稳定浆液系指掺有少量稳定剂,析水率不大于5%的水泥浆液。它是具有粘度和凝聚力(屈服点)等性能指标的粘塑性宾汉体。粘度和凝聚力控制着浆液流动速率与最大扩散距离。优质的稳定浆液不但要有足够的稳定性,而且要有良好的流动性。
表4-12 UNF-5 高效减水剂性能指标测试表
(1)粘度。是量度流体粘滞性大小的物理量。粘滞流体在层流中,其相邻流体层间的内摩擦力τ与沿接触面法线方向n 的速度梯度dv/dn 成正比,与接触面积A 成正比,与流体本身的性质有关,而与接触面上的压力无关,即:
式中 η——粘度系数。
表4-13 膨润土性能指标
表4-14 现场浆液性能检测结果
浆液粘度是指浆液所有组分混合后的初始粘度,测定水泥浆液的粘度可用Marsh(马氏)锥形漏斗粘度计测定(图4-3),也可用兰州炼油厂仪表分厂生产的ZNB 型泥浆粘度计测定。
(2)凝聚力。可以在试验室内用同轴圆柱体旋转粘度计来测定,也可以采用平板式凝聚力计(双面粗糙的100mm×100mm的钢板,板厚约1.5mm)来测定。为了使钢板有一定的粗糙度,可用钢锯锯成有横竖相隔2mm 间距的凹槽(图4-4)。每次试验之前,必须将凝聚力钢板凹槽清洗和擦干净,使钢板表面和浆液面间粘结力大于附着浆液表面和残留的浆体之间的粘结力。否则全部浆体将会滑流掉。
图4-4 平板式凝聚力计示意图
图4-3 马氏(Marsh)锥形漏斗(mm)
浸渍浆液前后都要测定其质量。钢板在浆液中的浸渍时间有5s 即可。两次测定质量的差值,除以两侧面积之和,就可得到以抗剪强度单位表示的凝聚力值。计算公式为:(www.xing528.com)
式中 C——单位面积的粘聚力,N/m2;
M1——钢板离开浆液液面5s后的质量;
M2——净钢板质量;
g——重力加速度;
m2——钢板两侧面积之和。
C值除以浆液密度γ,其得数即为相对凝聚力Cγ(C/y)值(mm)。不加高效塑化剂的浆液,其典型Cγ值为0.20~0.35mm;掺加高效塑化剂的相对凝聚力将降低到0.08~0.15mm 之间。
(3)析水率。将新配制的浆液注入1000ml量筒中静置。记录2h或3h浆体析水体积。浆液析水体积与浆液总体积的百分比即2h或3h的浆体析水率。
(4)密度。系指浆体的质量与其体积的比值,即:
式中ρ——密度,g/cm3;
m——物体质量,g;
V——物体体积,cm3。
采用兰州炼油厂仪表分厂生产的ZNB型泥浆密度计测定浆液密度,或用MY-2型液体密度计测定。
(5)凝结时间。一般指在一定温度下,从参加反应的全部组分混合时起,直到凝结发生而浆液不再流动为止的一段时间,以t 表示。可采用试锥稠度仪来测定水泥浆的初凝和终凝时间,并将初凝时间作为凝结时间。
(6)结石抗压强度。用7.07cm×7.07cm×7.07cm的成型试模,在20°C±5°C水中养护,测定7d 和28d 龄期的结石抗压强度,每组取3 块测其平均值。单位为MPa。
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