給出了新拌水泥基材料流變參數(shù)的測量制度及測量數(shù)據(jù)的處理方法,對比分析了直接利用流變儀顯示的剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變速率、利用一些近似的計(jì)算公式以及利用Couette逆問題的解等3種新拌水泥基材料流變參數(shù)計(jì)算方法的可行性。結(jié)果表明:利用Couette逆問題的解計(jì)算新拌水泥基材料的流變參數(shù)方法合理,給出了相應(yīng)的計(jì)算步驟。在計(jì)算新拌水泥基材料的流變參數(shù)時(shí),必須考慮柱塞流的影響。舍去存在柱塞流情況下得到的測量數(shù)據(jù)后計(jì)算出的水泥基材料的流變參數(shù)的精確度更高。 

【文章來源】：硅酸鹽學(xué)報(bào). 2020,48(08)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

測量新拌水泥基材料流變參數(shù)常用的測量制度Fig.1Commonlyusedmeasuringschemeformeasurementofrheologicalparametersoffreshcement-basedmaterials

第48卷第8期黎夢圓等：采用Couette逆問題的解計(jì)算水泥基材料流變參數(shù)·1303·泥基材料的流變參數(shù)所依據(jù)的原理有多種[3]。然而即使流變儀測量得到的數(shù)據(jù)相同，依據(jù)不同的計(jì)算原理所得到的新拌水泥基材料的流變參數(shù)的數(shù)值不同，這顯然不利于新拌水泥基材料的流變性能研究。為此，對所使用過的新拌水泥基材料流變參數(shù)的計(jì)算原理進(jìn)行比較與分析，找出適宜于計(jì)算新拌水泥基材料流變參數(shù)的方法。1新拌水泥基材料流變參數(shù)的測量制度新拌水泥基材料的流變性能可以通過適宜的流變模型來描述，比如Bingham模型、Herschel-Bulkley模型、Casson模型等[5,7]。這些模型中都包含了用于描述新拌水泥基材料流變性能的參數(shù)，比如Bingham模型中的屈服應(yīng)力與塑性黏度。這些模型中的流變參數(shù)表征的是新拌水泥基材料在穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)下的流變行為[89]。利用流變儀測量新拌水泥基材料流變參數(shù)時(shí)首先需設(shè)置合理的測量制度。由于流變參數(shù)表征的是新拌水泥基材料在穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)下的流變行為，所以建立的測量制度須創(chuàng)造出待測的新拌水泥基材料能夠穩(wěn)定流動(dòng)的條件。目前常用的測量新拌水泥基材料流變參數(shù)的測量制度如圖1所示[1011]。工程上常用的測量新拌混凝土流變參數(shù)的ICAR流變儀內(nèi)置了與圖1相似的測量制度[3,1213]。圖1所示的測量制度是通過水平段固定不變的轉(zhuǎn)速來創(chuàng)造新拌水泥基材料穩(wěn)定流動(dòng)的條件。圖1測量新拌水泥基材料流變參數(shù)常用的測量制度Fig.1Commonlyusedmeasuringschemeformeasurementofrheologicalparametersoffreshcement-basedmaterials通過與圖1類似的測量制度測量新拌水泥基材料的流變參數(shù)時(shí)，在每一個(gè)水平段，流變儀的轉(zhuǎn)速會(huì)根據(jù)測量制度的設(shè)定立即穩(wěn)定下來，但?

7GGBSisgroundgranulatedblastfurnaceslag.流變試驗(yàn)采用RST-SST型同軸雙圓柱流變儀，外圓筒的直徑為60mm，內(nèi)圓柱的直徑為20mm，內(nèi)圓柱的有效測量深度為40mm。RST-SST型流變儀測量過程中，內(nèi)圓柱旋轉(zhuǎn)，外圓筒靜止。內(nèi)圓柱表面帶豎向肋條，用于防止測量過程中漿體與圓柱之間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。試驗(yàn)采用圖1所示的流變制度，最高轉(zhuǎn)速60r/min，最低轉(zhuǎn)速10r/min，均勻分為11個(gè)階梯。5.2流變參數(shù)的計(jì)算與柱塞流情況下的數(shù)據(jù)處理測量得到的用于計(jì)算水泥凈漿的流變參數(shù)的有效數(shù)據(jù)對如圖4所示。根據(jù)最小二乘法的線性擬合結(jié)果如圖5所示。圖4用于計(jì)算水泥凈漿流變參數(shù)的有效數(shù)據(jù)對Fig.4Effectivedatapairsusedtocalculaterheologicalparametersofcementpaste圖5水泥凈漿流變測量數(shù)據(jù)的線性擬合Fig.5Linearfittingoftherheologicaldataofcementpaste根據(jù)Reiner-Riwlin方程(式(8))與圖5中擬合直線的斜率與截距，得到以下的計(jì)算式。322121112.00104πhRR(14)021ln1.71RR(15)將流變儀的形狀參數(shù)代入式(14)與式(15)中，計(jì)算得到的新拌凈漿的流變參數(shù)結(jié)果如表2所示。表2水泥凈漿流變參數(shù)的計(jì)算結(jié)果Table2CalculationresultofrheologicalparametersofcementpasteYieldstress/PaPlasticviscosity/(Pa·s)Correlationcoefficient13.88.850.998表2顯示的結(jié)果是沒有排除柱塞流情況下的流變參數(shù)的計(jì)算結(jié)果。由于Reiner-Riwlin方程描述的是無柱塞流情況下的轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)系，利用Reiner-Riwlin方程計(jì)算漿體的流變參數(shù)必須判斷柱塞流是否存在。根據(jù)式(9)可知，柱塞流的判斷需計(jì)算最小剪切應(yīng)力?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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