【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水泥基材料，具体涉及一种水泥基材料的流变行为预测方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着大型基础设施建设的日益增多，水泥基材料原材料节能与环保的要求也越来越高。为减轻水泥熟料的过量使用对环境造成的不利影响，矿物掺合料作为一种低碳、节能的辅助胶凝材料，在水泥基材料中的应用越来越广泛。在制备水泥基材料过程中，适量掺入矿物掺合料替代水泥熟料不仅可减少碳排放，实现可持续发展，还可改善水泥基材料的力学性能和耐久性能，延长结构的服役寿命；其中，矿粉和粉煤灰微珠凭借优异的物理和化学性质，目前应用十分广泛。
3、据专利技术人了解，可通过调整配合比中各组分比例的大量宏观试验来调控水泥基材料流变性能，但是，制备的拌合物流变性能稳定性较差，且无法针对原材料物理性能参数的变化对配合比做出精准预测和快速调整。研究矿粉和粉煤灰微珠水泥浆体屈服应力和塑性粘度的影响规律和影响机制，并通过原材料粒径分布、密度和比表面积等物理与化学性质预测和优化其流变性能，具有更广泛的理论和工程意义。因此，如何提供一种根据具体施工条件对水泥基材料流变性能要求以及原材料物理性能参数的变化，对水泥基材料配合比做出精准预测和快速调整的理论方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提出了一种水泥基材料的流变行为预测方法及系统，基于胶凝材料在水泥浆体中的体积占比以及各组分粒径分布、密度和
2、根据一些实施例，本专利技术的第一方案提供了一种水泥基材料的流变行为预测方法，采用如下技术方案：
3、一种水泥基材料的流变行为预测方法，包括：
4、获取水泥浆体配合比中原材料的物理特性；
5、根据所获取的物理特性计算复合凝胶材料体系的物理性能和堆积密度；
6、获取复合凝胶材料颗粒表面的吸附量和饱和掺量，计算复合凝胶材料颗粒表面的分开距离；
7、基于所得到的复合凝胶材料体系的物理性能和堆积密度，以及复合凝胶材料颗粒表面的分开距离，计算水泥-矿物掺合料复合胶凝材料水泥浆体的屈服应力和塑性粘度；
8、根据所得到的屈服应力和塑性粘度调整优化水泥浆体的流变特性，完成水泥基材料的流变行为预测。
9、作为进一步的技术限定，采用总有机碳吸附试验，测试不同减水剂掺量在复合胶凝材料颗粒表面吸附量及饱和掺量，得到复合凝胶材料颗粒表面的吸附量和饱和掺量；再根据langmuir单分子层吸附模型，计算所用减水剂吸附-脱附平衡速率常数，通过统计分布公式计算复合胶凝材料颗粒表面间分开距离。
10、作为进一步的技术限定，所述水泥-矿物掺合料复合胶凝材料水泥浆体的屈服应力其中，为考虑胶凝材料体系粒径分布影响的显性函数；a0为非延迟hamaker常量；a*为接触点的曲率半径；d为复合体系平均半径；为悬浮液中凝胶颗粒的固相体积分数；为胶凝材料在悬浮液中的逾渗体积分数；h为掺减水剂胶凝材料颗粒表面间的分开距离；为不同复合胶凝材料体系的堆积密度。
11、进一步的，所述水泥-矿物掺合料复合胶凝材料水泥浆体的塑性粘度μp为其中，μ0为间隙液塑性粘度；qp为指数幂。
12、作为进一步的技术限定，所计算的复合凝胶材料体系的物理性能至少包括复合体系的粒径分布、考虑胶凝材料体系粒径分布影响的显性函数和平均半径。
13、作为进一步的技术限定，采用基于可压缩堆积模型的修正模型(以下简称3-参数堆积模型)计算复合凝胶材料体系的堆积密度；所述3-参数堆积模型包括松开效应、墙壁效应和锲形效应。
14、作为进一步的技术限定，所获取的获取水泥浆体的物理特性至少包括胶凝材料密度、比表面积和粒径分布。
15、根据一些实施例，本专利技术的第二方案提供了一种水泥基材料的流变行为预测系统，采用如下技术方案：
16、一种水泥基材料的流变行为预测系统，包括：
17、获取模块，其被配置为获取水泥浆体配合比中原材料的物理特性；
18、计算模块，其被配置为根据所获取的物理特性计算复合凝胶材料体系的物理性能和堆积密度；获取复合凝胶材料颗粒表面的吸附量和饱和掺量，计算复合凝胶材料颗粒表面的分开距离；基于所得到的复合凝胶材料体系的物理性能和堆积密度，以及复合凝胶材料颗粒表面的分开距离，计算水泥-矿物掺合料复合胶凝材料水泥浆体的屈服应力和塑性粘度；
19、预测模块，其被配置为根据所得到的屈服应力和塑性粘度调整优化水泥浆体的流变特性，完成水泥基材料的流变行为预测。
20、根据一些实施例，本专利技术的第三方案提供了一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：
21、一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方案所述的水泥基材料的流变行为预测方法中的步骤。
22、根据一些实施例，本专利技术的第四方案提供了一种电子设备，采用如下技术方案：
23、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方案所述的水泥基材料的流变行为预测方法中的步骤。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
25、本专利技术解决工程中通过调整配合比中各组分比例的大量宏观试验来调控水泥基材料流变性能方法，节省成本和时间、减少工作量，制备的拌合物流变性能稳定性更优异；仅可以基于原材料的物理性能对配合比做出预测，以适应不同工程对拌合物流变性能要求，还可以在根据不同施工场景对拌合物流变性能要求或原材料物理性能参数发生变化时对配合比做出快速调整。
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1.一种水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1中所示的水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，采用总有机碳吸附试验，测试不同减水剂掺量在复合胶凝材料颗粒表面吸附量及饱和掺量，得到复合凝胶材料颗粒表面的吸附量和饱和掺量；再根据Langmuir单分子层吸附模型，计算所用减水剂吸附-脱附平衡速率常数，通过统计分布公式计算复合胶凝材料颗粒表面间分开距离。
3.如权利要求1中所示的水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，所述水泥-矿物掺合料复合胶凝材料水泥浆体的屈服应力τp为其中，A0为非延迟Hamaker常量；a*为接触点的曲率半径；d为复合体系平均半径；为悬浮液中凝胶颗粒的固相体积分数；为胶凝材料在悬浮液中的逾渗体积分数；h为掺减水剂胶凝材料颗粒表面间的分开距离；为不同复合胶凝材料体系的堆积密度。
4.如权利要求3中所示的水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，所述水泥-矿物掺合料复合胶凝材料水泥浆体的塑性粘度μp为其中，μ0为间隙液塑性粘度；qp为指数幂。
5.如权利要求1中所示的水泥基材料的流变行为预
6.如权利要求1中所示的水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，采用3参数模型计算复合凝胶材料体系的堆积密度；所述3参数模型包括松开效应、墙壁效应和锲形效应。
7.如权利要求1中所示的水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，所获取的获取水泥浆体的物理特性至少包括胶凝材料密度、比表面积和粒径分布。
8.一种水泥基材料的流变行为预测系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-7任一项所述的水泥基材料的流变行为预测方法的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现了如权利要求1-7任一项所述的水泥基材料的流变行为预测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1中所示的水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，采用总有机碳吸附试验，测试不同减水剂掺量在复合胶凝材料颗粒表面吸附量及饱和掺量，得到复合凝胶材料颗粒表面的吸附量和饱和掺量；再根据langmuir单分子层吸附模型，计算所用减水剂吸附-脱附平衡速率常数，通过统计分布公式计算复合胶凝材料颗粒表面间分开距离。
3.如权利要求1中所示的水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，所述水泥-矿物掺合料复合胶凝材料水泥浆体的屈服应力τp为其中，a0为非延迟hamaker常量；a*为接触点的曲率半径；d为复合体系平均半径；为悬浮液中凝胶颗粒的固相体积分数；为胶凝材料在悬浮液中的逾渗体积分数；h为掺减水剂胶凝材料颗粒表面间的分开距离；为不同复合胶凝材料体系的堆积密度。
4.如权利要求3中所示的水泥基材料的流变行为预测方法，其特征在于，所述水泥-矿物掺合料复合胶凝材料水泥浆体的塑性粘度μp为其中，μ0为间隙液塑性粘度；qp为指数幂。
5.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏刚，左文强，高义志，金祖权，杜振兴，冯家润，李宁，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：
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