一种水泥基材料宾汉姆流变参数分析方法技术

本发明专利技术一种水泥基材料宾汉姆流变参数分析方法，将同轴双圆柱流变仪在部分剪切状态下所获得的非线性的转速‑扭矩关系，合理地转变为线性的剪切应力‑剪切应变速率关系，从本质上获得水泥基材料的宾汉姆流变参数。本发明专利技术一方面避免了内筒转速加速至部分剪切状态消失时，高转速下内筒‑浆体或外筒‑浆体之间的相对滑移，以及内筒离心力导致的浆体径向流动引起的测试误差，有效地避免因提高内筒转速带来的副作用；另一方面利用非线性的转速‑扭矩曲线，实现了水泥基材料宾汉姆流变参数的精确求解。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥基材料宾汉姆流变参数分析方法
本专利技术属于土木工程
，尤其涉及一种水泥基材料宾汉姆流变参数分析方法。
技术介绍
用于土木工程的水泥基材料，如抹面砂浆和普通强度等级(抗压强度为30MPa至60MPa)的混凝土，新拌状态(从搅拌机中制备出来且处于粘塑性状态的浆体)且在外力作用(如抹刀驱动力或泵管输送压力)下的流动特征符合宾汉姆流体特性，即浆体开始流动时需要克服一个初始的应力,称为屈服应力，浆体流动过程中表现出恒定的粘度，称为塑性粘度。典型的宾汉姆流体的流变特征如图1所示，在剪切应力-剪切应变速率图中，表现为一条在Y轴上有截距的直线，该截距为宾汉姆流体的屈服应力，斜率为宾汉姆流体的屈服应力。如图2所示，现有技术中，常用来测试水泥基材料流变性能的设备为同轴双圆柱流变仪，包括一个转动的圆柱形内筒、一个固定的圆柱形外筒和填充在两个圆柱间被测试的浆体。同轴双圆柱流变仪因其内筒和外筒之间的间隙可调(增大或缩小)，从而适用于含有不同粒径颗粒的水泥基材料流变性能的测试。例如，净浆中的颗粒粒径通常在100μm以下、砂浆中的颗粒粒径通常在5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥基材料宾汉姆流变参数分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：将水泥基材料装入同轴双圆柱流变仪中，采用控制内筒转速的方式，获取内筒由零转速加速到设定的最高转速，再由最高转速减速至零转速的加速-减速过程的转速-扭矩数据；/n步骤2：从步骤1中获取的转速-扭矩数据中，提取出从最高转速降低至零转速的过程中对应的转速-扭矩数据；/n步骤3：对步骤2中提取的转速-扭矩数据，使用下式所示的模型进行非线性拟合：/nΩ＝A T+B ln(T)+c/n其中，Ω为内筒的转速，rad/s；T为内筒的扭矩，Nm；A、B和C为待通过非线性拟合确定的系数；/n步骤4：将步骤2转速-扭矩数据中的扭矩值代入...

【技术特征摘要】
1.一种水泥基材料宾汉姆流变参数分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将水泥基材料装入同轴双圆柱流变仪中，采用控制内筒转速的方式，获取内筒由零转速加速到设定的最高转速，再由最高转速减速至零转速的加速-减速过程的转速-扭矩数据；
步骤2：从步骤1中获取的转速-扭矩数据中，提取出从最高转速降低至零转速的过程中对应的转速-扭矩数据；
步骤3：对步骤2中提取的转速-扭矩数据，使用下式所示的模型进行非线性拟合：
Ω＝AT+Bln(T)+c
其中，Ω为内筒的转速，rad/s；T为内筒的扭矩，Nm；A、B和C为待通过非线性拟合确定的系数；
步骤4：将步骤2转速-扭矩数据中的扭矩值代入步骤3中已求得待定系数A、B和C的模型中，得到对应的计算转速值；
步骤5：对步骤4中的计算转速值和扭矩值，进行计算转速值对扭矩值的一阶数值微分，求得每个扭矩值对应的一阶数值微分值，如下式所示；


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【专利技术属性】
技术研发人员：韩建国，王军，阎培渝，高育欣，杨文，毕耀，李承洋，涂玉林，
申请(专利权)人：清华大学，中建西部建设股份有限公司，中建西部建设建材科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11