小振幅振荡剪切下硅酸盐—硫铝酸盐复配水泥浆液流变特性研究

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水泥是一种在工程建设领域广泛使用的无机胶凝材料,在大量的运用中催生出来多种特殊用途的水泥,其中硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥因具有凝固时间短,结构强度相对较高,价格低廉等优点成为了如今水泥研究领域的重点。水泥在使用时必然涉及到水泥浆液的流变特性,在灌浆等领域对水泥浆液的流变特性的要求更高。在大量关于硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥的研究中几乎很少有对其流变特性的研究,而复配水泥浆液因其具有的快速凝固的特点必然使其与普通水泥浆液流变特性有所区别,研究硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液的流变特性有助于对其推广使用起到一定的作用,并对其在工程应用中提供理论基础和科学依据。论文采用了小振幅振荡剪切测试原理的新型试验方法来对硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液流变特性进行研究,避免了由于水泥浆液在通常研究方法中容易破坏浆液结构的问题,从而得到了较为准确的实验结果。论文通过对硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液粘度时变特性、触变性以及浆液的变形特性的研究,得到了以下一些研究成果:(1)在不同复配比例条件下,硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液粘度时变模式有较大区别,出现上凸型、反“L”型以及“S”型3种模式,这3种模式与单独的PC32.5R、R·SAC42.5水泥浆液有明显的不同,同时复配水泥浆液粘度增长速率整体上比单独的这两种水泥浆液快。硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液触变性随着PC32.5R水泥含量的增加整体呈现先增加后减小再增加再减小的“M”型。(2)温度对硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液粘度时变模式有较大影响,当PC32.5R水泥含量较高与较低时这种影响十分明显。不论在何种复配比例条件下,温度都对复配水泥浆液粘度增长速率起到增加的作用。温度增加的同时,复配水泥浆液的触变性整体增大,但不同复配比例条件下增大趋势不同。单独的PC32.5R水泥浆液则随温度增加触变性减小,R·SAC42.5水泥浆液则先减小后增大。(3)水灰比对硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液粘度时变模式有一定影响,相比温度与复配比例,这种影响较小。各复配比例条件下,水灰比越大,复合粘度增长速率放缓。水灰比增大,复配水泥浆液触变性呈线性减小,而单独的PC32.5R、R·SAC42.5水泥浆液不具有这种特征。(4)水化过程中硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液触变性随时间的增大而增大且出现线性增加。(5)复配比例、温度、水灰比对硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液的凝结变形特性有一定影响,其中复配比例影响较大,温度、水灰比影响较小。
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