水泥砂浆流变性能测试方法及外加剂对流变性能影响的研究

发布时间：2017-09-02 19:16

  本文关键词：水泥砂浆流变性能测试方法及外加剂对流变性能影响的研究

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【摘要】：流变学对于研究水泥砂浆的工作性能具有非常重要的指导意义,它可以用塑性粘度和屈服应力两个参数来评价砂浆的流变性能。从流变学的角度来评价,新拌砂浆可近似看作宾汉姆流体,其流变曲线为一条直线,直线与纵坐标的截距为屈服应力,斜率为塑性粘度。现有测试砂浆流变性能的方法有很多,但大多仅能测试流变参数中的某一个参数,难以全面评价砂浆的流变性。本文在杨保旭用漏斗测定砂浆流变性能装置的基础上通过改良尺寸,测定砂浆在重力作用下从漏斗中流出的剪切速率来绘制流变曲线,经过线性拟合后得到砂浆的塑性粘度和屈服应力两个流变参数。并用该方法(简称漏斗法)探讨了减水剂和缓凝剂对砂浆流变性能的影响,最后对漏斗法进行简化,以达到简单快捷的目的。本文研究了三种下料口(直径分别为15mm.18mm.21mm)的最佳适用条件,以800mL砂浆下落的总时间为判定条件,各下料口的适用条件分别为15mmm口：T800≤7.100s时适用；18mm口:T800≤6.071s时适用；21mm口:T800≤5.039 s时适用。试验时优先选用直径为15mm的下料口,如果不符合上述条件再逐一选用较大的口。研究了不同接料量筒内径对测试结果的影响,得出接料量筒内径的最佳尺寸为80mm。用漏斗法与砂浆同轴旋转粘度两种方法测定的结果作对比,验证了漏斗法的可重复性和规律性。为了使漏斗法在实际应用过程中更加便捷,本文利用数据统计出简化公式如下,同时用神经网络法进行简化,对比两种简化方法,结果表明：用两种方法进行简化其预测数据的标准差都很小,这说明用两种简化方法都可以较准确地预测砂浆的流变参数。但用神经网络进行简化比用公式法进行简化的预测精度高,故本文推荐神经网络简化法。本文利用漏斗法研究不同种类的减水剂对砂浆流变性能的影响规律。结果表明,不论是聚羧酸减水剂、萘系减水剂还是氨基磺酸盐减水剂,随减水剂掺量的增加,砂浆的初始塑性粘度和屈服应力都不断降低。达到相近的初始流动度时,氨基磺酸盐减水剂配制的砂浆扩展度经时损失率最大；聚羧酸减水剂配制的砂浆扩展度经时损失率最小,且砂浆的初始屈服应力小,适合配制高流动性混凝土；萘系减水剂配制的砂浆扩展度经时损失率介于其他两者之间。本文还研究了具有同一支链密度但不同分子量(重均分子量)的聚羧酸减水剂对砂浆流变性能的影响。结果表明,随着聚羧酸减水剂分子量的增大,砂浆的初始扩展度先增大后减小,塑性粘度和屈服应力先减小后增大,分子量小于11.8万的减水剂其30min扩展度经时损失率略小于分子量大于11.8万的减水剂,塑性粘度和屈服应力的经时损失率规律相同。研究了不同种类的缓凝剂对砂浆流变性能的影响。结果表明：与空白样相比,白糖、葡萄糖酸钠和三聚磷酸钠三种缓凝剂的加入均可以降低砂浆的塑性粘度和屈服应力。三种缓凝剂的掺量对屈服应力的影响幅度较小,对塑性粘度的影响幅度较大。砂浆达到相近的凝结时间时(两种物质掺量不同),添加葡萄糖酸钠的砂浆比添加白糖的砂浆有较大的初始扩展度,屈服应力较大,塑性粘度较小；添加白糖的砂浆比添加葡萄糖酸钠的砂浆有较小的扩展度、塑性粘度和屈服应力经时损失率,即白糖的流变性保持效果较好。
【关键词】：砂浆 流变性 屈服应力 塑性粘度 减水剂 缓凝剂 神经网络
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ177.62
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 研究背景与现状11-18
• 1.1.1 混凝土的流变学特性与方程11-14
• 1.1.2 混凝土、砂浆流变性能的测试方法14-17
• 1.1.3 砂浆流变性与混凝土流变性之间的关系17-18
• 1.1.4 外加剂对砂浆流变性能的影响18
• 1.2 研究目的与意义18-20
• 1.3 研究内容20-21
• 第二章 实验材料、仪器及测试方法21-26
• 2.1 实验材料21-22
• 2.2 实验仪器和设备22
• 2.3 测试方法22-25
• 2.3.1 砂浆流动性能测试方法22-24
• 2.3.2 旋转粘度计24-25
• 2.3.3 聚羧酸减水剂分子量的测定25
• 2.4 试验所用砂浆的配合比及拌制方法25-26
• 第三章 砂浆流变性能表征方法的研究26-41
• 3.1 漏斗法的装置与原理26-28
• 3.2 漏斗法尺寸的改进28-31
• 3.2.1 下料口口径28-30
• 3.2.2 接料量筒直径30-31
• 3.3 漏斗法的可重复性31-32
• 3.4 漏斗法与同轴旋转粘度计规律的一致性32-35
• 3.5 漏斗法的简化35-40
• 3.5.1 神经网络简化35-37
• 3.5.2 公式简化37-38
• 3.5.3 两种简化方法的对比38-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 外加剂对砂浆流变性能的影响41-57
• 4.1 减水剂对砂浆流变性能的影响41-50
• 4.1.1 不同种类减水剂对砂浆流变性能的影响41-48
• 4.1.2 聚羧酸减水剂的分子量对砂浆流变性能的影响48-50
• 4.2 缓凝剂对砂浆流变性能的影响50-56
• 4.2.1 白糖(SU)对砂浆流变性能的影响50-52
• 4.2.2 葡萄糖酸钠（SG）对砂浆流变性能的影响52-53
• 4.2.3 三聚磷酸钠（ST）对砂浆流变性能的影响53-54
• 4.2.4 三种缓凝剂之间的对比54-56
• 4.3 本章小结56-57
• 结论57-58
• 参考文献58-61
• 附表61-65
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果65-66
• 致谢66-67
• 答辩委员会对论文的评定意见67

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本文编号：780397