利用坍落扩展试验表征水泥基材料流变参数研究进展

混凝土、砂浆和水泥浆等水泥基材料的流变性能是影响其浇筑、灌注和注浆等成型工艺难易程度的重要因素。合理评价水泥基材料的屈服应力、黏度等流变参数可以指导材料在工程中的合理应用。水泥基材料流变参数常用的表征方式有两种:一是利用流变仪测定剪切应力和剪切速率,表征浆体的流变参数;二是利用坍落扩展试验进行评价。后者与工程中材料的实际流动状态更为吻合,因此近年来被研究者所重视。水泥基材料坍落过程中变形区与未变形区分界处的剪切应力即为其屈服应力,但是对大流动性浆体,由于不存在未变形区,该方法不适用。对于大流动性浆体,可通过最终扩展度表征浆体的屈服应力。而浆体黏度的表征需要采用动态测试,即测定坍落度或扩展度随时间的变化规律才能予以表征。高速摄像方法能够对初期快速流动过程进行精细测定,具有一定的优越性。剪切应力和剪切速率的表征常用的是水平剪切模型,也可采用侧面滑移模型,但两者均不够完善。此外,截锥筒的形状和尺寸、提筒速度、表面张力、材料的颗粒组成等因素会对流变参数的表征产生影响。本文从屈服应力的表征、黏度的表征、剪切应力与剪切速率的表征、影响因素等方面,对利用坍落和坍落扩展试验表征水泥基材料流变参数的研究...     

利用高速摄像技术测试水泥浆流变动态变化规律

采用高速摄像技术测定不同水灰比水泥浆和不同掺加量的减水剂水泥浆的流动度随时间的变化过程,分析浆体扩展时空运移规律,并建立其与旋转黏度计测试浆体的流变参数之间的关系。试验结果表明,水泥浆体的水平扩展直径随时间呈非线性变化,可分为起始期、匀速期和减速期三个阶段,分别持续时间大约为0.01～0.02 s、0.07～0.10 s和30～50 s以上。在匀速期,浆体的扩展速率与水泥浆塑性黏度呈反比,水泥浆体屈服应力的实际测量值与计算值具有良好的相关性。研究成果可供各种浆体在工程应用中进行流动性控制研究参考。     

基于扩展度动态测量的水泥浆体流变参数表征

建立了侧面滑移模型,并推导出水泥浆体剪切应力和剪切速率的计算公式.将公式应用到水泥浆体扩展度的动态变化过程,获得浆体扩展度随时间线性变化阶段的“剪切应力-剪切速率”曲线,求得不同水灰比水泥浆体的塑性粘度和屈服应力,并与旋转粘度计的测量值进行了比较.结果 表明,随时间延长,水泥浆体扩展速率表现出先慢后快再变慢的特点,并存在快速变化的线性段.扩展度快速变化线性段的塑性粘度与屈服应力经比例系数修正后与旋转粘度计测定值吻合良好.由此说明,对最终扩展度在一定范围(180 ～ 320 mm)的水泥浆体,可以通过扩展度动态测量表征浆体的流变参数.