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   泥浆的粘度是衡量泥浆流动难易程度的指标,它反映泥浆流动时其内部摩擦阻力的大小。泥浆流动时,泥浆层面间单位面积上所受的内摩擦力称为剪切应力,垂直于流速方向单位距离两层间的流速增量称为流速梯度,单位流速梯度的切应力即为泥浆的粘度,单位是mPa?s。由于泥浆除颗粒间的内摩擦力外,还有网状结构的形成、变形和破坏对泥浆粘度的影响,因此,可将高固相含量的泥浆看成是塑性流体,以表观粘度、塑性粘度及动切力等来表示。表观粘度是指泥浆在某一流速梯度下,单位流速梯度相应的切应力,即表观粘度是由塑性粘度和结构粘度两部分组成的。塑性粘度反映层流对泥浆中的网状结构处于破坏与恢复的动平衡稳定状态下固体颗粒与固体颗粒、固体颗粒与液体颗粒、液体与液体之间的内摩擦力,结构粘度是单位流速梯度的动切力。
   表观粘度是随泥浆流速梯度大小而变化的,但对某一种泥浆在一定条件下,塑性粘度和动切力是不会随流速梯度改变而变化的。
   理论上具有连续可变压头的毛细管粘度计、旋转粘度计以及其它凡能记录切应力—流速梯度变化的仪器皆可用来测定泥浆的塑性粘度。但毛细管粘度计测量误差太大,应用旋转粘度计可较准确地测定泥浆的塑性粘度等流变性能。对于钻孔灌注桩工程,最适用的是俄式漏斗粘度计。测量时,用量杯分别量取200mL和500mL泥浆注入漏斗,使泥浆从漏斗流出,流满500mL量杯所需的时间,即为所测泥浆的表观粘度,单位是s,清水的漏斗粘度是15 s。可见,用漏斗粘度计测定的是泥浆的相对粘度。
   钻孔灌注桩成孔钻进泥浆相对粘度视泥浆循环方式和地层而定。一般正循环钻进为18~22s,反循环钻进为15~20s,坍塌底层可再提高。JGJ94-94规定的泥浆粘度指标是10~25s,检验方法是50000/70000漏斗法。但到目前为止,笔者还不会使用这种方法。请教了几位泥浆专家也无从回答,至于现场实际操作人员就更无从谈起。诚然,用漏斗法测定泥浆相对粘度对注入漏斗的泥浆量及漏斗大小是人为规定的,除我国目前常用的俄式漏斗粘度计外,还有API(美国石油协会)规定使用马氏标准漏斗粘度计〔5〕(注入漏斗1500mL泥浆,测定流出946mL的时间)及日本常用的漏斗粘度计〔6〕(注入500mL泥浆,测定全部流出的时间),但作为一种编入规范的泥浆粘度测定方法,应该是为大多数人知晓的。否则,就没有什么意义。
   泥浆的粘度对钻进效果有重要影响。泥浆粘度高,其携带钻屑、护壁能力强,但泥皮厚、净化能力差,并影响钻进效率、清孔时间及混凝土的灌注,尤其用泵吸反循环钻进时,将导致抽吸困难;泥浆粘度过低,其携带钻屑、护壁能力又差,漏失也大。因此,泥浆的粘度应根据钻进地层和泥浆的循环方式等确定。通常以能较好地携带钻屑和能稳定孔壁的最低值为宜。正循环钻进一般地层为18~22s,易坍地层为22~30s〔7〕。


IP属地:广东1楼2015-02-04 19:08回复