混凝土搅拌车搅拌实验系统仿真设计中文翻译

1、关于自密实混凝土总体流变行为的内容和构成的影响摘要 对在一个参数范围内研究自密实混凝土混合结构各异的新鲜混凝性能抗的影响进行了调查。为此,标准测试方法以及新拌混凝土流变仪“BTRHEOM”也都使用。具体是将测量模数视为两个系统,由流体相粘贴和固体相聚合构成。配合能力控制参数的粘贴卷,砂浆体积和粗骨料卷可能转移到过度粘贴的模型参数浓度。通过该模型的参数特征值的标准测试方法如坍流测试和V型漏斗测试以及基本的流变参数屈服强度和塑性粘度可以被描述。对比研究表明,屈服强度和塑性粘度的自密实混凝土可以估计基于特征值的坍流测试。1. 简介和目标 自密实混凝土的流动性(流变行为)的主要特色测试方法如坍流测试和

2、V型漏斗测试等。该设备是廉价的,并且测试操作较简单，因此适合于当场使用。但是他们有一个缺点:它们不能提供基本的物理流参数。基本参数只能来源于流动曲线，这种流动曲线是通过粘度计或电流计所获得的。这个流动曲线描述了剪切应力 和剪切速率之间的关系。许多液体如水或油呈现牛顿流体的性质，在此流体里的剪切应力与剪切速率成正比。这种关系如方程（1）：牛顿流体粘度：。 与牛顿流体相反，剪切应力超过屈服强度 0普通混凝土或自密实混凝土流动时就会开始流。简单的来说新鲜混凝土可以比作为宾厄姆流体（方程（2）。在这种情况下的特性参数在描述流量曲线是必需的。屈服强度0 塑料粘度 pl在文学论文里大多数要处理的是流变参数

3、0 和流变参数 pl 的造型。本文提出了一个简单的模型的方法，这种方法也适用于坍流测试的标准一致性参数和V型漏斗测试。使用这种方法,自密实混凝土被认为是由流体相粘贴和固相聚合构成的一个两阶段系统。2.调查的范围2.1 不同参数 三个自密实混凝土混合物(表1)是一个关于混凝土构成在流变行为影响的测试项目的支柱被调查了。这三者之间的主要差异是类型的引用混凝土填料(石灰粉LS各自的粉煤灰FA),相当于水灰比(w / c)(w/c)eq和增大粒径分布的总量(图1)。这些引用混凝土通过填充类型是确定的,紧随其后的是“A”或“B”。 表2提供了一个调查参数变化。基于参考混凝土LS(A)和FA(A)糊卷VP

4、aste, 砂浆体积VM和粗骨料卷(VA8）被质量比 mA,4/8控制: mA,8/16 而总成交量的聚合,粘贴和迫击炮都保持不变。要研究如何增大粒径分布的影响流的聚合行为鳞状细胞癌,一组不同的颗粒分布被选中(图1 b),说明了范围内标准化的颗粒分布,根据DIN A16 C16 1045 - 2 Ap-pendix L1。对于这个变化参考具体FA(B)建立了基地(表1)。所有类型的变化在表2已给出,而斜体印刷数据显示了引用混凝土混合物。糊卷VPaste由卷部分淹没了、水泥、填充剂和外加剂和包括一个空气含量每立方米混凝土15 l。除非另有注明总量由圆形河沙和砾石。所有生产混凝土,最大总16毫米直

5、径。表 1 混合比例的混凝土的引用。填充类型: 石灰粉(LS)和粉煤灰(FA)粉煤灰FA (A)粉煤灰FA (B)石灰粉LS (A)组合组合成分粉类型类型类型强度类C30/37C45/55C45/55水泥含量 (CEM II/A-LL 32.5R)mCkg/m3239345311等效水灰比(w/c)eq 10.700.430.45强塑剂mS P /mC% by mass of cement1.001.051.25(韦尔曼 FM/BV 375,类型: PCE)总水含量mwkg/m3166.1169.6158.0(包括减水剂水)粘度代理(Woermann UW复合)mV A /mC% by mas

6、s of cement00.100.10大规模的填料(石灰石LS或粉煤灰FA)mFkg/m3337194175聚合(圆形、河流砂和砾石)mAkg/m3160016041686粉末含量(水泥和填补)er)mPkg/m3576540486水和粉末比(按体积)Vw /VP0.820.860.89粘贴卷(包括15升的空气)VPastel/m3385383352迫击炮卷(粘贴和聚合8 l/m3LS (A)294 (0:100)185 (39:61)155 (50:50)17 (100:0)质量比(mA,4/8:mA,8/16)k FA (A)210 (20:80)160 (41:59)137 (50:5

7、0)15 (100:0)分数曲线根据DIN和K值FA (B)A 16 4.54AAB16 4.33AB16 4.12B16 3.65C16 2.81(VPaste =常数)增大粒径分布的聚合的特点是所谓的k-value(方程(3)，每筛,而9个筛子从0.25毫米63 mm都合并。这个K制随着从 C16 到 A16 (Table 2). 图1 颗粒分布的聚合: (a) 根据DIN 1045 - 2附录L1 参考混凝土A16和B16标准颗粒分布 (b) 混凝土的变化包括FA(B) 2.2 流变调查 此外，标准化的测试如坍流和V型漏斗(器件尺寸见图2 a)流变测量时,一个具体的流变仪”BTRHEOM

8、”,这是LCPC开发(中央实验室des Ponts et Chauss工程师巴黎,图2 b)。 BTRHEOM措施的扭矩这是必要的,以剪切混凝土样品在定义数量的革命。从测量扭矩和数量的革命中,它有可能得出一个内曲型的回归分析(图3)。这样一个内曲型可以转化为 -曲线(例如。方程(2)。在最简单的情况下(宾厄姆)测量数据可以协助直线(方程(4)。从转矩0, B 各自的斜率的直线AB 屈服应力 0 到各自的塑料的粘度 pl 都可以计算。如果这个线性方法运用,经常负收益尤其对自密实混凝土应力进行了计算。但负收益强调身体上不可能的。这些负收益的压力也由描述了由de Larrard et al. 2描述

9、过。通过运用Herschel-Bulkley方法（方程（5）负收益的压力是可以避免的。然而，这意味着不利的三个曲线参数，而只有屈服强度可以进行物理理解。因此一个组合方法被选【2】。这种方法被称作修改宾厄姆方法。流变参数，本文中介绍的方法得到这个修改的Bing-ham方法。_-n-各自的 -关系给出了方程(6)和(7)。 （7）3. 结果3.1 单路调节器流变行为的模型 自密实混凝土可以看作一种集中禁赛令固体分散流体相的水, 德 Larrard 3 and法拉利et al。4. 其他人,尼尔森5和Geiker et al。6，把自密实混凝土看作为由Bingham-phase砂浆构成的两相体系,因

10、为粗糙聚合是分散的。这些作者的模型是基于所谓的“相对固体浓度/max.一般来说,相对粘度的悬挂,即，之间的比率的粘度悬浮,粘度的液体阶段,可以追溯到所谓的“相对固体颗粒的浓度/max代表最大体积浓度在该州的粒子大包装和被称为最大的包装分数7。最大的包装分数max,所控制的类型的包装,是非常敏感的对颗粒分布和颗粒形状7。在这种背景下,这个模型对集中悬挂穆尼的8和克里格和多尔蒂9必须被提及这两者都是基于子著名爱因斯坦的模型10,只适用于稀释分散的停赛7。 该模型在本文假单路调节器由流体相粘贴和固相聚合,这鲜明对比模型3 - 6。固流体各自的交互的固相固相控制的交互是所谓超额浆体厚度tPaste,e

11、x，相当于一半的距离两个相邻的聚合如果距离被认为是独立的总大小(图4)。多余的布料厚度tPaste,ex可以判断这个过度粘贴卷VPaste,ex,仍然之间的空隙后聚合VA,void充满了酱是不断分层表面的聚合。另一种方法与颗粒浆体厚度的依赖被Oh et al. 12.描述。科瑞11表明,普通混凝土的一致性可以表示为一个函数厚度的多余的粘贴。多余的粘贴卷可计算用方程(8),在这个方程里m A个别的 A代表大众各自的密度的聚合。进一步宽松的容积密度A,bulk的聚合是必需的。 （8） 图2 (a) 经济下滑的规模和V型漏斗锥(b)“BTRHEOM”的图片，容器的内径D = 240 mm, heig

12、ht of，h = 100 mm图3 不同的曲线配件的例子 图4 单路调节器的模型 在这项研究中松散容重计算使用10升的容器根据DIN EN 1097 - 313。用于此目的的重量约为20千克干燥总量0/16的是第一个同质化的混凝土搅拌机,然后注入到容器不需要任何额外的压实中描述的13。多余的布料厚度计算的表面积聚合是必需的。聚合将被从而理想化作为球体。增大粒径分布的聚合分为9类根据筛子DIN 1045 - 2附录L1,亦见表3。每个类我代表的是意味着粒径迪在两个后续筛子。聚合颗粒直径在 0.125 mm被忽略。但是,他们并不属于粘贴卷VPaste方程(8),因为粉含量的间接指标纳入卷的孔洞的

13、退伍军人管理局,真空来源于松散容重测试。 结果在表3显示粒子分数0.25/0.5毫米占据了大约48%的表面积。这是一个证据细沙的重要性分数对混凝土的工作性各自的鳞状细胞癌的流的行为。对于一个对比不同的骨料颗粒分布的比表面积SA、规格可以计算之间的比例表面积SA的质量相关聚合硕士(方程(9):表 3 一个示例计算的总表面积的每立方米混凝土、聚合粒子被认为是球体Particle-size distributionCalculation of the surface area SADiameterRepresantativeNumber ni ofSurface areaPart of(sieveP

14、assedparticle diameterparticles per m3SA.i (per m3the totalopening)agregatesClassdiFractionconcreteconcrete)surface areamm% by massmmmm% by mass1/m3cm2/m3%0.1250.860.09/0.1250.10750.750.253.720.125/0.250.18752.865.096E+095659618.718.70.518.420.25/0.50.37514.703.274E+0914544824.348.2127.630.5/10.759.

15、212.564E+084556388.915.1233.251/21.55.621.956E+071390168.64.6447.562/43.014.316.225E+061769867.75.9869.954/86.022.391.218E+061384603.04.61697.568/1612.027.611.877E+05853704.52.831.5100.0016/31.523.752.442.139E+0338119.60.1100.00SA = 30197295.3100.0如果一个球形粘贴层聚合是假设(图4),多余的布料厚度tPaste练习可以计算使用方程(10),而国际扶轮

16、的半径的粒子i级,镍的数量是每个类和tPaste粒子,是前任粘贴层的厚度。 在一个简化的方式,多余的布料厚度可以直接计算方程(11)。这个假设厚度的粘贴层是小上一次粒径,因为方程(11)只适用于一个平面粘贴层。 对于小粘贴厚度这两种方法相一致。这两种方法之间的偏差而增加越来越浆体厚度(图5)。 也有可能是多余厚粘贴下面埋着计算中位数的中值粒径大约10m决定为所有研究单路调节器的混合物。两个原因导致了这种: (1)确定了空洞体积在一个工程师状态通过填写合计容器根据DIN EN 1097 - 313。(2)多余的布料厚度被假设为金属骨料粒径(图4)。基于一个二维的想象力的厚度要大于过剩糊一半的最大

17、直径的微粒子粘贴。但在现实中一个三维的总体框架存在足够大小之间的空隙聚合。此外,还粒子的粘贴以及空间总量之间的连续分布。计算出的多余的布料厚度是尽管部分小值一个合适的参数的评价不同的骨料颗粒分布,这将是晚些时候表明。图5 比较两种方法的计算多余的布料厚度方程后(10)和方程(11)图6 (a) 孔隙度和比表面积与不同的骨料颗粒分布(b) 坍流和浆体厚度与k值过剩图. 7 具体参数作为函数多余的布料厚度浆体厚度,给出了以下数据,计算球形方法后的方程(10)。 它可以看到从方程(8)和(11),(一个不断粘贴卷)二者,弗吉尼亚州空洞体积、无效的倒总量(各自的孔隙度、孔隙= VA /(VA + VA

18、,void)和比表面积SA,规范控制的厚度tPaste粘贴层,完成练习。因此,骨料颗粒分布必须优先具有一个小的比表面积和一个小孔隙度。两方面的标准是履行了颗粒分布是躺在AB16大约之间范围内和B16(图6)。这些颗粒分布有一个粗骨料的减少,从而降低的风险也阻塞。 图6 b显示了聚合颗粒分布的影响(表达的k值,表2)和多余的坍流浆体厚度为一个常数粘贴体积的352 l / m3。最大的浆体厚度进行了计算对混合物含有增大粒径分布AB16。这个混凝土达到也最大坍流的价值。它必须提到的起源沙子蕴的一部分的混合物产生单路调节器与石灰石粉LS(A)和粉煤灰(A)有别于聚合用于包括粉煤灰混凝土.（B) 这可能

19、是一个原因不同孔隙度的图6所示的一个. 图7显示了新鲜的具体参数屈服强度 0,HB,坍流度sf、塑料粘度 pl,HBV型漏斗流时间的电视功能过剩的浆体厚度tPaste练习。不同的符号代表变化的粘贴卷,砂浆体积和粗骨料卷(见表2)。它可以看到图7,多余的布料厚度是一个适合的参数来描述一致性的单路调节器。差距填料类型和粘贴成分(见表1)会导致流的不同行为。给定的函数都来自一个回归分析。收益率的压力的偏差大于那些塑料的粘度,这可以追溯到测量方法和核算方法的收益率强调的推断。更高收益率的混凝土应力的由石灰石粉比粉煤灰混凝土也表明减少混凝土坍流的值包含石灰粉(图7)。如果更大的偏差模型与实测数据,接受它

20、足以只使用一个函数来描述塑料粘度之间的关系和模型参数过剩浆体厚度(图7 b)。 在坍流测试流时间t500通常是想了解记录的表观粘度混合的单路调节器。这个t500值相当于时间进行测量,从年初的向上运动锥直到混凝土铺装已经达到了一个直径为500毫米。流时间之间的关系和模型参数t500过剩浆体厚度(图8)可以被描述的独立的填充类型由一个函数。它将显示在下面一章,塑料的粘度可以直接源自t500流时间,即使有更多的混凝土混合物都考虑进去。3.2.基本的流变参数之间的关系和标准的一致性参数有趣的是,能知道基本的流变参数可以源自标准的一致性测试如坍流测试和V型漏斗测试。为了这个目的标准的一致性参数谋害基本流

21、变。图. 8 流时间t500(坍流测试)作为函数的多余浆体厚度tPaste,ex 参数屈服强度和塑料粘度. 额外提出了混凝土在前一章(表2)其他混凝土混合物考虑在内,这是来自一个数据库的自密实混凝土混合物现有部门下属的建筑材料。其中的主要部分，结果获得一个参数研究中含水量、高效减水剂的内容,并且同样代理的数量是不同的。混凝土为标志的LS(B)包含碎聚合。一般地是假定坍流的决定大多在屈服强度自混凝土变形本身以自身的重量,直到剪切应力达到收益率的压力(宾厄姆材料)。.然而,内部的摩擦,混凝土(粘滞摩擦)和之间的摩擦混凝土底板上导致了能量耗散因此影响坍流度测量值,参阅4。这个因此受坍流的影响,塑料粘

22、性图9a显示了绘制坍流对屈服强度对不同混凝土混合物没有区分不同的塑料液体粘度倾向于减少坍流的增加屈服强度。在Wustholz理论思考14，这是基于Saak公式中呈现et al。15,导致方程(12),其中坍流, m取决于混凝土的密度公斤/立方米,重力加速度gm / s2)和屈服强度它假定了塑料的影响粘度对坍流可以忽略不计。相比产量的影响的压力和密度。图. 9a.事实上,是一个大型的散射。尽管大型分散和事实那个方程(12)是没有根据测试数据对应的下限坍流度值。这是假设,而已经是上面提到的那个流次测量标准化测试像坍流测试和V型漏斗测试,应该提供一个迹象塑料的粘度的混凝土混合物。.一个重要的区别采用

23、先进流变扩展系统标准化测试方法是,剪切速度在标准化测试取决于测试的测试体设备,塑料的粘度和测试期间也不是保持不变,因为他们是迫使沉重的混凝土。在图9b和c的V型漏斗流时间tV 和流时间的t500坍流测试绘制与塑料粘度pl,HB。粉煤灰的混凝土包括大约有一个塑料的粘度是2倍的混凝土包括石灰岩粉尽管V型漏斗流时间几乎是平等的。如果流时间t500被认为是,更高的塑料粘度相当于一个较长时间的流动,是独立于具体的成分。糊的表观粘度的飞灰混合物明显高于那些包括石灰岩粉。可能阻塞影响附近的V型漏斗孔负责这个行为,参阅16。它也被提到,混凝土混合物中石灰粉有稍微增加了一点粗骨料比粉煤灰混合物(表2)。因此,最

24、好是使用流时间t500想了解塑料的粘度pl,HB(图9 c),因为t500值不受阻塞的影响。然而,测量的精度流的时间t500是特别为低阻尼混凝土短流程倍比测量不准确的V型漏斗流时间tV 。标记的混凝土的粘度代理类型在图9 b和c已经相对较长的流次tV 和t500尽管塑料的粘度Pa.s 210。这种行为可以追溯到一个小粘贴卷(VPaste = 312 dm3 / m3)结合粘度高剂量的代理。图9 4. 结论 流动特性不同的自密实粉煤灰混凝土包括各自的石灰岩粉末进行标准测试的方法和一种新的混凝土流变仪。结果表明,这是影响的内容和组成的聚合在流属性可以被描述通过模型参数过剩浆体厚度。流参数的屈服强度

25、、坍流和V型漏斗流时间依赖模型参数旁边过剩也对糊料浆体厚度的写作是不同的混凝土和粉煤灰石灰粉等。塑料的粘度和流时间t500从坍流测试可以独立于填充类型名游说集团成员只是多余的布料厚度的功能。尽管大分散的散流倾向于减少产量增加压力。一个明确的关系被发现的时间t500之间流动,塑料的粘度。因此,可以估计基本流变参数屈服强度和塑料的粘度基于坍流测试。V型漏斗流时间tV 似乎更适合区分不同的塑料液体粘度比流时间t500,因为V型漏斗流时间也受到阻滞效应。参考文献1. DIN 1045-2 Concrete, reinforced and prestressed concrete structures.

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