1704型 毛细管吸收时间测定仪

二、仪器的主要技术参数

三、仪器的结构及工作原理                               

（一）组成

包括了计时器、不锈钢的圆筒、测试探头等，不锈钢的圆筒一头直径1厘米，另一头直径1.8厘米。

（二）工作原理

毛细管吸收时间测定仪测定各种试液与页岩粉配成的浆液渗过特制滤纸一定距离所需的时间，此值称为CST值。它的大小与液体的性质，胶体的分散性等因素有关，可用于判定泥页岩在水中的胶态分散程度。CST值越小抑制效果越好，其最小值表明：（1）最小的页岩水化效应；

（2）最小的胶体分散；

（3）页岩活性。

四、仪器的操作

（1）试样制备

1、收集岩样，直径大于6.4mm。

2、用淡水清洗岩屑。

3、用3%（质量分数）H₂O₂溶液强烈搅拌已用淡水清洗好的岩屑。

4、在（105±3）℃的恒温干燥箱内干燥已清洗好的岩屑2h。

5、用粉碎机研磨已干燥好的试样。

6、将试样过100目标准分样筛后，装入广口瓶备用。

（2）页岩水化分散试验

1、定量称取7.5g过100目筛的页岩试样，倒入不锈钢杯中，加入蒸馏水至50ml。

2、将装有试样的杯置于瓦楞混合器上，在3挡速度下，搅拌20s。

3、用不带针头的注射器（5ml）取出3ml浆液并压入CST圆柱试浆容器中。

4、测定并记录CST值。

5、将剩余的浆液继续在3档速度下，分别搅拌60s和120s并测定其CST值（即各重复该段中3步和4步）。

6、用20s、60s、120s作为X值，对应的CST值作为Y值，并代入线性回归。

7、计算Y=mX+b中的斜率m，截距b值及相关系数R，并做CST—T曲线图。T为搅拌时间。回归方程Y=mX+b中，Y即CST值，m即直线的斜率，CST值随剪切时间的变化而变化，可用来表征水化分散的速度。b是CST轴上的截距，是由CST—T曲线外延而得到的。

一般认为，b越大，瞬时破裂下来的胶体颗粒越多；m越大，水化分散的速度越快，反之亦然。

（3）页岩的分析、评价和分类

CST仪可用于作为分析、评价和提出页岩分类新方法的仪器，如图所示，它用来测定页岩的分散性。CST装置由过滤漏斗(直径约2.54cm、高5～6cm的不锈钢圆筒)、标准孔隙度滤纸、计时器

　 CST装置进行页岩分散试验程序如下：将15%的100目页岩浆液在恒速下剪切不同的时间，漏斗置于标准滤纸上，滤纸覆盖带电极的试验板。取5ml搅拌好的浆液倒入漏斗中，测定浆液在滤纸上流动0.5cm距离所需的时间。同一试验至少应进行三次，其误差不超过3%～5%。
　 为了评价不同电解质对页岩的作用，制备CST试验样品时，要求用蒸馏水冲洗页岩岩屑，直至水中无氯离子存在为止，然后再将岩屑烘干。

三种页岩的CST分散性试验曲线。图中CST值与剪切时间呈线性关系，因此，页岩分散性方程可表达为:

　　　　　　　　　y=m₁x+B

式中:y--浆液渗透0.5cm举例所需的时间s；m₁--斜率,表示页岩在溶液中的分散速度；x--剪切时间,s；B--截距,表示瞬时细分散的胶体粒子量(初分散)。

（4）页岩的分析、评价和分类

CST（Capillary Suction Timer ）的测试是表现污泥过滤性和状态的一个快速和可靠的方法，它于1970年起已被国外广泛应用。污泥的过滤性影响着几乎所有不同类型的脱水设备的输出量，这些设备包括：干化床，压带机，真空过滤器，压滤机和离心分离机等。

通过标准滤纸产生的毛细吸水压力用于从污泥中“吸收”水分，水分渗入滤纸的速率的改变依靠污泥的状态和在滤纸上形成的泥饼的过滤性，CST从漏斗上的两个以标准间隔放置的电极上获取。得到的从开始到通过这两个电极间的时间即为CST。

在漏斗中通过毛细吸水产生的力量远远大于流体静压的顶点，所以测试不依赖污泥的数量。只要有污泥就可产生CST。