒入漏斗，使泥浆从漏斗流出，流满500mL量杯所需的时间即为泥浆的粘度。（校正方法：漏斗中加满700mL的清水，流出500mL的时间应为15s，如偏差超过±1s，则测定的结果应进行修正。方法：泥浆粘度=测得的泥浆粘度（s）×15s/测得的清水粘度数（s））

五、泥浆的含砂率试验：
1．试验仪器：含砂率计

现场技术员必备技能——泥浆三大指标测定（桩基施工）
2．操作程序：

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。

倾倒该混合物于滤筒中，丢掉已通过滤筛的液体，再加清水于测管中，摇振后再倒入滤筒中。反复之，直至测管内清洁为止。

用清水冲洗筛网上所得的砂子，剔除残留泥浆。

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

待砂子沉淀后，读出砂子的百分含量（垂直静置一分钟，记录沉淀物体积的毫升数，即为含砂率）。 将仪器清洗并擦干，收入箱内。

㈡ 桩基泥浆测什么

桩基的泥浆三大指标检测

桩基的泥浆性能三大指标：泥浆比重、泥浆粘度、含砂量。包括仪器结构、操作规程、技术指标、注意事项

泥浆比重

一、概述

NB-1比重计是用于测定泥浆比重的仪器，其单位为克／厘米3。本比重计是一个不等臂的天平，它的杠杆刀口搁在可固定安装在工作台的座子上，杠杆左侧为有刻度的游码装置，移动游码可在标尺上直接读出泥浆重量。杠杆的平衡可由杠杆顶部的水平泡指示。

二、主要技术特性

1、测量范围从0.96~3克／厘米3

2、刻度分度值为0.01克／厘米3

3、泥浆杯的容量为140厘米3

4、仪器尺寸:500(长)*100(宽)*100(高)mm

三、使用说明

1、泥浆比重计使用时，须将泥浆注入泥浆杯内

2、齐平杯口，不要留有气泡

3、将杯盖轻轻盖上

4、将多余溢出的泥浆揩刷干净

5、把杠杆的主刀口放到底座的主刀垫上

6、缓缓移动砝码，当水泡位于中央时，杠杆呈水平状态

7、读出砝码左侧所示刻度（即为泥浆比重）

8、如需测得泥浆比重2~3克/厘米3时，将平衡圆柱盖旋开

9、将平衡重锤放入

10、旋上螺纹盖，即可测得

11、仪器使用后应冲洗揩刷干净

四、校验方法

检验仪器是否准确，可在泥浆杯中注满蒸馏水，用同样方法测量所测得比重如为1，则表时比重计是准确的。如果测得结果不为1，则可将比重计的平衡圆柱盖拧开，增减圆柱内的金属颗粒，使所测量的比重为1即可。

泥浆粘度

一、技术特性
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 秒，有隔 层的量杯其一端的容量为 500 立方厘米，另一端的容量为 200 立方厘米。

二、仪器结构

泥浆粘度计是一个漏斗状容器， 末端为一个流出管， 仪器装有手柄， 泥浆粘度计手柄上有二个钥匙孔，使挂在墙上钉子上时，仪器保持垂直，一只圆筒状隔 成两部的量杯，正反两面都可以使用,一面的容量为 500 毫升，另一面的容量 为 200 毫升，另外随仪器附有盛泥浆的筛网和圆筒，泥浆筒的容量约 1000 毫 升,其直径与粘度计上口相同，所以筛可以复在两者之上，筛网为滤泥浆之用，筛孔为每时 16 孔。

三、操作规程

1、在测定粘度之前,先将泥浆粘度计用水刷干净，再在化验用的泥浆搅拌机中，把泥浆搅拌1 分钟，量杯将 500 及 200 毫升(700 毫升)的泥浆通过筛网注入粘度计,其流出口用手指堵住不使流出。

2、测量时将 500 毫升的量杯置于流出口下，当放开堵住出口的手指时，同时开动停表，待泥浆流满 500 毫升量杯，达到它的边缘时，再按动停表，记下泥浆流出的时间，就是这泥浆的粘度。

3、假如在测定粘度以前，没有将泥浆按照上法在搅拌机中充分搅拌，则应把泥浆由量杯重新倒入泥浆粘度计中，重复测量，一直到流出的时间不再减少为止。

4、测量后须用水将粘度计，筛网和量杯冲洗干净。 泥浆粘度计应当时常用清洁的水来测量出其流出的时间，这称粘度计的"水 泥浆粘度计值"。如水值大于 15 秒，表示流出管未冲洗干净，可用软毛刷，布条等冲刷管子，如小于1 5 秒，就不能用了，正常水值为15±0.5 秒。

四、主要技术指标

1、流出管孔径： φ5mm长100mm。

2、水的粘度：15±0.5S。

3、夹层量杯：一端容量500ml,另一端容量200ml。

五、注意事项

1、每次使用后，应洗净擦干。

2、非试验人员不得使用本仪器。

3、试验在进行过程中不得离开或与人闲谈。

4、应放置在无尘、无腐蚀常温的环境中

含砂量

一、概述

NA-1 型泥浆含砂量计是用于测定泥浆含砂量的仪器,单位为%。 筛网为铜网，筛孔尺寸准确。

二、结构及技术参数

含砂量由一只装有200目筛网的滤筒和与滤简直径相应的漏斗及一只具有0—100％刻度的玻璃测管组成。

三、操作流程

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、倾到该混合物于滤筒中，丢弃通过滤筛的液体，再加清水于侧管中。摇振后再倒入滤筒中。反复之，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。

四、注意事项

1、每使用后，应洗净擦干。

2、非试验人员不得使用本仪器。

3、试验在进行过程中不得离开或与人闲谈。

4、应放置在无尘、无腐蚀常温的环境中。

五、泥浆含沙量计量解析

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。含砂量由一套筛砂装置（含砂量计）测定。泥浆含砂量高,易磨损钻具和泥浆泵；泥浆密度升高,影响泥皮质量,降低机械钻速，诱发沉砂卡钻。

㈢ 钻孔灌注桩的泥浆性能指标有那些

灌注桩泥浆性能指标按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）附录D，有以下几个性能指标：

1、相对密度ρx

泥浆的相对密度时泥浆与4℃时同体积水的质量之比。相对密度可用泥浆相对密度计测定。将泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态（即气泡处于中央），读出游码左侧所示刻度，即为泥浆的相对密度。

如工地无以上仪器，可用一个口杯先称其质量，设为m1，再装满清水称其质量为m2，再倒去清水，装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量为m3，则ρx=（m3—m1）/（m2—m1）。

2、黏度η

黏度是液体或混合液体运动时各分子或颗粒之间产生的内摩阻力。工地用标准漏斗黏度计测定，用两单开口量杯分别量取200mL和500mL泥浆，通过滤网滤去大砂砾后，将泥浆700mL均注入漏斗，然后使泥浆从漏斗流出，流满500mL量杯所需时间（s），即为所测泥浆的黏度。

校正方法：漏斗中注入700mL清水，流出500mL，所需时间应是15s，其偏差如超过±1s，测量泥浆时应校正。

3、含砂率（%）

含砂率是泥浆内所含的砂和黏土颗粒的体积百分比。工地用含砂率计。量测时，把调制好的泥浆50ml倒进含砂率计，然后再倒450ml清水，使总体积为500ml，将仪器口塞紧，摇动1min，使泥浆与水混合均匀，再将仪器竖直静放3min，

仪器下端沉淀物的体积（由仪器上刻度读出）乘以2即为含砂率（%）（有一种大型的含砂率计，容积1000ml。从刻度读出的数不乘以2即为含砂率）

4、胶体率（%）

胶体率是泥浆静止后，其中呈悬浮状态的黏土颗粒与水分离的程度，以百分比表示。反映泥浆中土粒保持悬浮状态的性能。测定方法为将100ml的泥浆放入干净的量杯中，用玻璃板盖上，静置24h后，

量杯上部的泥浆可能澄清为透明的水，量杯底部可能有沉淀物。假如测量出透明水的体积为5ml，则胶体率为（100—5）/100 ×100%=95%

5、失水量（mL/30min）和泥厚（mm）

失水量是泥浆在钻孔内受内外水头压力差的作用在一定时间内渗入地层的水量，以mL/30min为单位。工地可用滤纸法测定，用一张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减去泥浆坍平成为泥饼的平均半径（mm）即失水量。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。

(3)泥浆性能检测方法扩展阅读：

钻孔灌注桩一般由水、黏土（或膨润土）和添加剂按适当配合比配制而成。

直径大于2m的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求较高，泥浆的 应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆。此泥浆的特点是不分散、低固相、高黏度。

㈣ 钻孔灌注桩泥浆的三大指标（泥浆比重、含砂率、粘度）怎样来测，具体的操作步骤。

TB10203-2002规定如下：

（1）比重（亦称相对密度）：1.1～1.3；

（2）粘度：一般地层为16~22秒：松散易坍地层为19～28秒；

（3）含砂率：新制泥浆不宜大于4%；

（4）胶体率：不应小于95%；

（5）PH值应大于6.5。

步骤：

将要量测的泥浆注满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态（即气泡处于中央），读出游码左测所示刻度，即为泥浆的相对密度。

㈤ 泥浆参数检测与监测

8.2.1 泥浆性能检测

超深井钻探由于井深、温度高、压力大，对钻井液要求严格。特别是在深井段，随着深度的增加，泥浆温度、压力也逐渐升高，对高温高压条件下钻井液性能的实时检测尤为重要，现场泥浆工程师将根据检测结果实时对钻井液进行调整和完善。因此，除了API标准要求的常规检测外，需要增加高温检测项目，因此需要在现场建立泥浆实验室，并配备高温高压方面的检测仪器。

需要配备的高温钻井液检测仪器：高温滚子炉、高温高压滤失仪（动态及静态）、高温流变仪等。

8.2.2 钻井液泥浆监测系统

钻井泥浆监测就是在钻井过程中，对泥浆性能参数进行实时监测，存储和间接计算，并利用这些基础数据实时分析泥浆性能，指导钻井施工。经过长时间的数据积累，可以为钻井方案设计和施工提供参考依据。

在钻井施工过程中，钻井泥浆监测系统可对泥浆各项性能参数进行实时监测、处理和动态显示，并结合其他钻井参数，建立起各个参数间的数学模型。

（1）现场泥浆检测的主要参数

钻井液的黏度、密度、温度、流量及泥浆罐液面高度等。

（2）钻井泥浆监测系统组成

钻井泥浆监测系统由现场测量仪表、通信线和计算机组成，如图8.1 所示。现场测量仪表包括电磁流量计、液位监测计、泥浆密度监测计和泥浆黏度监测计等。下面主要就电磁流量计和密度计这两项最主要的监测设备作介绍。

图8.1 钻井泥浆监测系统组成

1）电磁流量计。为了测得泥浆管道中的泥浆流量，采用电磁式流量传感器测量流量。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。2只电极沿管径方向固定在测量管上，电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈以双向方波励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一工作磁场。此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线，感应出电动势E。电动势E正比于工作磁场的磁通量密度B、测量管内径d与平均流速v的乘积，即E=kBdv（k为比例常数）。电动势E（流量信号）由电极检出，经过信号调理、AD（模拟数字转换器）转换，变成数字信号传送给单片机，最后通过通信总线传送给工业控制计算机。电磁流量计结构如图8.2 所示。

2）密度计。密度计采用放射源产生的伽马射线穿过管道中的被测介质，其中一部分射线被介质散射和吸收，剩余部分被安装在管道另一边的探测器所接收。介质吸收了多少射线，与被测介质密度成指数关系；通过相应的计算，就可得到管道中泥浆的密度。密度计采用单片机控制，通过通信总线与工业控制计算机相连。用户可在上位机中设定参数；测量到的实时数据，也可通过通信总线传送给上位机进行显示、存储。密度计结构如图8.3所示。

（3）泥浆监测数据处理

根据现场测得的泥浆数据，采用综合加权评分法进行编程，对泥浆多项性能指标（流动指数、塑性黏度、悬浮能力及钻头水眼黏度等）进行分析，以判断泥浆质量的好坏。根据经验和钻井技术要求，给各项指标确定权值。流动指数对流型和洗井质量影响很大，是指标中最重要的一个；塑性黏度不但决定了泥浆携带岩屑的能力，而且影响钻进速度；泥浆凝胶强度和结构影响泥浆悬浮能力；失水量是钻井液性能的重要参数，也是衡量泥浆护壁效果的指标之一；钻头水眼黏度既影响泥浆的抗剪能力和稀释能力，又影响钻进速度。根据相应的权值进行计算，并考虑泥浆配比中的各种成分，可得到最优泥浆配方。另外，在影响钻进速度的许多变量中，泥浆的性能参数是比较独立的，只受井筒地质条件影响；但泥浆类型及其性能变化却对钻压、转速和水力因素的配合有很大影响。所以对采集到的实时泥浆数据要进行相应的处理。最优泥浆密度由下式求得：

图8.2 电磁流量计结构

图8.3 密度计结构

科学超深井钻探技术方案预研究专题成果报告（中册）

式中：ρ_m为最优泥浆密度，kg/L；P_k为地层孔隙压力，MPa；H为井深，m；Δρ为附加泥浆密度，常取0.03～0.05kg/L。

钻头钻速和泥浆的运动黏度有一定的关系。可根据泥浆黏度、密度和泥浆流量反算出钻头的机械钻速与实际钻速（通过测量得到）的相对比。

8.2.3 仪器控制及分析软件初步编制

基于计算机平台，利用VB计算机语言和相应的数据库，编写高温高压泥浆分析软件，以高效科学地管理室内和现场泥浆数据、便捷直观地显示泥浆各项性能随温度压力的变化图表、科学精确地预测较高温高压时的泥浆性能。

Visual Basic是Microsoft公司推出的可视化的开发环境，是Windows下最优秀的程序开发工具之一。利用Visual Basic可以开发出具有良好交互功能、良好的兼容性和扩展性的应用程序。

VB的特点：①可视化编程；②事件驱动机制；③面向对象的程序设计语言；④支持多种数据库访问机制。我们可以想到的程序90%都可以用VB来开发和实现。从设计新兴的用户界面到利用其他应用程序的对象，从处理文字图像到使用数据库，从开发小工具到大型企业应用系统，甚至通过Internet的编辑全球分布式应用程序，都可以利用VB来实现。因此，我们选用VB来进行该软件的设计。

软件主要功能包括：室内数据导入、现场数据导入；泥浆各项性能随温度压力变化曲线，包括综合图和分组图；井下具体位置的泥浆性能查询，具体包括温度、pH值、润滑性、失水量、黏度、胶体率、密度，地层膨胀量，乳化效果；较高温高压条件下的泥浆性能预测；泥浆性能数据修改、导出、打印。

软件结构图：见图8.4。

图8.4 软件功能结构图

软件数据流见图8.5。

软件系统包括的数据流有技术员对数据的录入；室内实验员对数据的录入；软件将泥浆数据以图表的形式可视化显示；管理人员对泥浆数据的查询；管理人员对泥浆数据的修改；软件对较高温高压条件下的泥浆性能进行预测；泥浆性能数据打印输出。数据流图如下：

图8.5 软件数据流程图

可视化效果见图8.6至图8.11。

图8.6 泥浆分析软件模拟界面图

图8.7 温度随井深变化曲线

图8.8 pH值随温度变化曲线

图8.9 黏度随温度变化曲线

图8.10 失水量随温度变化曲线

图8.11 泥浆摩阻系数随温度变化曲线

㈥ 桩基泥浆测试标准

桩基检测的7种方法

1. 单桩竖向抗压静载试验
单桩竖向静载荷试验是指将竖向荷载均匀的传至建筑物基桩上，通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降，得到静载试验的Q—s曲线及s—lgt等辅助曲线，然后根据曲线推求单桩竖向抗压承载力特征值等参数。

目的确定单桩竖向抗压极限承载力；判定竖向抗压承载力是否满足设计要求；通过桩身应变、位移测试，测定桩侧、桩端阻力，验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测结果。

2. 单桩竖向抗拔静载试验
在桩顶部逐级施加竖向抗拔力，观测桩顶部随时间产生抗拔位移，以确定相应的单桩竖向抗拔承载力的试验方法。

目的确定单桩竖向抗拔极限承载力；判断竖向抗拔承载力是否满足设计要求；通过桩身应变、位移测试，测定桩的抗拔侧阻力。

3. 单桩水平静载试验
采用接近水平受力桩的实际工作条件的方法确定单桩水平承载力和地基土水平抗力系数或对工程桩水平承载力进行检验和评价的试验方法。单桩水平载荷试验宜采用单向多循环加卸载试验法，当需要测量桩身应力或应变时宜采用慢速维持荷载法。

目的确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数；判定水平承载力或水平位移是否满足设计要求；通过桩身应变、位移测试，测定桩身弯矩。

4. 钻芯法
钻孔取芯法主要是采用钻孔机（一般带10mm内径）对桩基进行抽芯取样，根据取出芯样，可对桩基的长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等作清楚的判断。

目的测检灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度，判断或鉴别桩端持力层岩土性状，判定桩身完整性类别。

5. 低应变法
低应变检测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号，频率信号，从而获得桩的完整性。

㈦ 如何检测泥浆的含水量及细度

泥浆含水量测定一种是烘箱干燥法，但测试一个干果样品的测试需要三四个小时，不断需要通过天平称重、人工计算，才能得出样品的含水率，效率很低，一个是用水分仪各种技术参数显示在7寸液晶触摸屏操作界面上，温度分辨率0.1℃，检测样品只需要几分钟即可，效率高，能耗低。