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混凝土和水泥漿的屈服應(yīng)力測試

更新更新時間:2020-04-09      點擊次數(shù):4617

簡介 

混凝土是世界上應(yīng)用多的人造材料。這類材料重要 的一個性能被稱為“可使用性”,其概念是指新鮮的(塑 性)混凝土可以通過適當?shù)姆椒ǎū热缯駝樱┨畛涞侥?nbsp;具中而不降低其質(zhì)量的能力??墒褂眯匀Q于很多條件, 比如其他物質(zhì)在水中的濃度,聚集情況(形狀和尺寸分 布),水泥的含量及水化時間,并且可以通過化學添加 劑進行調(diào)控,比如使用高效增塑劑或者增加水含量。然而, 過多的水會出現(xiàn)很多問題,比如表面出現(xiàn)水紋,強度下 降或者砂石分離等,導(dǎo)致質(zhì)量下降 [1]。其使用性可以通 過混凝土塌落度實驗來進行測試,這是一種非常簡單的 測試新鮮混凝土塑化能力的方法,符合 ASTM C 143 [2]  或者 EN12350-2 [3] 測試標準。這個實驗的通常將新鮮 混凝土放入喇叭狀的塌落度桶里來進行評價。首先將桶 的大口朝下放在一個平整的,非吸附性表面,分三次填 裝新鮮混凝土,每次填裝后用搗錘搗實后 抹平。然后 拔起桶 混凝土因自重而產(chǎn)生塌落。然而,近年來的工 作表明通過流變的方法測試新鮮混凝土的屈服應(yīng)力是與其塌落度相關(guān)聯(lián)的方法 [4]。這類樣品很難通 過旋轉(zhuǎn)流變儀用常規(guī)平行板或者同軸圓筒夾具來測量, 因為在測量過程中很有可能出現(xiàn)壁滑以及在細小測量間 隙的加樣過程中出現(xiàn)過多樣品破壞。因此,對于此類流 變測試,通常推薦使用賽默飛 TM 哈克 TM Viscotest iQ 智 能流變儀配合槳葉式夾具。 當槳葉式夾具*浸沒在樣品中后,樣品的屈服應(yīng)力可 以通過 Boger[5] 下面公式計算:

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其中 T 為扭矩,K 是槳葉夾具的參數(shù),由其高度(H) 及直徑(D)決定。

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實驗結(jié)果與討論

圖 1 是賽默飛 TM 哈克 TM Viscotest iQ 智能流變儀配 備槳葉式夾具配置圖。在本次實驗中使用典型濃度 比例將一種波特蘭水泥與水進行混合,然后加入三 種不同質(zhì)量分數(shù)的細砂石,表 1 中給出了詳細的樣品組成。當樣品*混合后,等待 5 分鐘后進行測試。 整個測試過程如下:當槳葉轉(zhuǎn)子*浸沒到樣品中后, 儀器開始施加一個恒定的 0.05rpm 的轉(zhuǎn)速,然后觀察剪 切應(yīng)力隨著時間的變化。當觀察到一個明顯的彈性響應(yīng) 區(qū)后,樣品的結(jié)構(gòu)開始破壞,剪切應(yīng)力開始下降。因此, 剪切應(yīng)力曲線上的大值就對應(yīng)了樣品的屈服應(yīng)力。所 得結(jié)果如圖 2 所示。可以看到,在 25℃測試條件下,純 的水泥漿體系的屈服應(yīng)力為 375Pa,而含有 75 克和 125 克增塑劑的樣品的屈服應(yīng)力分別為 890Pa 和 1630Pa。 然后這些樣品的屈服應(yīng)力就可以通過經(jīng)驗公式轉(zhuǎn)變?yōu)榛?nbsp;凝土塌落實驗標準數(shù) [6] 

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結(jié)論 

賽默飛 TM 哈克 TM Viscotest iQ 智能流變儀提供的槳葉式 測量方式向用戶提供了一種快速,簡單,準確的方法來 評估混凝土和水泥漿的屈服應(yīng)力,并將其與標準塌落實 驗數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

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