
膨潤土作為一種重要的工業(yè)原料,在多個領域發(fā)揮著關鍵作用。其造漿率不僅是衡量自身性能的關鍵指標,測定方法嚴謹科學,應用場景也極為廣泛。
膨潤土造漿率的測定
測定原理
造漿率是指單位重量的膨潤土所能配制成表觀粘度為15mPa·s懸浮液的體積數,單位為m3/t。該指標反映了膨潤土在形成具有特定粘度懸浮液時的能力,對其在實際應用中的效果評估至關重要。
實驗儀器與操作步驟
主要使用高速攪拌器和六速旋轉粘度計進行測定。首先,配置3份體積均為350ml的膨潤土懸浮液,每份加入不同質量的土樣,使每份懸浮液的視粘度控制在(10 - 25)×10?3Pa·s 。接著,將這三個樣本分別用高速攪拌器攪拌20分鐘,隨后靜置24小時,讓膨潤土與液體充分作用。測試前,再次攪拌5分鐘 ,確保懸浮液狀態(tài)均勻。利用六速旋轉粘度計對懸浮液進行視粘度測試,將測得的數據記錄下來,在半數坐標紙上繪制視粘度與懸浮液濃度(g膨潤土/100ml懸浮液)的關系圖,通過這三個數據點繪制出視粘度直線。從直線上找出視粘度為15mPa·s時對應的懸浮液濃度,最后借助造漿率對照表,求出相應的造漿率數值。
膨潤土造漿率的應用
鉆井領域
在石油、天然氣等鉆井作業(yè)中,膨潤土造漿率直接影響鉆井液的性能。高造漿率的膨潤土能以較少的用量配制出滿足需求的鉆井液,有效降低成本。鉆井液需具備良好的攜帶巖屑、穩(wěn)定井壁、潤滑鉆具等功能,造漿率合適的膨潤土所形成的鉆井液,能在鉆孔過程中及時將巖屑帶出,防止巖屑堆積,避免卡鉆事故;同時在井壁形成泥皮,穩(wěn)固井壁,防止坍塌;還能減少鉆具與井壁的摩擦,延長鉆具使用壽命。
地質勘探
地質勘探中,膨潤土泥漿同樣依賴其造漿率。在復雜地質條件下進行鉆探時,優(yōu)質造漿率的膨潤土配制的泥漿,能適應不同地層情況。在松散地層,可防止孔壁垮塌;在漏失地層,能通過調整泥漿性能進行堵漏,保障勘探工作順利進行,獲取準確地質信息。
土木工程
在地下連續(xù)墻、盾構施工等土木工程中,膨潤土泥漿用于護壁和潤滑。高造漿率意味著可以用較少材料制備足夠泥漿,在保障施工安全的同時提高施工效率。比如地下連續(xù)墻施工時,泥漿護壁能確保槽壁穩(wěn)定,便于鋼筋下放和混凝土澆筑;盾構施工中,泥漿潤滑可減少盾構機推進阻力,提高掘進速度 。







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