[發明專利]一種泵送混凝土潤滑層流變性能的測試方法

在審

• 申請號: 201810860117.5
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108982297A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 史才軍;元強;樓躍軍;胡凱;胡仁虎
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01N11/14
• 分類號: G01N11/14
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種泵送混凝土潤滑層流變性能的測試方法，包括一次法和兩次法，一次法是將圓錐型轉子插入混凝土150mm，通過十個遞減階梯式的剪切速率對混凝土進行剪切，取每個剪切速率下扭矩穩定值的均值進行擬合計算，得到的擬合參數用于計算潤滑層的屈服應力，通過假設潤滑層厚度為2?9mm，可計算潤滑層的粘度；二次法通過將轉子分別插入混凝土50和150mm，十個遞減階梯式的剪切速率對混凝土進行剪切，取兩次測試深度相同剪切速率下扭矩穩定值的差值進行擬合計算，以避免轉子端部混凝土紊流對轉子扭矩的影響，得到的擬合參數用于計算潤滑層的屈服應力，通過假設潤滑層厚度為2?9mm，可計算潤滑層的粘度。

技術領域：

本發明涉及混凝土檢測領域，具體為一種泵送混凝土潤滑層流變性能的測試方法。

背景技術：

自1933年美國首次使用泵送的方式輸運混凝土以來，泵送已成為現代混凝土的主要施工方式。混凝土泵送技術在我國基礎設施建設中的作用日益重要，一方面，我國預拌混凝土2015年的產量高達18.34億立方米，而絕大多數預拌混凝土均通過泵送的方式輸送到施工部位進行澆注，混凝土的泵送技術直接影響混凝土工程的施工質量。在泵送過程中，混凝土與泵管間形成一層較薄的潤滑層，大大降低了混凝土在泵送過程中的阻力。甚至有一些研究人員認為混凝土的泵送性能只與潤滑層的性能有關，而與混凝土本身的性能無關。一般認為混凝土在泵管內流動過程中，泵送壓力與管道摩擦力共同作用使混凝土內部形成了不均勻剪力場，剪切力從管道與材料界面處的最大值沿管道半徑方向線性減小至圓心處的零，而混凝土的非均質性決定了骨料會從剪切力較大處向較小處遷移，使得邊界處漿體量高于主體混凝土，進而形成潤滑層。國外研究人員提出了一些方法來測試潤滑層的流變性能。但均不能準確獲得混凝土潤滑層的流變參數。

所以，如何設計一種泵送混凝土潤滑層流變性能的測試方法，成為我們當前要解決的問題。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種泵送混凝土潤滑層流變性能的測試方法，以解決上述背景技術提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種泵送混凝土潤滑層流變性能的測試方法，泵送混凝土潤滑層流變性測試方法為：

步驟一：首先將混凝土放入混凝土流變儀中，通過十字轉子測量完動態混凝土屈服應力和粘度；

步驟二：然后把十字轉子更換為圓錐型轉子，再通過圓錐型轉子采用一次法或兩次法來測試潤滑層，一次法是將測試轉子浸沒混凝土樣品150mm的位置測試對應的扭矩-轉速曲線；兩次法是分別將轉子浸沒混凝土樣品50mm和150mm位置時測試對應的T-N曲線，其中扭矩是兩次不同浸沒深度測試得到的扭矩差值；

步驟三：對每個轉速都要做相應的檢算，再通過線性擬合得到需要的計算參數，最終通過潤滑層的計算公式計算出摩擦層的屈服應力

步驟四：通過假設潤滑層厚度為2-9mm中的任一值可計算得到潤滑層的粘度。

作為本發明的一種優選技術方案，所述圓錐型轉子的轉速范圍：0-60r/min，轉速精度：0.01r/min；所述流變儀上的進口扭矩傳感器，扭矩范圍：0-50nm，扭矩精度：0.015nm。

作為本發明的一種優選技術方案，所述一次法可快速方便得到混凝土潤滑層流變性能，所述兩次法是通過兩次測試相減的方法來避免轉子端部混凝土紊流對轉子扭矩的影響，以更準確獲得混凝土流變參數。

作為本發明的一種優選技術方案，所述流變儀采用的是同軸圓筒法，一機兩用，分別設有十字型轉子和圓錐型轉子，所述十字型轉子應用于測量混凝土靜態和動態的流變性能上；所述圓錐型轉子應用測量于泵送混凝土摩擦層流變性能上。