[发明专利]一种泵送混凝土润滑层流变性能的测试方法

说明书

本发明公开了一种泵送混凝土润滑层流变性能的测试方法，包括一次法和两次法，一次法是将圆锥型转子插入混凝土150mm，通过十个递减阶梯式的剪切速率对混凝土进行剪切，取每个剪切速率下扭矩稳定值的均值进行拟合计算，得到的拟合参数用于计算润滑层的屈服应力，通过假设润滑层厚度为2‑9mm，可计算润滑层的粘度；二次法通过将转子分别插入混凝土50和150mm，十个递减阶梯式的剪切速率对混凝土进行剪切，取两次测试深度相同剪切速率下扭矩稳定值的差值进行拟合计算，以避免转子端部混凝土紊流对转子扭矩的影响，得到的拟合参数用于计算润滑层的屈服应力，通过假设润滑层厚度为2‑9mm，可计算润滑层的粘度。

技术领域：

本发明涉及混凝土检测领域，具体为一种泵送混凝土润滑层流变性能的测试方法。

背景技术：

自1933年美国首次使用泵送的方式输运混凝土以来，泵送已成为现代混凝土的主要施工方式。混凝土泵送技术在我国基础设施建设中的作用日益重要，一方面，我国预拌混凝土2015年的产量高达18.34亿立方米，而绝大多数预拌混凝土均通过泵送的方式输送到施工部位进行浇注，混凝土的泵送技术直接影响混凝土工程的施工质量。在泵送过程中，混凝土与泵管间形成一层较薄的润滑层，大大降低了混凝土在泵送过程中的阻力。甚至有一些研究人员认为混凝土的泵送性能只与润滑层的性能有关，而与混凝土本身的性能无关。一般认为混凝土在泵管内流动过程中，泵送压力与管道摩擦力共同作用使混凝土内部形成了不均匀剪力场，剪切力从管道与材料界面处的最大值沿管道半径方向线性减小至圆心处的零，而混凝土的非均质性决定了骨料会从剪切力较大处向较小处迁移，使得边界处浆体量高于主体混凝土，进而形成润滑层。国外研究人员提出了一些方法来测试润滑层的流变性能。但均不能准确获得混凝土润滑层的流变参数。

所以，如何设计一种泵送混凝土润滑层流变性能的测试方法，成为我们当前要解决的问题。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种泵送混凝土润滑层流变性能的测试方法，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种泵送混凝土润滑层流变性能的测试方法，泵送混凝土润滑层流变性测试方法为：

步骤一：首先将混凝土放入混凝土流变仪中，通过十字转子测量完动态混凝土屈服应力和粘度；

步骤二：然后把十字转子更换为圆锥型转子，再通过圆锥型转子采用一次法或两次法来测试润滑层，一次法是将测试转子浸没混凝土样品150mm的位置测试对应的扭矩-转速曲线；两次法是分别将转子浸没混凝土样品50mm和150mm位置时测试对应的T-N曲线，其中扭矩是两次不同浸没深度测试得到的扭矩差值；

步骤三：对每个转速都要做相应的检算，再通过线性拟合得到需要的计算参数，最终通过润滑层的计算公式计算出摩擦层的屈服应力

步骤四：通过假设润滑层厚度为2-9mm中的任一值可计算得到润滑层的粘度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述圆锥型转子的转速范围：0-60r/min，转速精度：0.01r/min；所述流变仪上的进口扭矩传感器，扭矩范围：0-50nm，扭矩精度：0.015nm。

作为本发明的一种优选技术方案，所述一次法可快速方便得到混凝土润滑层流变性能，所述两次法是通过两次测试相减的方法来避免转子端部混凝土紊流对转子扭矩的影响，以更准确获得混凝土流变参数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述流变仪采用的是同轴圆筒法，一机两用，分别设有十字型转子和圆锥型转子，所述十字型转子应用于测量混凝土静态和动态的流变性能上；所述圆锥型转子应用测量于泵送混凝土摩擦层流变性能上。