劉偉思

【摘要】水泥混凝土的屈服強(qiáng)度與可塑性的粘稠度是檢驗(yàn)流變特征的兩項(xiàng)重要參數(shù)。特別是對(duì)于新調(diào)和水泥混凝土來(lái)講更重要。筆者應(yīng)用水泥流變儀這種設(shè)備對(duì)混凝土在屈服強(qiáng)度與可塑性的粘稠度兩方面進(jìn)行了測(cè)算，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索各種礦物質(zhì)的應(yīng)用對(duì)新調(diào)和混凝土的流變系數(shù)與坍塌程度的影響變化關(guān)系。從而找到流變系數(shù)和坍塌程度的變化規(guī)律，為在以后的各種施工過(guò)程中確保混凝土的高質(zhì)量而提供研究參考。

【關(guān)鍵詞】流變性；屈服應(yīng)力；可塑性

水泥混凝土的屈服強(qiáng)度與可塑性的粘稠度是檢驗(yàn)流變特征的兩項(xiàng)重要參數(shù)。特別是對(duì)于新調(diào)和水泥混凝土來(lái)講更重要。筆者應(yīng)用水泥流變儀這種設(shè)備對(duì)混凝土在屈服強(qiáng)度與可塑性的粘稠度兩方面進(jìn)行了測(cè)算，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索各種礦物質(zhì)的應(yīng)用對(duì)新調(diào)和混凝土的流變系數(shù)與坍塌程度的影響變化關(guān)系。從而找到流變系數(shù)和坍塌程度的變化規(guī)律，為在以后的各種施工過(guò)程中確?；炷恋母哔|(zhì)量而提供研究參考。

一、水泥混凝土流變特性系數(shù)的試驗(yàn)方法

混凝土在現(xiàn)在的工程建筑行業(yè)仍舊是最為重要的建筑用材料，混凝土的質(zhì)量要求不但與各種材料的質(zhì)量相關(guān)，還與調(diào)和和灌注施工當(dāng)中的流變的特征有很大關(guān)聯(lián)。在當(dāng)下高科技的配置下，調(diào)配的各種混凝土不但可以防止傳統(tǒng)調(diào)配方式的混凝土造成施工中的漏振、過(guò)振以及鋼筋密集難以振搗等問(wèn)題，還能大大增加混凝土灌注工程，降低混凝土表面的修補(bǔ)率，節(jié)約勞動(dòng)力、有效降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于保護(hù)環(huán)境和增強(qiáng)混凝土的持續(xù)利用。

當(dāng)前使用最多的探討程度實(shí)驗(yàn)混凝土的流變特征的系數(shù)是坍落度試驗(yàn)方法。其最主要的工作原理為根據(jù)坍塌程度對(duì)混凝土作為填充物時(shí)評(píng)價(jià)白密實(shí)混凝土的高流動(dòng)度特性。除了上述的試驗(yàn)方法還有很多的試驗(yàn)方式，比如：型儀法、己堤型儀法等。各種試驗(yàn)方式都有其獨(dú)特的地方，但是在操作過(guò)程中人為的因素會(huì)導(dǎo)致細(xì)小的變動(dòng)而影響試驗(yàn)結(jié)果發(fā)生細(xì)小的偏差。下面我們將會(huì)對(duì)新調(diào)和混凝土的坍塌程度進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)其他兩項(xiàng)剪切應(yīng)力和塑性黏度進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)新調(diào)和混凝土做出全面評(píng)價(jià)。

二、水泥混凝土流變性能及流變的數(shù)據(jù)分析

1.牛頓流體和賓漢姆流體

整體考慮一個(gè)流體單位的上作用的剪切速率和應(yīng)力，在保障溫度和濕度等外界條件不變情況下，剪切的速率和應(yīng)力的關(guān)系為正比。

在試驗(yàn)中剪切黏度非主體時(shí)，這種流體被叫做非牛頓流體。除牛頓流體外的一種具備粘塑性的流體，當(dāng)這種流體的外界作用力以及剪切應(yīng)力大于或小于臨界值時(shí)，這樣才會(huì)使流體產(chǎn)生顯著的改變。這種試驗(yàn)表明，這種流體在正常的狀態(tài)下能承受相應(yīng)的剪切應(yīng)力。在黏塑性應(yīng)用最廣泛、最簡(jiǎn)單的材料是賓漢姆流體，組成新調(diào)和的混凝土的各類(lèi)的顆粒中，這些組成顆粒被看做為優(yōu)質(zhì)的賓漢姆流體。

2. 水泥混凝土流變數(shù)據(jù)分析與實(shí)踐

使用水泥流變儀中的同軸雙圓筒流變儀進(jìn)行測(cè)試分組的新調(diào)和混凝土流變性能，該流變儀的測(cè)試性能主要通過(guò)改儀器的內(nèi)外圓筒實(shí)現(xiàn)，其中內(nèi)圓筒由上部、下部與頂環(huán)組成。測(cè)試不同的樣品要選用不同型號(hào)的內(nèi)外圓筒，選用圓筒型號(hào)主要根據(jù)樣品中骨料的最大粒徑來(lái)選擇。測(cè)試過(guò)程中，盛放在外圓筒中的用不等速度旋轉(zhuǎn)混凝土，通過(guò)內(nèi)圓筒的頂環(huán)穩(wěn)定測(cè)試高度、上部測(cè)量扭矩、下部減少消除底部效應(yīng)。為了防止混凝土滑動(dòng)，內(nèi)外圓筒在表面都安裝了豎直隔板的裝置。水泥流變儀僅大約5分鐘左右就能完成一次數(shù)據(jù)的試驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出以下結(jié)論：混凝土轉(zhuǎn)動(dòng)初始值和轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)影響了響應(yīng)系數(shù)，相應(yīng)系統(tǒng)可以直接影響屈服應(yīng)力與可塑性粘稠度數(shù)值，把相應(yīng)系數(shù)輸入自動(dòng)化程度系統(tǒng)可大大提高工作效率。

三、水泥混凝土流變特征測(cè)試的結(jié)果分析

1.原材料及合成礦物質(zhì)材料影響坍塌的程度

各種新調(diào)和混凝土坍塌程度的測(cè)試要求及規(guī)范按照自密實(shí)混凝土坍塌程度的要求條件及標(biāo)準(zhǔn)。我們從實(shí)驗(yàn)中可以得出結(jié)論，對(duì)照實(shí)驗(yàn)中坍塌程度僅僅為四百三十八毫米，不能達(dá)到規(guī)范中的要求，通過(guò)合理添加需要的礦物質(zhì)后，不僅能達(dá)到坍塌程度的要求甚至個(gè)別小組的混凝土自密實(shí)性能達(dá)到一級(jí)的高度要求。試驗(yàn)中我們可以看出，對(duì)流變的特性達(dá)到最理想改變的原料是粉煤灰和石粉。UFS0的坍塌程度能擴(kuò)大到六百六十毫米。如果礦粉添加的量大時(shí)，能把坍塌程度提高到混凝土自密實(shí)性二級(jí)的要求。想添加硅灰達(dá)到相應(yīng)的要求時(shí)，必須要添加大量的減水劑，才能使得坍塌程度達(dá)到我們要求的二級(jí)水平。

2.影響流變系數(shù)的礦物摻合料

（1）粉煤灰

不同劑量的粉煤灰對(duì)新調(diào)和混凝土流變系數(shù)的測(cè)試。在粉煤灰添加百分之五十以下的數(shù)值內(nèi)，對(duì)可塑性粘稠度不會(huì)造成很大影響，但是對(duì)新調(diào)和混凝土的屈服應(yīng)力能造成降低的效果，能很好的改善對(duì)新調(diào)和混凝土的流變性能；當(dāng)粉煤灰添加達(dá)到百分之五十至八十時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生相反的影響，既會(huì)影響可塑性粘稠度，對(duì)屈服應(yīng)力的影響較小，會(huì)造成流變性能的不良影響。

（2）礦粉

隨著礦粉摻量的增加，新拌混凝土的屈服應(yīng)力有明顯的降低，對(duì)改善流動(dòng)性是有利的；而塑性黏度則會(huì)逐漸增大，新拌混凝土內(nèi)部的流動(dòng)阻力增大，對(duì)流動(dòng)性又是不利的?？傮w看來(lái)，摻加礦粉可以增加新拌混凝土的坍落擴(kuò)展度。

3. 水泥混凝土流變系數(shù)和坍塌程度的變化規(guī)律

在試驗(yàn)采用的配合比范圍之內(nèi)，新拌混凝土的坍落擴(kuò)展度在四百三十至六百六十毫米之間發(fā)生變化。坍落擴(kuò)展度越大，對(duì)應(yīng)的流變性能也越好。黏度較低時(shí)，新混凝土的坍落擴(kuò)展度主要受塑性黏度影響，坍落擴(kuò)展度隨著塑性黏度的增加而降低；當(dāng)塑性黏度較高時(shí)，混凝土的坍落擴(kuò)展度主要受屈服應(yīng)力影響，坍落擴(kuò)展度隨著屈服應(yīng)力的增加而降低。

四、結(jié)束語(yǔ)

混凝土在現(xiàn)在的工程建筑行業(yè)仍舊為重要的建筑用材料，混凝土的質(zhì)量要求不但與各種材料的質(zhì)量相關(guān)，還與調(diào)和和灌注施工當(dāng)中的流變的特征有很大關(guān)聯(lián)。在當(dāng)下高科技的配置下，使混凝土在應(yīng)用過(guò)程中得到較好的工作滿(mǎn)足需要，揚(yáng)長(zhǎng)避短。節(jié)約勞動(dòng)力、有效降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于保護(hù)環(huán)境和增強(qiáng)混凝土的持續(xù)利用。希望筆者對(duì)于水泥混凝土流變特性的試驗(yàn)研究能為混凝土質(zhì)量的提升起到促進(jìn)作用。

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