一种水泥基材料剪切稠化特性分析方法技术

本发明专利技术一种水泥基材料剪切稠化特性分析方法，面对具有剪切稠化特性的水泥基材料，通过使用R‑S模型、建立转速‑扭矩关系式、使用非线性拟合法进行初步求解、基于初步求解结果再次优化转速‑扭矩数据对的选择、并再次使用非线性拟合来实现R‑S流变模型中流变参数a、c和n的最终求解的方法，实现了使用同轴双圆柱流变仪，对水泥基材料剪切稠化特征的正确表达；可指导新型的、用于水泥基材料剪切稠化特征测试的同轴双圆柱流变仪的开发，可用于指导水泥基材料如净浆、砂浆和混凝土的配合比设计和性能优化，还可用于施工方法指导；本发明专利技术在水泥基材料的流变性能分析方面具有方法上的原创性，同时，在设备研发、材料制备和工程应用上具有实践指导价值。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥基材料剪切稠化特性分析方法
本专利技术属于土木工程
，尤其涉及一种水泥基材料剪切稠化特性分析方法。
技术介绍
低水胶比(水和胶凝材料的质量比)水泥基材料，如水胶比小于0.25的净浆、强度等级大于C60的混凝土(其水胶比常小于0.35)，在剪切力作用下进行流动时，一方面会表现出屈服应力现象，一方面会表现出剪切稠化现象，如图1所示。可见，剪切稠化流体的剪切应力-剪切应变速率关系，超越了宾汉姆流体显示的线性关系，随着剪切应变速率的提升，剪切稠化流体所需的剪切应力越来越高。从物理含义表述的角度，H-B模型可清晰地表达具有剪切稠化性能的水泥基材料的流变性能，如式1所示，其中，τ0为具有剪切稠化性能的水泥基材料开始流动时需要克服的初始应力(屈服应力)，k为稠度系数，d为流动指数且大于1。H-B模型中，相同的屈服应力和稠化指数时，剪切稠化的程度随d值的增大而增大，如图2所示。其中，τ为剪切应力，Pa；τ0为屈服应力，Pa；k为稠度系数，Pa·s^d；为剪切应变速率，s^(-d)；d为流动指数；水泥基材料流变性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥基材料剪切稠化特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：使用R-S流变模型来表征具有剪切稠化特征的水泥基材料的流变性能，如下式所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种水泥基材料剪切稠化特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：使用R-S流变模型来表征具有剪切稠化特征的水泥基材料的流变性能，如下式所示：



其中，a为稠度系数，Pa·s^n；c为剪切应变速率校正因子，1/s；n为流动指数，n值用于表征水泥基材料剪切稠化趋势，且n总是大于1；
步骤2：建立同轴双圆柱流变仪的转速-扭矩关系，如下式所示：



其中，Ω为流变仪内筒的转速，rad/s；T为内筒的扭矩，Nm；a、c和n为待求解的R-S流变模型的参数；h为内筒的高度，m；R1为内筒的半径，m；
步骤3：在使用同轴双圆柱流变仪测得的水泥基材料的转速-扭矩数据中，等间隔...

【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