Определение реологических свойств бетонных смесей

Цель работы:

1. Изучить методику определения реологических свойств бетонных смесей

2. Рассчитать вибровязкость бетонной смеси

Исходные материалы.

Цемент, зола, добавка, шариковый вибровискозиметр, прибор для определения удельной поверхности.

Содержание работы.

Формирование свойств бетона начинается с приготовления, укладки и затвердевания бетонной смеси. Эти операции во многом определяют будущее качество бетона и изделия. Поэтому важно хорошо знать свойства бетонной смеси, зависимость их от различных факторов, умело управлять процессами приготовления укладки и затвердевания бетонной смеси.

Развитие технологии виброформования создание разнообразных формовочных машин потребовало перехода от качественной оценки реологических свойств вибрируемой бетонной смеси к количественной, т. е. к определению ее вибровязкости в зависимости от режимов вибрирования, давления, составов бетона и т.д.

Вопросы реологии возникают повсеместно при решении разнообразных технологических задач и, в частности, при уплотнении и формообразовании бетонов.

В определении реология представляется как – наука о деформации и течении разнообразных реальных тел. Задача реологии состоит в отыскании связей между напряжениями и деформациями в данной точке структурированной системы, в определенный момент времени, при известных внешних силах, действующих на систему в данный момент, и истории их действия.

Большое влияние оказывает структурная вязкость бетонной смеси на прочность и плотность бетона. Для определения структурной вязкости коллоидных растворов применяются вискозиметры, основанные на различных принципах действия: падающего или всплывающего шарика, вращающихся коаксиальных цилиндров, истечения из капилляра, колебаний тел.

Для определения структурной вязкости бетонной смеси обычно применяют вискозиметр, основанный на принципе «капиллярного» истечения.

1. Капиллярный метод основан на измерении вязкости при течении жидкости в капиллярных трубках диапазон измерения вязкости -). Вязкость определяется по приближенной формуле Пуазейля:

,

где R, l- радиус, длина капилляра;P- перепад давления в капилляре;Q- секундный расход.

Недостатком этого способа является неопределенность в распределении скоростей сдвига или скоростей колебаний по всему объему.

2. Ротационный метод основан на измерении вязкости материала, помещенного между двумя соосными поверхностями и подвергнутого сдвигу диапазон измерения вязкости -). Измерение вязкости основано на законе Ньютона, записанном в форме:

,

где F- сила внутреннего трения, в слое жидкости с поверхностьюS;- скорость жидкости;- направление, перпендикулярное скорости течения;- вязкость.

3. Метод соосных цилиндров, перемещающихся один относительно другого, поступательно вдоль оси.

4. Метод параллельных неподвижных или подвижных перемещающихся плоскостей.

5. Метод падающего или всплывающего шарика (диапазон измерения вязкости -). Измерение вязкости основано на известной формуле Стокса, связывающей силу сопротивленияF движению шарика радиусаrв вязкой жидкости с вязкостьюи скоростью его движения.

.

Существует большое количество способов определения вибровязкости, которые были рассмотрены выше. Наиболее конструктивно простым и доступным является метод Стокса по всплытию или погружению шарика различной массы и замеры при этом вязкости или предельной текучести. Подробное описание и исследования с применением данного метода приводится в работах Б.В. Гусева, В.Г. Зазимко [6].