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膨润土泥浆改良土压盾构粉细砂渣土流动性机制分析

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隧道建设（中英文） 2022年第2期42卷 253-259页

作者：李宏飞中铁十二局集团有限公司山西太原030032

为了揭示膨润土泥浆改良土压盾构粉细砂地层渣土流动性机制,采用跳桌和十字板剪切仪分别测试改良后渣土的流动度和剪切参数变化规律,分析改良粉细砂渣土剪切应力-应变关系和流变模型。结果表明:1)采用膨水比为1∶4的泥浆掺入质量比7%~13... 详细信息

为了揭示膨润土泥浆改良土压盾构粉细砂地层渣土流动性机制,采用跳桌和十字板剪切仪分别测试改良后渣土的流动度和剪切参数变化规律,分析改良粉细砂渣土剪切应力-应变关系和流变模型。结果表明:1)采用膨水比为1∶4的泥浆掺入质量比7%~13%、膨水比为1∶6的泥浆掺入质量比7%以及两者之间的配比和掺量,改良粉细砂渣土可以满足其流动性的要求;2)仅添加对应量的自由水来改良粉细砂渣土的流动性,无法达到良好的效果;3)随着泥浆掺入质量比的提高和膨水比的降低,改良渣土的流动度显著增大,且其流动度与剪切应力大小存在负相关关系;4)采用膨润土泥浆改良后的粉细砂渣土符合Bingham模型,塑性黏度和屈服应力的降低是其流动性增大的根本原因。

关键词：土压盾构粉细砂地层渣土改良流动度塑性黏度屈服应力

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尾矿膏体流变特性和管输阻力计算模型

中国有色金属学报 2021年第2期31卷 510-519页

作者：侯永强尹升华戴超群曹永北京科技大学土木与资源工程学院北京1000083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

为探究不同浓度下的尾矿膏体流变特性行和管输阻力计算模型,在实验室开展了不同料浆浓度的尾矿膏体流变试验及坍落度试验。结果表明:料浆的屈服应力和塑性黏度随着浓度的增加均呈不断增大的趋势;结合模型的拟合结果可知,屈服应力随着料... 详细信息

为探究不同浓度下的尾矿膏体流变特性行和管输阻力计算模型,在实验室开展了不同料浆浓度的尾矿膏体流变试验及坍落度试验。结果表明:料浆的屈服应力和塑性黏度随着浓度的增加均呈不断增大的趋势;结合模型的拟合结果可知,屈服应力随着料浆浓度(质量分数,%)的增加遵循二次函数递增规律,而塑性黏度随着料浆浓度的增加遵循指数函数递增规律;当料浆浓度低于70%时,充填料浆具有可观的流动性,且流变参数与坍落度具有一定的关联性。采用了四种拟合模型对坍落度与流变参数之间的关系进行拟合分析,发现料浆的屈服应力和塑性黏度随着坍落度的增大遵循Logistic函数递减规律;通过构建的料浆浓度、坍落度与流变参数值之间的数学模型,建立了基于料浆浓度或坍落度的管道输送阻力计算模型;以金川二矿区为工程背景验证了新管道输送阻力计算模型的准确性,表明采用料浆浓度或塌落度去替代流变参数计算管道输送阻力值是可靠的。

关键词：流变特性尾砂屈服应力管输阻力塑性黏度

矿物掺合料和化学外加剂对胶凝材料浆体的流变参数的影响

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土木工程学报 2021年第10期54卷 55-63页

作者：韩建国毕耀黎梦圆阎培渝清华大学北京100084 中建西部建设建材科学研究院有限公司四川眉山620866

基于最优化方法,给出使用同轴双圆柱流变仪来获取胶凝材料浆体的Bingham流变参数的途径;探究五种矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉、硅灰、石英粉、粉煤灰微珠)和两种化学外加剂(减水剂与引气剂)对胶凝材料浆体流变参数的影响。研究结果表明:... 详细信息

基于最优化方法,给出使用同轴双圆柱流变仪来获取胶凝材料浆体的Bingham流变参数的途径;探究五种矿物掺合料(粉煤灰、矿渣粉、硅灰、石英粉、粉煤灰微珠)和两种化学外加剂(减水剂与引气剂)对胶凝材料浆体流变参数的影响。研究结果表明:矿物掺合料等体积替代水泥相对于等质量替代水泥,对降低浆体的屈服应力和塑性黏度有利。粉煤灰可降低浆体的屈服应力和塑性黏度;矿渣粉和石英粉可降低高水胶比浆体的屈服应力和塑性黏度,但增大低水胶比浆体的屈服应力和塑性黏度;硅灰可显著提升浆体的屈服应力;粉煤灰微珠可降低浆体的塑性黏度但增大其屈服应力。减水剂可降低浆体的屈服应力和塑性黏度;引气剂可降低浆体的塑性黏度。矿物掺合料和化学外加剂对胶凝材料浆体的Bingham流变参数的影响,取决于水胶比、矿物掺合料或化学外加剂的掺量、矿物掺合料颗粒粒径、粒形和水化活性等因素,因此使得胶凝材料浆体的流变参数随着矿物掺合料和化学外加剂种类和掺量的变化,表现出非线性特征。

关键词：胶凝材料浆体 Bingham流变参数矿物掺合料化学外加剂屈服应力塑性黏度

使用同轴双圆柱流变仪获取Bingham流体流变参数

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硅酸盐学报 2021年第2期49卷 323-330页

作者：韩建国毕耀阎培渝黎梦圆刘宇清华大学土木工程系北京100084 中建材料技术研究成都有限公司四川梅州620866

分析了使用同轴双圆柱流变仪测试Bingham流体流变参数(屈服应力和塑性黏度)时,非剪切区对转速–扭矩曲线的非线性和连续性的影响,以及非剪切区对Bingham流体剪切应变速率的影响。对使用转速–扭矩曲线的线性段来获取Bingham流体流变参... 详细信息

分析了使用同轴双圆柱流变仪测试Bingham流体流变参数(屈服应力和塑性黏度)时,非剪切区对转速–扭矩曲线的非线性和连续性的影响,以及非剪切区对Bingham流体剪切应变速率的影响。对使用转速–扭矩曲线的线性段来获取Bingham流体流变参数的可行性进行了分析,提出了使用同轴双圆柱流变仪,在考虑非剪切区存在与否的情况下,利用剪切应力–剪切应变速率曲线获取Bingham流体流变参数的方法。同时,提出了剪切应力–剪切应变速率计算过程中的去噪声方法,实现了剪切应力–剪切应变速率曲线的高精度获取。

关键词：水泥基材料流变 Bingham流体屈服应力塑性黏度

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流变学参数表征湿喷混凝土工作性研究进展

水电能源科学 2024年第5期42卷 105-110页

作者：隋伟宁逢伟肖阳褚文龙都秀娜中水东北勘测设计研究有限责任公司吉林长春130061 水利部寒区工程技术研究中心吉林长春130061

为提高工作性对湿喷混凝土施工性能(可输送性、可喷性)的指导作用,归纳了现有各种技术规范的工作性要求,回顾了流变特性与可喷性相关性研究进展,探讨了流变性能时变机制,总结了时变模型发展现状。结果表明,坍落度无法协调可输送性与可... 详细信息

为提高工作性对湿喷混凝土施工性能(可输送性、可喷性)的指导作用,归纳了现有各种技术规范的工作性要求,回顾了流变特性与可喷性相关性研究进展,探讨了流变性能时变机制,总结了时变模型发展现状。结果表明,坍落度无法协调可输送性与可喷性工作性需求矛盾,流变学参数应用效果优于坍落度;屈服剪切应力增加,一次喷射厚度变大,回弹率减小;塑性黏度降低,管道输送压力减小,可输送性变好,但屈服剪切应力、塑性黏度与密实度的相关性尚需深入研究;主流的流变性能时变模型为指数、对数、线性、幂函数等经验公式,应加强有物理意义的模型推导;时变预测模型缺乏有效验证手段,应重点研发速凝体系下湿喷混凝土流变性能的原位评估方法。

关键词：湿喷混凝土流变特性工作性屈服剪切应力塑性黏度

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两种改性剂对注浆材料流变性能的影响

硅酸盐通报 2023年第9期42卷 3135-3142页

作者：胡阳刘亚炜吴颖辉鲁刘磊黄文昊牛伟锋李生生汪峻峰深圳大学土木与交通工程学院深圳518060 山西焦煤霍州煤电三交河煤矿临汾031600 北京中煤矿山工程有限公司北京100013

为了提高加固、防渗堵漏等工程的注浆质量,往往需要添加改性剂来调控注浆材料的流变性能。本文研究了两种改性剂(早强型注浆改性剂SX-ZJ-Z和高强型注浆改性剂SX-ZJ-G)对注浆材料流变性能的影响,测试了它们在不同掺量(10%和20%,质量分数... 详细信息

为了提高加固、防渗堵漏等工程的注浆质量,往往需要添加改性剂来调控注浆材料的流变性能。本文研究了两种改性剂(早强型注浆改性剂SX-ZJ-Z和高强型注浆改性剂SX-ZJ-G)对注浆材料流变性能的影响,测试了它们在不同掺量(10%和20%,质量分数)以及不同水胶比(W/B=0.25、0.30、0.35和0.40)下的凝结时间、流动度、塑性黏度和屈服应力,并分析了Bingham和Modified Bingham模型对注浆材料流变曲线的拟合度。结果表明:添加SX-ZJ-G能显著延长注浆材料的凝结时间,而添加SX-ZJ-Z会缩短注浆材料的凝结时间;SX-ZJ-G掺入后发挥“滚珠”效应,能大幅提高注浆材料的流动性,但是添加SZ-ZJ-Z对注浆材料的流动性几乎没影响。添加改性剂使水泥浆体由牛顿流体转变为屈服应力流体,呈现出非线性的剪切应力曲线,Modified Bingham模型较Bingham模型有更好的拟合效果。在W/B=0.30、0.35和0.40时,掺入SX-ZJ-Z对注浆材料的塑性黏度和屈服应力影响不大;SX-ZJ-G的掺入极大地降低了水泥浆体的塑性黏度和屈服应力,降幅可达89%以上,改善了注浆材料的流变性能。

关键词：注浆材料流变性能流动度凝结时间塑性黏度屈服应力

新拌石灰石粉-偏高岭土-水泥系统流变特性研究

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硅酸盐通报 2023年第2期42卷 411-419页

作者：李威刘豫李慧于欣欣朱建平河南理工大学材料科学与工程学院焦作454000

石灰石粉和偏高岭土复掺可以替代部分水泥,有效降低水泥制品的碳排放。采用安东帕MCR 302旋转流变仪测试了新拌石灰石粉-偏高岭土-水泥浆体系统的流变特性。通过单纯形重心法对石灰石粉-偏高岭土-水泥砂浆系统进行了试验设计,利用Viscom... 详细信息

石灰石粉和偏高岭土复掺可以替代部分水泥,有效降低水泥制品的碳排放。采用安东帕MCR 302旋转流变仪测试了新拌石灰石粉-偏高岭土-水泥浆体系统的流变特性。通过单纯形重心法对石灰石粉-偏高岭土-水泥砂浆系统进行了试验设计,利用Viscometer 5型混凝土流变仪对不同配比砂浆的流变特性进行了测试。结果表明:随着偏高岭土掺量的增加,水泥浆体的屈服应力和塑性黏度显著增大;随着石灰石粉掺量的增加,水泥浆体的屈服应力和塑性黏度呈先增大后减小的趋势;改变砂浆胶凝材料的配比能够显著影响砂浆的流动性以及流变参数。

关键词：偏高岭土石灰石粉流变特性屈服应力塑性黏度坍落扩展度单纯形重心法 Bingham模型

新拌水泥浆体在不同流变模型下流变参数表征适用性研究

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铁道科学与工程学报 2021年第4期18卷 934-941页

作者：彭逸明马昆林于连山谢清泉龙广成谢友均中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁二十一局集团第六工程有限公司北京101111

为研究新拌水泥基材料在不同流变模型下流变参数的表征适用性,采用Anton Paar MCR 102型流变仪测试得到不同组成参数的水泥基材料稳态流变曲线,并分别采用Bingham模型、ModifiedBingham(M-B)模型和Herschel-Bulkley(H-B)模型对流变曲线... 详细信息

为研究新拌水泥基材料在不同流变模型下流变参数的表征适用性,采用Anton Paar MCR 102型流变仪测试得到不同组成参数的水泥基材料稳态流变曲线,并分别采用Bingham模型、ModifiedBingham(M-B)模型和Herschel-Bulkley(H-B)模型对流变曲线进行拟合,得到新拌水泥基材料在不同流变模型下的流变参数。研究结果表明:采用Bingham模型能够较好地表征塑性黏度,采用H-B模型能够较准确地表征动态屈服应力。当采用H-B模型拟合得到的流变指数n的范围在00时,浆体表现为剪切增稠,当c<0时,浆体表现为剪切稀化,且|c/μ|越大,浆体增稠或稀化的程度越大。当浆体临界剪切速率较大(≥30 s~(-1))或流变曲线在测试段内呈现非单调递增时,宜对流变曲线进行分段拟合。

关键词：流变模型稳态测试动态屈服应力塑性黏度流变特性

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不同因素对水泥混凝土抗离析特性的影响

混凝土 2023年第8期 129-132页

作者：王俊杰朱旭伟李立辉刘满湖昭通市昆巧高速公路投资开发有限公司云南昭通657000 交通运输部公路科学研究所北京100088 广西交通投资集团有限公司广西南宁530000

为探究水泥浆体黏度、粗集料体积和振捣频率对混凝土抗离析特性的影响,首先对不同水泥用量和水胶比下净浆和砂浆的塑性黏度进行了研究;其次研究了不同体积的粗集料在不同振捣频率(0、20、50Hz)下,在不同塑性黏度的净浆和砂浆中的平均下... 详细信息

为探究水泥浆体黏度、粗集料体积和振捣频率对混凝土抗离析特性的影响,首先对不同水泥用量和水胶比下净浆和砂浆的塑性黏度进行了研究;其次研究了不同体积的粗集料在不同振捣频率(0、20、50Hz)下,在不同塑性黏度的净浆和砂浆中的平均下沉速率;最后通过灰色关联分析确定了水胶比、水泥用量和振捣频率和对粗集料平均下沉速率的影响程度。结果表明,水泥用量变化对新拌水泥净浆和砂浆的塑性黏度影响较小,水胶比变化对水泥净浆和砂浆的塑性黏度影响显著,随着水胶比的增加,水泥砂浆的塑性黏度逐渐减小;同一塑性黏度下,集料体积越大和振捣频率,平均下沉速率越大;通过灰色关联计算表明影响粗集料的平均下沉速率因素排序从大到小依次为振动频率、水胶比、水泥用量。

关键词：水泥混凝土塑性黏度平均下沉速率灰色关联分析