Способ определения вязкости пластично-вязких смесей

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ПЛАСТИЧНО-ВЯЗКИХ СМЕСЕЙ, заключающийся в том,что в (Ограниченный объем смеси помещают шарик, воздействуют на него возмущающей силой, определяют время прохождения шариком фиксированного пути в смеси и по «ему судят о вязкости, отличающийс я тем, что, с целью повьвпения точности определения и расширения диапазона исследуемых смесей, шарик изготавливают из магнитотвердого материала диаметром 0,8-1,6 наибольшей крупности заполнителя смеси и воздействуют на него переменным магнитным полем.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИВ ОП

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ (21) 3532515/18-25 (22) 30. 12. 82 (46) 23.03.84. Бюл. В 11 (72) Я.З. Титиевский, Г.Ф. Надарейшвили, И.А. Шваб,*С.Л. Оганесянц, Л.Б. Гольденберг и О.Г. Игнатова (71) Научно-исследовательская лаборатория физико"химической механики материалов и технологических процессов Главмоспромстройматериалов (53) 532. 137(088.8) (56) 1. Хигерович N.И., Меркин А.П.

Физико-химические и физические методы исследования строительных материалов. М., "Высшая школа", 1968, с. 69-70.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 920466, кл. G 01 N 11/10, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР

М 577430, кл. G 01 N 11/00, 1976 (прототип).

„Я0„„10 1474 д (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

ПЛАСТИЧНО-ВЯЗКИХ СИЕСЕИ, заключающийся в том,что в ограниченный объем смеси помещают шарик, воздействуют на него возмущающей силой, определяют время прохождения шариком фиксированного пути в смеси и по нему . судят о вязкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения и расширения диапазона исследуемых смесей, шарик изготавливают из магнитотвердого материала диаметром 0,8-1,6 наибольшей крупности заполнителя смеси и воздействуют на него переменным магнитным полем.

1081474

Изобретение относится к области измерений и испытаний структурно-ме-. ханических характеристик материалов, а именно к способам определения структурной вязкости пластично-вязких

5 смесей, растворных и бетонных смесей и вяжущего теста.

Известен способ определения структурной вязкости пластично-вязких смесей, заключающийся в том, 1п что в ограниченный объем смеси помещают пустотелый шарики воздействуют на него переменной силой, например вибрацией различной амплитуды и частоты, определяют время перемещения шарика в объеме смеси и по нему судят о вязкости 1 3.

Основным. недостатком этого способа является низкая точность контроля, обусловленная тем, что при вибрации щ происходит разрушение первоначальной структуры смеси и изменение ее вяз кости. Поэтому истинное значение вязкости смеси в объеме не соответствует значению вязкости смеси вок-. д руг шарика. Наряду с этим способ предназначен только для определения вязкости вяжущего теста высокой подвижности. Для смесей с заполнителем и для жестких смесей этот способ вооб-Зб ще не пригоден.

Известен также способ определения вязкости пластично-вязких смесей, заключающийся в том, что в цилиндрическом сосуде закрепляют струну, размещают на ней ферромагнитный шарик со сквозным отверстием, охватывают цилиндрический сосуд и шарик кольцевым постоянным магнитом, определяют время перемещения mBpHKB и магнита на 4б определенное расстояние и по нему судят о вязкости f2 ).

Недостатком данного способа является то, что он предназначен только для определения вязкости слабо струк- 4 турированных систем, например нефти, солидола, мазута и т.п.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ определения вязкости пластично-вязких систем, заключающийся в том, что в ограниченный объем смеси помещают пустотелый шарик, частично заполненный жидкостью, воздействуют на него возмущающей силой, определяют время

S5 прохождения шариком фиксированного пути в смеси и по. ней судят о вязкости E 3 3е з

Основным недостатком известного способа является то, что он позволяет определить не истинное значение вязкости смесей в объеме, а вязкость смеси вокруг шарика. Кроме того, известный способ применим только для подвижного вяжущего теста, например цементного теста с В/Ц 0,25-0,4, известкового теста и молока с В/Т

=0 3 — 1,5, и т.п.

Целью изобретения является повышение точности определения вязкости, расширение диапазона исследуемых смесей по вязкости и крупности заполнителей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения вязкости пластично-вязких смесей, заключающемуся в том, что в ограни" ченный объем смеси помещают шарик, воздействуют на него возмущающей силой, определяют время прохождения шариком фиксированного пути в смеси и по нему судят о вязкости, шарик изготавливают иэ магнитотвердого материала диаметром 0,8-1,6 наибольшей крупности заполнителя смеси и воздействуют на него переменным магнитным полем.

На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом.

В сосуд 1, выполненный из немагнитного материала, загружают исследуемую смесь 2, в которую помещают в фиксированное место (нулевая точка отсчета) шарик 3, изготовленный из магнитотвердого материала, например гексаферрита бария, в виде диполя с коэрцитивной силой свыше 1000 Э.

Вокруг сосуда 1 устанавливают источник переменного магнитного поля напряженностью 500 Э и частотой 50 Гц, выполненный в виде электрической катушки 4, соединенной с регулируе- . мым источником 5 переменного тока (промышленная сеть 220 В, 50 Гц) .

Переменное магнитное поле воздействует на шарик 3 и заставляет его перемещаться в исследуемом объеме смеси 2. В зависимости от подвижности смеси 2 шарик 3 при своем движении всплывает или погружается. Фиксируя время всплытия илн погружения шарика

3 на фиксированное расстояние по формуле Стокса =1с(р„- р ), где k— постоянная прибора, определяемая

1081474

Продолжение таблицы

1 2

Растворная х ь т

2 4 6 8 10

5.

Цементное тесто

2 3

6 8 9 10 12

3 2 1,4 1 1,5

8.

Диаметр шарика"

Тип

Опыт смеси

40 г

2 О

12 18 20 22 26

4 2 2 2 3

ВНИИПИ Заказ 3155

Тираж 823 Подписное

Филиал ППП "Патеыт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 градуированием по калибровочной жидкости; р и у — объемные массы .

2 исследуемой смеси и шарика; 1 — время всплытия или погружения шарика, определяют вязкость исследуемой смеси.

Пример. Пробы из трех видов смесей: бетонной, состава Ц-400, П-650, о-яр= 2,0, ٠— 1200, фр. 520 мм, В-190; цементно-песчаной состава Ц-500, П-1600 с р= 2,0, В-200; цементного теста с В/Ц =

= 0 25 поочередно помещали в сосуд, охватываемый электромагнитной катушкой, погружали в них до нулевой отметки шарик из магнитотвердого материала диаметром, равным соответственно 0,4, 0,8, 1,2, i,6 и 2,0:, наибольшей крупности заполнителя для бетонной и цементно-песчаной смесей и диаметром, равным 2 — 6 мм, для цементного теста. Затем эти пробы уплотнялись штыкованием по

25 раз и включали в сеть электромагнитную катушку. В результате воздействия электромагнитного поля на 25 шарик он всплывал. Замеряли время всплытия шарика. Каждый опыт дпя каждого вида смеси повторяли по 6 раз. Затем рассчитывали статистические характеристики: среднее время всплытия Ф шарика, среднеквадратичное отклонение $ и коэффициент ваФ риации С,.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Бетонная 0 4 028 1 2 1 6

8 16 24 32

0,33 0,12 0,10 0,09 0,12

8 10 11 12 r4

3 2 1 1 1,5

Оэ38 0»2 Оэ09 Оэ08 Oэ11

0,50 0,25 0,11 0,10 0,12

Над чертой — по отношению к наибольшей крупности заполнителя, под чертой — в мм.

Как видно из таблицы, наиболее оптимальные размеры шарика находятся в пределах 0,8-1,6 наибольшей крупности заполнителя смеси, а для цементного теста — в пределах 3-5 (но и не менее 3 мм).

Определяли реологические характеристики бетонных и растворных смесей и вяжущего теста различными способами, в частности предлагаемым способом по ГОСТ 10181-81 (по осадке конуса) ,рля бетонных смесей, по ГОСТ 310-76 (по расплыву конуса) для цементнопесчаных смесей и с помощью вибровискозиметра Десова для цементного теста.

Использование предлагаемого способа определения вязкости пластичновязких смесей по сравнениюс известным дает повышение точности на 20-40Х и расширяет диапазон исследуемых смесей.