温轮胶对高性能灌浆料流变性能的影响
影响高性能灌浆料体积稳定性的因素
影响高性能灌浆料体积稳定性的因素高性能灌浆料体积稳定性涉及材料的收缩、线膨胀、徐变及施工养护等方面因素,而这些因素间又相互矛盾、相互制约。
因此,提高灌浆料体积稳定性,必须从原材料选择、配合比设计到施工振捣、养护方式等。
胶凝材料:在选择胶凝材料时注重考虑水化热和需水性的因素。
水泥颗粒越细、水泥水化速度越快、水泥胶凝性质的有效利用率越高。
但使用细度太细的水泥配制灌浆料时,用水量增加,与外加剂的适应性差,新拌灌浆料的坍落度损失较快,工作性能降低。
水泥中的C3A 含量过高时早期水化热高,热应力导致的微裂纹增多。
单掺或复掺优质粉煤灰和磨细矿渣等不仅可以降低水泥用量,减少用水量,降低水化热,而且可以减少灌浆料的早期收缩和开裂,改善灌浆料微结构。
外加剂:高效减水剂是高性能灌浆料组成材料中必不可少的,但许多高效减水剂对灌浆料体积稳定性有不良影响,尤其是增加了灌浆料的早期收缩。
因此,在满足外加剂与水泥相容性的基础上,应选用对收缩影响较小的高效减水剂。
骨料:骨料在灌浆料中占有最大的体积比例,在灌浆料中起骨架作用,且使灌浆料具有较好的体积稳定性。
其中骨料的体积含量、弹性模量、线膨胀系数、砂率和骨料的级配、粒形等因素对灌浆料体积稳定性影响较大。
纤维:在灌浆料中掺入纤维是提高灌浆料体积稳定性和防止开裂的有效途径。
低掺量合成纤维不仅不会影响灌浆料的拌和搅拌工艺,而且可以显著减少灌浆料的干缩,且减少灌浆料的冷缩。
配合比设计:在体积稳定性设计时,应减少灌浆料的收缩系数和线膨胀系数,降低弹性模量,降低灌浆料的应力松弛系数。
为了减少裂缝,应根据现场灌浆料结构形式和环境对其影响,在灌浆料配合比优化时,考虑收缩率→抗拉强度→线膨胀系数→弹性模量→应力松弛系数,尽量提高抗拉强度与弹性模量的比值,改善灌浆料的体积稳定性。
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高性能橡胶沥青胶浆流变特性研究
高性能橡胶沥青胶浆流变特性研究张胜芬;王晓磊【摘要】文章为了研究橡胶沥青胶浆流变特性,采用动态剪切流变及弯曲梁流变试验,通过70℃车辙因子(G */sinδ)、-12℃劲度模量及m值等指标研究橡胶粉掺量及粉胶比对橡胶沥青胶浆高温抗车辙性能及低温抗裂性能的影响.研究结果表明:橡胶沥青胶浆的高温性能随橡胶粉掺量及粉胶比的增加而得到改善,但会使低温性能有所衰减;当胶粉掺量为20%、粉胶比为0.95左右时,橡胶沥青胶浆的流变性能最佳.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】4页(P60-63)【关键词】橡胶粉;沥青胶浆;流变特性;高温性能;低温性能【作者】张胜芬;王晓磊【作者单位】广西路桥工程集团有限公司,广西南宁530007;广西道路结构与材料重点实验室,广西南宁530007【正文语种】中文【中图分类】U416.030 引言汽车工业的迅速发展,使废旧轮胎产生量的迅速增长,对于废旧轮胎的处理和回收利用将是严峻的考验。
将废旧轮胎进行破碎处理制得橡胶粉,并作为原材料大量应用于道路建设,不仅有效解决了废旧轮胎的堆积,避免了黑色污染问题,也实现了废旧轮胎的资源化再利用。
同时橡胶沥青由于其良好的路用性能,不仅降低了道路建设的经济成本,而且达到了绿色环保、废物再利用的目的,因此橡胶沥青逐渐成为道路工作者研究的热点。
沥青混合料被认为是一种三级空间网络结构的分散系,其中又以填料为分散相分散在沥青介质形成的胶浆体系最为重要,它的组成结构与性能直接影响着沥青混合料的结构稳定性及路用性能,研究胶浆性能是揭示沥青混合料力学行为响应和改善沥青混合料性能的基础。
对于橡胶沥青胶浆而言,加入的橡胶粉对沥青的吸附作用以及自身的溶胀,都会对橡胶沥青胶浆流变特性产生影响,并进一步影响橡胶沥青混合料的路用性能,因此,有必要对橡胶沥青胶浆的流变特性展开进一步的研究。
目前,对橡胶沥青性能的研究主要集中在橡胶粉目数、掺量、种类和沥青种类及加工工艺等因素对橡胶沥青软化点、黏度、针入度、延度、存储稳定性、老化特性等常规技术指标以及橡胶沥青混合料路用性能的影响。
Evothern温拌橡胶沥青混合料的路用性能分析
论文THESIS102 China Highway在工程生产和建设过程中注重环境保护,早已成为国内乃至全世界范围的共识。
在这种背景下,温拌沥青混合料技术应运而生,其材料性能及路用性能在业内得到广泛的研究,并获得普遍认可。
相较于热拌沥青混合料,温拌沥青混合料较低的生产和施工温度,在能源节约及减少碳排放等方面效果显著。
据相关资料显示,掺加温拌剂后的沥青混合料的生产、施工温度比普通热拌混合料,特别是普通改性沥青混合料要降低30℃~50℃。
不同的温拌掺加剂对热拌沥青混合料的路用性能必然产生影响,研究表明温拌沥青混合料的路用性能并不次于普通的热拌沥青混合料,均能满足技术规范要求,甚至能提升混合料的高温、低温以及水稳定性能。
本文以Evothern 温拌沥青混合料为研究对象,对比橡胶沥青混合料的路用性能,研究Evothern 温拌沥青混合料的路用性能。
原材料试验材料采用壳牌90#基质沥青,其技术指标如表1所示。
橡胶粉采用40目斜胎胶粉,其技术指标如表2所示。
矿质集料及矿粉均为石灰岩质,温拌掺加剂熔点为99℃,当温度高于116℃则可完全溶于沥青胶结料。
Evothern温拌橡胶沥青混合料的路用性能分析文/新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院 艾克拜尔·艾尔肯表1基质沥青技术指标表2 橡胶粉技术指标试验方法胶结料的制备试验采用的橡胶改性沥青的制备如下:将橡胶粉与壳牌90#基质沥青按照一定比例混合,在研究控制的温度和时间下,通过高速剪切搅拌机混合拌制而成,制成后的橡胶改性沥青直接用于拌和混合料,以及温拌橡胶沥青的生产。
试验采用的Evothern 温拌橡胶沥青制备如下:将占沥青用量3%的温拌剂Evothern 加入到拌制完毕的橡胶改性沥青中,并搅拌两分钟,制备完成后即可直接用于混合料的拌制。
混合料拌和与压实温度的确定为研究温拌剂的掺加对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响,试验采用AC-13合成级配,级配组成如表3所示。
风机基础灌浆料变形性能及开裂敏感性研究
图1裂缝产生原理风机基础灌浆料变形性能及开裂敏感性研究张勇,薛永宏,沙建芳,郭飞,吴洲(1.高性能土木工程材料国家重点实验室,江苏南京210008;2.江苏苏博特新材料股份有限公司,江苏南京211100)摘要:研究了膨胀剂及养护剂对风机基础灌浆料变形性能及开裂敏感性的影响。
试验结果表明,膨胀剂的限制膨胀率越高,补偿收缩的效果越好;采用复合型养护剂时干燥收缩减缩率为28.6%,减缩效果优于有机型养护剂;在掺加膨胀剂的基础上,采用复合型养护剂养护,灌浆料的开裂时间从2d 延迟至7d ,裂缝宽度降低了60%,灌浆料的抗裂性能大幅提升。
关键词:风机基础;膨胀剂;有机无机复合型养护剂;开裂敏感性Abstract:Effect of expansive agent and curing agent on the deformation performance and cracking sensitivity ofgrouting material for fan were studied in this paper.The results indicated that the shrinkage of grouting materialis lower when the restrained expansion rate of expansive agent is higher;the drying shrinkage reducing rate is 28.6%with the use of compound curing agent,much better than organic curing agent;when expansive agent and compound curing agent were used,grouting material cracked 5d later than the reference,and the crack width is 60%smaller.Key words:fan foundation ;expansive agent ;organic and inorganic composite curing agent ;cracking sensitivity 0引言风电是资源潜力大、技术基本成熟的可再生能源,在减排温室气体、应对气候变化的新形势下,越来越受到世界各国的重视,并已在全球大规模开发利用。
改性温轮胶微丸的特性研究
中图分类号:TQ 72.46 文献标识码:A 文章编号: 008-0473(20 7)03-000 -06 DOI编码: 0. 6008/ki. 008-0473.20 7.03.00改性温轮胶微丸的特性研究*周孔金1,2 赵青林1,2 曾鲁平1,2 张 禹31. 硅酸盐建筑材料国家重点实验室(武汉理工大学),湖北 武汉,430070;2. 武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北 武汉,430070;3. 河北鑫合生物化工有限公司,河北 新河,055650摘 要 温轮胶是胞外多糖,已被广泛用于建筑材料领域。
但是因为其支链上含有大量的羧基基团,具有很大的电荷密度,会与减水剂(特别是聚羧酸减水剂)这类的阴离子型外加剂产生竞争吸附,影响此类外加剂的使用效果。
研制开发出一种新型的改性温轮胶微丸,旨在改善温轮胶与聚羧酸减水剂之间的竞争吸附问题。
对掺入该类型温轮胶微丸后水泥浆体流变性能和1 h静置泌水率的变化以及水泥砂浆流动度、抗折和抗压强度的变化进行研究。
结果表明:改性温轮胶微丸能够有效地降低水泥浆体的触变性;且当改性温轮胶微丸掺入水泥浆体中时,水泥浆体1 h静置泌水率和原状温轮胶一样,能很好地解决浆体的离析泌水问题;同时改性温轮胶微丸能够有效地改善水泥砂浆的工作性能,并能在一定程度上提高水泥砂浆的强度。
关键词 改性温轮胶微丸 水泥浆体 流变性能 静置泌水率 工作性能 强度0 引言温轮胶是一种新型微生物多糖,常作为优异的增稠剂或抗离析剂使用,在建筑材料领域有着广阔的应用前景[1-4]。
目前温轮胶作为建筑材料外加剂主要用于大流态混凝土、灌浆料及油井水泥中[5,6],但由于温轮胶优异的增稠效果,加之易与减水剂产生竞争吸附[7,8],在掺入到砂浆和混凝土后会使砂浆的流动性能大幅降低,进而影响减水剂的使用效果,导致混凝土不易甚至不能流动。
鉴于上述情况,课题组通过配方改良,研制开发出了一种新型的改性温轮胶微丸,旨在改善温轮胶与聚羧酸减水剂之间的竞争吸附问题,即在保证砂浆混凝土流动度的情况下,掺改性温轮胶微丸后的砂浆混凝土不离析、不泌水,保证优良工作性能的发挥[9,10]。
海洋施工中高强度灌浆材料的流变性能研究
海洋施工中高强度灌浆材料的流变性能研究随着人们对海洋资源的深入挖掘和利用,海洋工程的建设需求日益增长。
在海洋中进行施工所面临的环境条件和工程要求与陆地工程存在差异,因此海洋施工材料需要具备特殊的性能。
本文将重点研究海洋施工中的高强度灌浆材料的流变性能。
一、引言高强度灌浆材料在海洋工程施工中的应用越来越广泛,其性能对工程的安全性和持久性起着重要的作用。
高强度灌浆材料需要具备较高的强度和良好的流变性能,以适应海洋环境的复杂条件。
二、流变性能的研究对象海洋施工中的高强度灌浆材料主要包括水泥基材料、钢渣矿渣、聚合物改性材料等。
在研究流变性能时,需针对不同材料进行分别研究,并对其在海洋环境中的表现进行评估。
三、流变性能的测试方法1. 稠度测试稠度是描述流体流变性质的重要参数,一般通过测定材料的动力黏度、静态黏度及黏度指数等参数来评估。
在海洋工程中,高强度灌浆材料的稠度需适中,既能保证流动性,又能满足材料灌浆的要求。
2. 塑性变形测试塑性变形指的是材料在压力加载下发生的非弹性变形。
通过测量材料在不同压力下的塑性变形特性,可以评估材料在海洋施工中的变形能力和变形稳定性。
3. 蠕变测试蠕变是指材料在固定应力作用下的时间依赖性应变现象。
对于高强度灌浆材料而言,其蠕变性能的研究对于确保海洋工程的长期稳定性具有重要意义。
四、影响流变性能的因素1. 水灰比水灰比是指施工材料中水和水泥的质量比。
水灰比的大小直接影响材料的流动性和强度。
在海洋环境中,水灰比需根据实际情况进行调整,保证材料在潮湿环境下的施工性能。
2. 矿物掺合料矿物掺合料是指将一定数量的矿物材料加入到水泥基材料中,以改变材料的物理性能和工艺性能。
选择合适的矿物掺合料可以优化材料的流变性能,提高海洋工程的耐久性。
3. 聚合物改性剂聚合物改性剂是一种能够改变材料物理性能和流变性能的化学物质。
适当添加聚合物改性剂可以进一步改善高强度灌浆材料的流动性、可塑性和耐久性。
混凝土中添加剂对流变性能的影响研究
混凝土中添加剂对流变性能的影响研究一、研究背景混凝土是一种常见的建筑材料,其性能直接影响着建筑的质量和使用寿命。
近年来,随着人们对混凝土性能要求的不断提高,添加剂作为一种重要的混凝土改性材料,被广泛应用于混凝土中。
添加剂可以改善混凝土的某些性能,如流动性、强度、耐久性等。
因此,深入研究添加剂对混凝土流变性能的影响,对提高混凝土的性能有着重要的意义。
二、添加剂的分类根据添加剂的性质和作用,可以将其分为以下几类:1. 水泥减量剂:可以降低混凝土中水泥的用量,从而减少混凝土的成本。
2. 凝结剂:可以加速混凝土的凝结和硬化,提高混凝土的强度。
3. 塑化剂:可以改善混凝土的流动性和可塑性,提高混凝土的加工性能。
4. 膨胀剂:可以改善混凝土的密实性和耐久性。
5. 矿物掺合料:可以改善混凝土的强度、耐久性和抗裂性。
三、混凝土流变性能的影响因素混凝土的流变性能是指混凝土在外界力作用下的变形和流动特性。
混凝土的流变行为受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 水胶比:水胶比是指混凝土中水的用量与水泥、矿物掺合料等固体材料中胶体的含量之比。
水胶比越小,混凝土的流动性越差,强度则越高。
2. 外加剂:外加剂的种类和用量会对混凝土的流变性能产生重要的影响。
3. 骨料:骨料是混凝土中起到骨架作用的主要材料。
骨料的种类、粒径和形状等会影响混凝土的流变性能。
4. 施工工艺:混凝土的施工工艺也会影响其流变性能。
例如,振捣方式、振动时间等。
四、添加剂对混凝土流变性能的影响1. 塑化剂:塑化剂可以改善混凝土的流动性和可塑性,使混凝土更易于加工和施工。
不同种类的塑化剂对混凝土的流变性能影响有所不同。
例如,聚羧酸系塑化剂可以改善混凝土的流动性和稳定性,而脂肪酸系塑化剂则会使混凝土的流动性和稳定性降低。
2. 凝结剂:凝结剂可以加速混凝土的凝结和硬化过程,提高混凝土的强度和耐久性。
但过量使用凝结剂会影响混凝土的流动性能。
3. 矿物掺合料:矿物掺合料可以对混凝土的流变性能产生显著影响。
粘结剂对锂电负极浆料流变特性和微观结构的影响机理
粘结剂对锂电负极浆料流变特性和微观结构的影响机理锂离子电池浆料是一种典型的微颗粒系统,其中包含石墨,炭黑,PVDF,CMC,SBR,和溶剂(油性或水性)。
由于其他颗粒和聚合物粘结剂之间力的相互作用(如桥接、吸引力或静电斥力)在颗粒系统中会形成各种微观结构。
负极浆料的微观结构依赖于CMC和石墨的比例,当CMC与石墨的比例适中时,由于CMC在石墨表面的吸附和CMC的空间位阻斥力使石墨颗粒分散。
然而当CMC与石墨的比例很高时,由于多余的没有吸附在石墨表面的CMC结合导致引力大于斥力,最终会形成的石墨颗粒团聚。
我们知道极片在干燥期间,由于SBR的迁移形成了不同的浆料微观结构和极片微观结构,浆料和极片的微观结构会直接影响到电池的性能:当炭黑和活性物质均匀分散在浆料和电极中时,电池就会有表现出较好的性能。
因此,为了提高电池的性能我们必须了解浆料以及极片的微观结构形成的机理。
石墨和炭黑颗粒由于其非极性和表面疏水性导致聚集在水中不能分散。
了解负极浆料中的CMC和SBR的对石墨颗粒的分散以及对浆料的微观结构形成的影响非常重要。
然而,很少有关于水性负极粘结剂浆料的微观结构形成的机理的研究。
在本研究中,探讨了CMC和SBR对三种负极浆料的微观结构形成的影响:石墨-SBR,石墨-CMC,石墨-CMC-SBR。
其中SBR和CMC分别有不同的添加量。
实验通过流变测试和低温扫描电镜表征(-140℃测试图像)结果。
实验材料:1,石墨:粒径=8.11 mm,密度=2.23 g/cm3,比表=12.12 m2/g2,SBR:直径=140nm3,CMC:分子量330,000 g/mol 取代度DS=0.74,流变仪第一种:石墨-SBR体系当只有石墨颗粒没有SBR的时候,如图1a粘度随剪切应力的变化:,在低剪切力下粘度保持不变,表明体系类似于固相的表现。
在过了某一临界点后,粘度就会急剧下降。
这个点就把它定义为屈服应力。
此时存储模量G’大于损失模量G’’。
海航施工专用高强度灌浆材料的导热性能研究
海航施工专用高强度灌浆材料的导热性能研究导热性能是指材料内部传热的能力,对于施工材料而言,导热性能的研究对于确保工程施工的安全性和质量起着重要作用。
本文将针对海航施工专用高强度灌浆材料的导热性能展开研究。
首先,要了解灌浆材料的导热性能,需要对材料的组成和结构有所了解。
海航施工专用高强度灌浆材料主要由水泥、砂浆、沙子、聚合物等成分组成。
在实际使用中,还可添加一些掺合料以提高材料的性能。
这些成分的种类和比例都会对材料的导热性能产生影响。
导热性能主要与材料的热传导有关。
热传导是指材料内部由于温度差,热量通过分子传递和传导而导致的现象。
热传导的强弱与材料的热导率有关,热导率表示材料单位面积内的热量传递的能力。
热导率越大,材料的导热性能越好。
第二,我们可以使用热传导仪器对海航施工专用高强度灌浆材料的导热性能进行实验。
热传导仪器可以测量灌浆材料的热传导系数,从而了解材料的导热性能。
通过实验可以得出灌浆材料的热导率。
除了使用仪器测量外,还可以通过数值模拟来研究材料的导热性能。
数值模拟可以模拟材料内部温度的变化和热量的传递。
通过对海航施工专用高强度灌浆材料进行数值模拟,我们可以分析材料的导热性能以及可能存在的问题。
在研究中,还可以根据研究目的设计不同的实验方案。
例如,可以通过调整水泥、砂浆、沙子和聚合物的比例来研究不同组成对导热性能的影响。
还可以控制材料的厚度,比较不同厚度下的导热性能差异。
此外,环境对材料导热性能的影响也是一个重要因素。
温度、湿度等环境因素都会对导热性能产生影响。
因此,在研究中需考虑环境因素的影响,并进行相应的控制实验。
根据研究结果,我们可以得到海航施工专用高强度灌浆材料的导热性能评估。
如果导热性能较好,说明材料具有良好的热传导能力,可以在施工中更好地传递和分散温度。
这对于工程施工的安全性和质量都是非常有益的。
总结起来,海航施工专用高强度灌浆材料的导热性能研究对于工程的施工安全和质量具有重要意义。
海航施工专用高强度灌浆材料的水化特性分析
海航施工专用高强度灌浆材料的水化特性分析水化特性是评价施工专用高强度灌浆材料性能的重要指标之一。
本文将对海航施工专用高强度灌浆材料的水化特性进行分析,了解其在施工过程中的性能表现和水化过程的影响因素。
首先,海航施工专用高强度灌浆材料是一种特殊的建筑材料,主要用于填充和加固工程中的空隙。
其水化特性是指在与水发生反应后,材料内部形成化学结构和物理性质的变化过程。
水化特性的分析可以从物理和化学两个方面入手。
在物理方面,水化特性受材料吸水性、固化速度和体积稳定性等因素的影响。
海航施工专用高强度灌浆材料具有较好的吸水性能,能迅速吸收周围的水分,并与水分发生反应,形成固化过程。
其固化速度快,可以在较短的时间内完成固化,提高施工效率。
同时,材料的体积稳定性也会影响水化特性,确保材料在水化过程中不发生体积变化,保持结构稳定性。
在化学方面,海航施工专用高强度灌浆材料的水化特性涉及材料内部化学反应的过程。
主要是指材料与水分子之间发生的化学反应,形成胶凝体结构。
这种化学反应是一个放热过程,产生的热量会促进材料的固化过程。
水化特性还涉及到材料与水分子之间的相互作用,包括吸附、扩散和溶解等过程。
这些相互作用会影响材料的水化速率和水化产物的形成。
影响海航施工专用高强度灌浆材料水化特性的因素主要有以下几个方面:1.材料成分:高强度灌浆材料的成分决定其水化反应的速率和产物的性质。
不同成分的材料会有不同的水化特性。
海航施工专用高强度灌浆材料通常由水泥、矿物掺合料和化学掺合料等组成,具有较好的水化特性。
2.水化温度:水化温度对材料的水化特性有重要影响。
水化温度较高会加快水化反应的速率,促进材料的固化过程。
但过高的温度也会造成材料过早干燥和产生过多的内应力,影响材料的性能。
3.水化时间:水化时间是指材料与水分子发生反应所需的时间。
水化时间的长短会影响材料的固化速率和强度的发展。
在施工中,需要根据实际需要,控制水化时间,确保材料能够及时固化。
铝镁质浇注料流变特性和流动性关系的研究
铝镁质浇注料流变特性和流动性关系的研究
铝镁质浇注料是广泛应用于各种金属制品制造的重要材料,具有良好的
热强度和可塑性,已经成为大型金属构件的重要制造材料。
由于铝镁浇注料
的特殊特性,因此采用浇注料流变特性和流动性分析来研究铝镁质浇注料是
非常重要的。
流变特性为評估浇注料的流体性能,流动性分析的基础,包括粘度测定、流变特性、熔融温度等。
粘度测定反映了液体在不同温度下的抗流能力,是
衡量塑料流体在流体力学上的一种重要参数。
流变曲线表示物料在一定温度
下的固熔性和流变性,是预报塑料流体铸件的重要手段之一。
最后,熔融温
度决定塑料的熔融性,是决定塑料流动性的一个重要参数。
关于铝镁质浇注料,由于存在特殊的原料和工艺,因此它的流变特性和
流动性因原料和工艺类型而异。
此外,浇注料的流变特性和流动性还受到一
定温度范围内的变化影响。
因此,在测定浇注料流变特性和流动性之前,应
先确定其原料特性和工艺特性,并对温度效应进行分析,以确定最佳的流动性。
综上所述,研究铝镁质浇注料的流变特性和流动性关系是制造质量可靠
的重要保证,具有重要的实用价值。
从流变特性和流动性的角度,分析和研
究铝镁质浇注料的方法是十分必要的,以便適當的控制铝镁质浇注料的性能,从而获得良好的成型性能。
2021浆料的流变特性与涂布效果完美版PPT
• 涂布起始端隆起还会破坏圆柱电池极组的圆度
•
〔除了影响电池性能外〕 1)极片厚薄不匀
(这个现象少见,属于特例)
2)间歇涂布的起始部分 隆起(极片厚)
隆起部分
3)极耳未压成圆弧形 平直极耳 整形极耳
卷针
• 浆料的良好流动性使其成为具有张力 特性的流体
• 流体的外表张力使拖尾的锯齿界面向 流体内侧收拢聚集,减小了锯齿的幅 度。
的构造和上料系统都要充分考虑才行〕
往上爬 的液面
逗号辊
液面高度
料桶
料斗斜板
C辊
B辊
非牛顿流体在流动中的分子取向性
这 是 摘 自 网 上 文 献 的 资 料
• 从前面的粘度测试现象可以看到流动性好的浆料在 流动的时候会形成分子的“各方同向〞性,适用到 涂布机上,无论是在逗号辊的刀口还是喷涂Die的唇 板处,良好的流体呈现出较小的摩擦力,涂布质量 得以提高。
的浆料是上层较轻质的局部。随着不断地补充新
的浆料,上层的轻质局部
不断用去,料斗内浆料的
固含量逐渐增加,涂布的
极片也逐渐变厚,但最后
能够稳定在一个最高值。
这是分层浆料涂的正 极,导电剂上浮而色深
正常的 正极颜色
没有搅动的料桶也会产生越涂越厚的现象
“往上爬〞的液面“优先〞用掉料斗上层的轻质局 部
〔粘度低的浆料容易产生沉降现象,所以设备
• 但是过高粘度的浆料不利于流平效果,也
• 然而过低粘度的浆料虽然流动性较好,但枯燥困 难,降低了涂布机的工作效率,还容易发生涂层 龟裂、卷边的问题。
• 过低粘度(比方1500cps〕的水性浆料在涂布后还 会发生因为各粉体的外表张力不同而导致溶液脱 离疏水粉体的外表〔比方石墨〕,处于较低张力 位置的液体会积聚到张力较高的位置,这样就会 形成涂层外表的凹陷〔凹坑、俗称“火山坑〞〕 。
TPS高粘改性沥青胶浆高温流变特性研究-西安建筑科技大学学报
第46卷 第3期西安建筑科技大学学报(自然科学版) Vol.46 No.3 2014年6月 J. Xi'an Univ. of Arch. & Tech. (Natural Science Edition) Jun. 2014TPS 高粘改性沥青胶浆高温流变特性研究陈拴发,豆怀兵,邢明亮,何 锐,刘状壮(长安大学交通铺面材料教育部工程研究中心,陕西 西安 710064)摘要摘要::采用动态剪切流变仪和布氏旋转粘度计,对不同粉胶比下的TPS 高粘改性沥青胶浆流变特性进行研究,分析了粉胶比和试验温度对相位角、复数剪切模量、车辙因子、疲劳因子以及布氏粘度的影响.试验结果表明:在各粉胶比下沥青胶浆的复数剪切模量、车辙因子和疲劳因子都随温度的升高而减小;温度一定时,随粉胶比的增大,车辙因子显著增大,疲劳因子逐渐减小,当粉胶比大于1.4时,车辙因子的增长幅度明显减小;当粉胶比小于1.2时,粘度随温度的增长速率较小,粉胶比大于1.2时粘度随温度升高急剧增大,沥青胶浆的感温性随温度升高而增大.综合各指标来看,粉胶比在1.2~1.4之间时,TPS 高粘改性沥青胶浆流变性能优越.关键词关键词::路面工程;粉胶比;沥青胶浆;感温性中图分类号中图分类号::U214 文献标识码文献标识码文献标识码::A 文章编号文章编号文章编号::1006-7930(2014)03-0380-05超薄磨耗层作为一种路面养护材料,主要应用于高等级沥青或水泥混凝土路面的预防性养护和轻微病害的矫正性处理,也可作为新建道路表面的磨耗层,具有抗车辙、抗滑、抗磨耗的优良性能,是一种超长耐久的沥青路面表面层[1-2].同时由于超薄磨耗层沥青混合料在级配组成上具有矿料的公称最大粒径小的特点,相比于其他沥青混合料,粗集料的承载能力和嵌挤力明显不足,在外界荷载和环境因素作用下容易失稳而发生破坏,所以对其使用的沥青结合料提出了更高的要求,要求沥青结合料对集料要有较强的包裹能力和高粘附性[3-5].普通沥青材料由于其黏度较低,粘结能力不足易造成超薄磨耗层出现水损害和高温承载力不足[6].TPS 高粘改性沥青以其优越的粘度特性和粘附能力,已在排水路面中得到了广泛应用[7],能否将其应用于超薄磨耗层值得研究.现代胶浆理论认为,沥青混合料是由粗集料、细集料和胶浆组成的三维分散体系,其中由沥青和矿粉等填料形成的沥青胶浆不仅发挥粘结作用,而且是影响沥青混合料粘弹性的根本因素[4][8].国内张争奇教授和李平博士[8]采用SHRP 试验设备研究得出,连续密级配沥青混合料粉胶比应控制在0.8~1.6之间,而TPS 高粘改性沥青由于其粘度较大,此粉胶比范围能否适用需进一步研究.利用流变测试技术可以模拟和探索不同环境下的沥青材料行为模式和行为规律[9].基于此,本文采用动态剪切流变仪和布氏布氏旋转粘度计,对不同粉胶比和不同温度下TPS 高粘改性沥青胶浆的高温性能和粘温流变特性进行系统的研究,提出合适的粉胶比范围,为促进TPS 高粘改性沥青在超薄磨耗层中的的应用打下良好基础.1原材料与试验方法原材料与试验方法1.1 1.1 原材料原材料原材料TPS 高粘改性沥青由AS70#和12%TPS 沥青改性剂制备,其中沥青改性剂选用日本大有株氏会社生产的TPS 高粘改性剂,基质沥青和TPS 高粘改性沥青的基本技术指标分别见表1和表2.矿粉选用磨细的石灰石粉,试验前用0.075 mm 的方孔筛将矿粉中粒径大于0.075 mm 的部分筛除,保留粒径小于0.075 mm 的部分用于制备TPS 高粘改性沥青胶浆.1.2 TPS 1.2 TPS高粘改性沥青胶浆的制备高粘改性沥青胶浆的制备高粘改性沥青胶浆的制备采用人工搅拌的方法制备TPS 高粘改性沥青胶浆.首先将通过0.075 mm 筛下的矿粉放入105±5℃的烘箱中烘干至恒重,称取相应质量的矿粉,将矿粉加入已经改性好的160℃的TPS 高粘改性沥青,并用玻璃棒不收稿日期收稿日期::2013-10-12 修改稿日期修改稿日期::2014-06-18基金项目基金项目::国家自然科学基金项目(50978031)作者简介作者简介::陈拴发(1963-),男,教授,博士生导师,主要从事道路结构与材料方面的研究.E-mail:chensf@第3期 陈拴发,等:TPS 高粘改性沥青胶浆高温流变特性研究 381断搅拌,直至混合均匀.表2 TPS 2 TPS高粘改性沥青的技术指标高粘改性沥青的技术指标高粘改性沥青的技术指标Tab.2 Technical index of TPS high viscosity modified asphalt试验项目 针入度/25℃,100 g ,5 s/0.1mm软化点/℃ 延度5 cm/min ,5℃/cm 弹性恢复/% 动力粘度、60℃,Pa·s 粘韧性/N·m 韧性/N·m 实测值 44.0 86.7 41.4 95.4 62 714 28.6 16.31.3 1.3 试验方法试验方法试验方法采用Bohlin Gemin Ⅱ型动态剪切流变仪(DSR )评价TPS 高粘改性沥青胶浆的动态剪切流变效果.通过测定复数模量G *和相位角δ表征沥青胶浆的粘性和弹性性质.G *是材料重复剪切变形时总阻力的度量,包括弹性(可恢复)部分和粘性(不可恢复)部分,δ是可恢复和不可恢复变形数量的相对指标.在SHRP 沥青胶结料规范中,采用车辙因子G */sin δ表征沥青材料的抗车辙能力,G */sin δ能反映出G *和δ的综合影响,在最高路面设计温度下,G */sin δ越大越好.基于对路面年平均温度下抗疲劳开裂的能力的要求,对疲劳因子G *sin δ提出限制,即在年平均温度下,沥青发生疲劳开裂时以弹性成分为主,粘性成分相对较少,即δ较小,所以当G *sin δ粘性部分增大时,G *cos δ弹性部分将变得更大,导致沥青胶结料不能有效地消散应力,使其抗疲劳效果降低[10].美国SHRP 战略公路研究计划推荐采用布氏粘度计(Brookfield )方法测定不同温度下沥青材料的粘度,以控制沥青的施工性能[11].沥青结合料的粘度与结合料类型密切相关,本文中测定不同粉胶比下沥青胶浆的布氏粘度,评价不同粉胶比下沥青胶浆的粘温性能.2 2 试验结果与分析试验结果与分析试验结果与分析2.1 2.1 高温性能高温性能高温性能对粉胶比为0、0.8、1.0、1.2、1.4和1.6的TPS 高粘改性沥青胶浆进行DSR 试验.试验结果如表3所示.2.1.1 粉胶比对沥青胶浆高温性能的影响从表3可以看出,在同一试验温度下,随着粉胶比的增加,G */sin δ逐渐增大,这是因为矿粉呈碱性且有很大的比表面积,而沥青呈酸性,当粉胶比增大时,矿粉比例增大,需要吸附更多的沥青裹覆矿粉并形成大量的结构沥青,同时自由沥青的数量相对减少.胶浆固体成分相对增多,高温时其流动变形减小,抗车辙能力增强.当粉胶比大于1.4时,G */sin δ的增长速率逐渐变缓,表明此时增大粉胶比对G */sin δ的贡献不明显.当粉胶比增大时,G *sin δ随之增大,例如,当温度为40℃时,粉胶比为1.4的胶浆的G *sin δ相比于粉胶比为0.8时增大50%,表明增大粉胶比会降低沥青胶浆的抗疲劳性能.这主要与矿粉在胶浆中的存在形态有关,在矿粉掺量较大的情况下,部分矿粉结团使胶浆的均匀性变差,沥青无法充分地裹附在矿粉表面[12],因此降低了胶浆的粘结力和稳定性,因此从382 西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报(自然科学版) 第46卷抗疲劳的角度看,粉胶比也不宜太大.综合考虑粉胶比对G */sin δ和G *sin δ的影响,粉胶比都不宜大于1.4.2.1.2 温度对温度对沥青胶浆高温性能的影响沥青胶浆高温性能的影响从表3可以看出,在同一粉胶比下,所有沥青胶浆的G *都随试验温度的升高而减小,且减小的速率均是先慢后快,这是因为随温度升高,沥青软化,粘结能力降低,沥青胶浆由弹性向塑性转变,复数模量减小.五种沥青胶浆的G */sin δ随温度升高而下降,但下降幅度均随温度升高而减小.例如,在粉胶比为1.2的条件下,温度由40℃升高到50℃时,G */sin δ下降了67.17%;当温度由70℃升高到80℃时,G */sin δ下降46.11%.这是因为随温度的升高,沥青的粘性成分增大,容易产生永久变形,但是改性剂和矿粉对沥青弹性的贡献削弱了粘性的增长趋势,表现为G */sin δ下降幅度随温度升高而降低[7].随温度升高,沥青胶浆的G *sin δ急剧减小,最后趋于平缓,表明沥青胶浆主要在低温时发生疲劳破坏,这是因为,温度降低时,沥青胶浆变硬,模量增大,当应变一定时,胶浆承受的应力增大,使抗疲劳性能下降.不同粉胶比下沥青胶浆的G */sin δ随温度的变化趋势相同,随温度的升高G */sin δ以双对数线性递减,可用如下公式表示:*lg lg()lg G K T C δ=+ (1)式中:G */sin δ为车辙因子;T 为试验温度;K 和C 为回归系数,|K |越小,说明沥青胶浆的感温性越小,回归结果如表4.从表4可以看出,|K |随粉胶比的增大而减小,但彼此之间相差不大,表明G */sin δ对温度的敏感程度随粉胶比的增大而减小,但总体而言感温性相差不大.G */sin δ随温度的升高而降低,加入矿粉后,矿粉发挥了体积增强作用和吸附作用,部分抵消G */sin δ的降低,表现为G */sin δ对温度的敏感程度随粉胶比增大而降低[13-16].2.2 2.2 粘温性能粘温性能粘温性能对粉胶比为0.8、1.0、1.2、1.4和1.6的TPS 高粘改性沥青胶浆进行布氏粘度试验,并与TPS 高粘改性沥青进行对比,分析粉胶比和试验温度对粘度的影响,试验温度分别为135℃、155℃和175℃,试验结果如图1和图2所示.图1 粘度随粉胶比的变化 图2 粘度随温度的变化Fig.1 Viscosity changing with dust-to-binder ratio Fig.2 Viscosity changing with temperature 2.2.1 粉胶比对沥青胶浆粘温性能的影响从图1可以看出,胶浆粘度随粉胶比的增大而增大,矿粉的加入使TPS 高粘改性沥青的粘度得到大幅提高,粉胶比从0增至0.8时,135℃、155℃和175℃的粘度分别提高2.6倍、3.2倍和3.8倍,而当粉胶比从0增至1.6时,135℃、155℃和175℃的粘度分别提高了19.3倍、6.1倍和6.2倍,可见粉胶比的变化对胶浆粘度的影响非常显著.矿粉的加入,增加了TPS 高粘改性沥青中高分子链之间的摩擦,使分子运动阻力增大,表现为粘度的增长[13].当粉胶比小于1.2时,各温度下粘度随粉胶比的增长速率较小,当粉胶比大于1.4时,粘度随粉胶比大幅增长,此时,过大的粘度会对混合料的拌合与压实产生不利影响.2.2.2 温度对沥青胶浆粘温性能的影响第3期 陈拴发,等:TPS 高粘改性沥青胶浆高温流变特性研究 383从图2可以看出,同一粉胶比下,沥青胶浆的粘度随温度的升高急剧减小,例如当粉胶比为1.6时,155℃和175℃的粘度相比于135℃分别下降86.7%和93.5%;当粉胶比为0.8时,155℃和175℃的粘度相比于135℃分别下降55.9%和75.7%.随着测试温度的升高,沥青更多的表现为粘性流动,粘度下降,并起到润滑作用,因此胶浆粘度也随之降低.沥青材料的感温性指标较多,本文按Audrade 的理论[15-16]对不同粉胶比下沥青胶浆的粘度与温度用式(2)进行回归,并根据Saal 试验式[15](3)计算粘温指数VTS ,结果见表5.BT Ae η= (2)331212lg lg(10)lg lg(10)lg(273.13)lg(273.13)VTS T T ηη×−×=+−+ (3) 式中:A 、B 为常数;T 为绝对温度(°K );η1和η2为不同温度T 1和T 2(℃)时的粘度(Pa.s).B 和|VTS |越大说明温度变化对粘度影响越明显[9-10].从表5可以看出,当粉胶比为0.8时,相对于TPS 高粘改性沥青,高粘改性沥青胶浆的A 值和粘温指数|VTS |都有所减小,而当粉胶比大于0.8时,A 值和|VTS |都随粉胶比增大而增大.矿粉的加入改变了TPS 高粘改性沥青的感温性,当矿粉掺量较小时,矿粉对沥青产生体积增强和物化作用;当粉胶比较大时,太多的矿粉隔断了部分高分子链与链之间的交联与缠绕,粘结性能下降,部分胶浆中矿粉颗粒间相互接触,摩擦力降低,整体表现沥青胶浆的温度敏感性随粉胶比增大而增大.从粘温性能考虑,粉胶比的最佳范围应在1.2~1.4之间.3 3 结论结论(1)试验温度相同时,随粉胶比的增大,TPS 高粘改性沥青胶浆的高温抗变形性能逐渐增强,温度敏感性逐渐降低,而抗疲劳性能逐渐变差,当粉胶比大于1.4时,粉胶比对高温抗变形能力的贡献不明显.(2)温度一定时,当粉胶比小于1.2时,沥青胶浆粘度随粉胶比的小幅增长,当粉胶比大于1.4时,粘度随粉胶比急剧增长,此时过大的粘度对混合料的拌合与压实产生不利影响.(3)在同一粉胶比下,沥青胶浆的粘度随温度升高急剧下降;沥青胶浆的感温性随粉胶比增大而增大,从感温性角度考虑粉胶比也不宜大于1.4.(4)综合DSR 试验与布什粘度试验结果,粉胶比在1.2~1.4之间时,TPS 高粘改性沥青胶浆的高温流变性能优越.参考文献 Reference[1] Brosscaud Y,Bellanger J,Gourdon J.Thinner Asphalt Layers for the Maintenance of French Roads[J].Transportation ResearchRecord TRR1334.1992(8):9-12.[2] 郑卫, 蔡伦涛, 魏开家.超薄沥青磨耗层力学特性与疲劳性能研究[J].武汉理工大学学报,2009,31(16):40-43.ZHENG Wei,CAI Luntao,WEI Kaijia.Investigation of the Mechanical Properties and Fatigue Performance of UItra ThinFriction Course[J].Journal of Wu han University of Technology,2009,31(16):40-43.[3] 孟勇军. 不同嵌段比的SBS 改性沥青流变性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2008.MENG Yongjun.Study of Rheological Performance of SBS Modified Asphlt Made[D].Harbin:Harbin University ofTechnology,2008.[4] 邢明亮, 陈拴发, 关博文,等.高粘沥青胶浆低温性能评价与分析[J].西安建筑科技大学学报:自然科学版,2013,45(3):416-420.XING Mingliang,CHEN Shuanfa,GUAN Bowen,et al.The evaluation and analysis of low-temperature performance of highviscosity asphalt mortar[J].J. of Xi'an Univ. of Arch. & Tech.:Natural Science Edition,2013,45(3):416-420.[5] 祝斯月, 陈拴发, 秦先涛,等.透水性沥青路面高黏改性沥青动态力学性能[J].武汉理工大学学报,2012,34(12):52-56.ZHU Siyue,CHEN Shuanfa,QIN Xiantao,et al.Dynamic Mechanical Properties of High Viscosity Modified Asphalt ofPervious Asphalt Pavement[J].Journal of Wuhan University of Technology,2012,34(12):52-56.384西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报(自然科学版) 第46卷[6] 胡曙光, 黄绍龙, 张厚记,等. 开级配沥青磨耗层(OGFC)的研究[J].武汉理工大学学报,2004,26(8):23-25.HU Shuguang,HUANG Shaolong,ZHANG Houji, et al.Study on the Design Performance of Open-graded Asphalt Friction Course[J].Journal of Wuhan University of Technology,2004,26(8):23-25.[7] 陈瑶, 谭忆秋, 陈克群.TPS改性剂对高黏沥青性能的影响[J].哈尔滨工业大学学报,2012,44(6):82-85.CHEN Yao,TAN Yiqiu,CHEN Kequn.Effect of TPS modifier on the properties of high-viscosity asphalt[J].Journal of Harbin University of Technology,2012,44(6):82-85.[8] 张争奇, 张卫平, 李平. 沥青混合料粉胶比[J].长安大学学报:自然科学版,2004,24(5):7-10.ZHANG Zhengqi,ZHANG Weiping,LI Ping. Ratio of filler bitumen of asphalt mixture[J].Journal of Chang'an University: Natural Science Edition,2004,24(5):7-10.[9] 樊亮, 孔祥利, 林江涛,,等.基于流变测试技术的沥青评价方法研究进展[J].材料导报A:综述篇,2012(26):123-128.FAN Liang,KONG Xiangli,LIN Jiangtao,ZHANG Yuzhen,et al.Review of Asphalt Evaluation Methods Based on Rheological Measure Technology[J].Journal of materials A:Review article,2012(26):123-128.[10] 郑传峰, 佴磊, 张力,等.SEAM改性沥青流变特性[J].吉林大学学报:工学版,2011,41(5):1284-1288.ZHENG Chuan-feng, ER Lei, ZHANG Li et al. Rheological properties of SEAM modified asphalt binder[J].Journal of JilinUniversity:Engineering and Technology Edition,2011,41(5):1284-1288.[11] 孙杨勇, 张起森. 沥青粘度测定及其影响因素分析[J].长沙交通学院学报,2002,18(2):67-70.SUN Yangyong, ZHANG Qisen. Determination and analysis of the factors influencing theviscosity of asphalt[J].Journal of Changsha Institute of traffic,2002,18(2):67-70.[12] 邹桂莲, 张肖宁, 韩传代. 应用DSR评价沥青胶浆路用性能的研究[J].哈尔滨建筑大学学报,2001,34(3):112-115.ZOU Guilian, ZHANG Xiaoning, HAN Chuandai. Utilization of DSR for evaluation of pavement performance. Journal of Harbin university of science building,2001,34(3):112-115.[13] 冯浩. 基于粘弹性理论的沥青胶浆试验特性研究[D].长沙:长沙理工大学,2008.FENG Hao. Research on experimentation characteristic of asphalt mortar with viseo-elasticity theory[D].Changsha: Changsha University of Technology,2008.[14] 王安国, 朱洪洲, 陈团结, 等.硅藻土改性沥青胶浆高温性能评价[J].公路工程,2010,35(1):150-154.WANG Anguo,ZHU Hongzhou,CHEN Tuanjie,et al.Evaluation on High-temperature Behavior of Diatom ite Modified Asphalt[J].Highway Engineering, 2010,35(1):150-154.[15] 邢明亮. 排水路面沥青混合料的胶浆特性与矿料组成研究[D].西安:长安大学,2010.XING Mingliang.Study on the Mortar and Composition of Pervious Asphalt Mixture[D].Xi'an:Chang'an University,2010.[16] 李祖仲.应力吸收层沥青混合料组成设计及抗裂性能研究[D].西安:长安大学,2009.LI Zuzhong. Research on Material of Stress-abssorbing layer Asphalt Mixture and Anti-cracking performance[D]. Xi'an: Chang'an University,2009.[17] SZYDLO A, MACKIEWICZ P. Asphalt mixes deformation sensitivity to change in rheological parameters[J].Journal ofMaterials in Civil Engineering,2005,17(1):1-9.Study on the rheological properties of high temperature asphalt mortar withhigh viscosity of TPSCHEN Shuanfa, DOU Huaibing, XING Mingliang,HE Rui( 1. School of Material Science and Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China)Abstract:The properties of different dust-to-binder Ratio of TPS high viscosity modified asphalt mortar were researched comparatively with Dynamic Shear Rheometer(DSR) and Brookfield Viscometer.The variation of phase angle,complex shear modulus,rutting factor,fatigue factor and Brookfield viscosity with Dust-to-Binder Ratio and test temperature were analyzed. The results were as follows: the complex shear modulus,rutting factor and fatigue factor of all asphalt mortar decreased as the temperature rose up; While the temperature was constant,with the Dust-to-Binder Ratio increasing,the rut factor increased significantly and the fatigue factor decreased gradually and when the Dust-to-Binder Ratio was greater than 1.4,the growth rate of rutting factor reduced significantly; When the Dust-to-Binder Ratio was less than 1.2,the growth rate of viscosity with temperature was smaller,and when the Dust-to-Binder Ratio was greater than 1.2,the viscosity increased rapidly with the rising of temperature. The temperature susceptibility of asphalt mortar increased as temperature rise. All factors considered,when the Dust-to-Binder Ratio was between 1.2 and 1.4,the rheological properties of asphalt mortar with high viscosity of TPS are superior.Key words:pavement engineering;Dust-to-Binder Ratio;asphalt mortar;temperature susceptibility(本文编辑 吴海西)。
沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响
关键词: 道路工程; 沥青胶浆; 粉胶比; 纤维; 沥青混合料; 路用性能
中图分类号: U 414. 75
文献标识码: A
Influence of Asphalt Mortar on Hot Mix Asphalt Performance at High and Low Temperature
ZH A N G Zheng qi1, WA N G Y ong cai2
研究表明, 胶浆是影响沥青混合料粘弹性能的 关键, 为了考察粉胶比、纤维等对各级配沥青混合料 性能的交互影响, 将各级配沥青混合料的胶浆构成 情况汇总于表 3。
第2期
张争奇, 等: 沥青胶浆对沥青混合料高、低温性能的影响
3
级配类型
沥青用量/ % 粉胶比 纤维用量/ %
表 3 各级配沥青胶浆组成
级配 级配 S 16+ 级配 S 16 0. 3% 纤维 S 16A
Abstract: T he mortar is one important phase of asphalt mixture in accordance with mortar t heory, the effect of rat io of filler/ asphalt ( F/ A) and the effect of fiber on t he property of hot mix asphalt ( HMA) are studied. T he test result s show that the asphalt content and filler dosage have effect on t he properties of H MA, t he relative ratio of t he tw o component of asphalt mort ar filler/ asphalt rat io play a more im portant role, which affect t he performance of H MA more great ly. It is recommended that t he F/ A ratio should be controlled st rictly during the mix composition design and asphalt pavement construct ion. T he investigation indicat es that, by reducing t he rat io of F/ A and incorporating of some quant ity of fiber into HMA instead, the flex ibilit y and st ress relaxat ion of HMA at low temperat ure can be improved, w hile the high temperature perf ormance is kept or bett er. 6 tabs, 3 figs, 7 ref s. Key words: road eng ineering ; asphalt mo rt ar; rat io of filler/ asphalt ; f iber; H M A; perfo rmance
影响灌浆料流动度的因素有哪些
影响灌浆料流动度的因素有哪些?
目前,灌浆料流动度在施工现场越来越受到重视,灌浆料本身具有自流密实的作用,如何增大砂率增大灌浆料的流动度呢?
玉墙建材表明,灌浆料在满足强度等性能要求后,砂率尽量低,因为当水泥浆用量一定时,砂率在灌浆料中最主要作用是影响灌浆料的和易性。
随着砂率的增加,灌浆料的流动度与砂率并不是一个简单的线性关系,而是存在一个最佳值,而起这个最佳值是随着胶凝材料用量的不用而变化的。
试验表明,随着砂率的增加,流动度逐渐增加,而后有降低。
而且砂率对灌浆料的强度也存在这个现象。
灌浆料的弹性模量随砂率增大呈逐渐减低趁势。
选择粒径大的骨料能否增加流动度?
空隙率的大小不是粒径大小决定的,而是骨料级配决定,骨料级配好的话,孔隙率自然就小了。
骨料粒径越小,之间的空隙就越多,需要的水泥砂浆越多。
表面积就是每个石子的表面的面积。
表面积大的话,就需要跟多的砂浆来包裹这个石子了,粒径越小,表面积就越大!
在实际操作中,要按照现场情况而定,可能存在级配过差,就是相互的弥补,2种骨料掺量怎么掺量,都需要做一下实验,石子的颗粒级配,找出来一个最佳。
影响灌浆料流动度的原因是多方面的,提高灌浆料流动度、强度我们一直努力。
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灌浆料物理性能与应用研究
灌浆料物理性能与应用研究发布时间:2021-04-15T01:54:40.608Z 来源:《建筑监督检测与造价》2021年第1期作者:唐传根[导读] 发现从性能上或是成本上都基本趋于稳定,多为宏观性能的改变,缺少特种方向的研究。
综合研究情况,提出国内灌浆料的一些发展前景,为同行提供新的思考思路。
江苏省建筑工程质量检测中心有限公司江苏南京 210028摘要:灌浆料作为高强度混合集料,以水泥为结合剂,加之高流态、微膨胀和防离析等物质综合配制而成。
作为加固及高强填充材料的一类,因为具有良好的流动性能、自密实性能,还有早期强度和微膨胀性不泌水等特点,从而受到广泛的关注和青睐。
然而我们通过多角度分析目前国内灌浆料的相关研究,发现从性能上或是成本上都基本趋于稳定,多为宏观性能的改变,缺少特种方向的研究。
综合研究情况,提出国内灌浆料的一些发展前景,为同行提供新的思考思路。
关键词:灌浆料、物理性能、发展趋势0 前言作为一种高强度混合集料,又兼具许多工程优点,灌浆料作为正被广泛使用在各种建设项目中。
对于应用于底座的灌浆,它可以从根本上改变设备底座受力情况,使之能够均匀承受上方设备的全部荷载,从而实现了各种机械,电器设备(诸如重型设备和高精度磨床)的安装需求,是无垫安装时代的理想灌浆材料;对于套筒填充,它可以通过自密实及良好的流动度与钢筋充分接触,产生的微膨胀使得灌浆套筒接头具有高的强度,不泌水性和氯离子含量避免了对金属材料的锈蚀,从而实现了好的耐久性,使建筑具有长久可靠的质量。
1 灌浆料类型依据灌浆料的应用情况区别,可将它们分为水泥基灌浆料、钢筋连接用套筒灌浆材料。
水泥基灌浆材料则是以水泥、集料、外加剂以及矿物掺合料等材料用特定比例计算混合而成,在使用地点按规定配比加水或配套组分拌合,用作螺栓锚固、钢筋加固、预应力孔道等灌浆的材料。
根据最大集料粒径和物理性能不同可以分为4类。
其性能检验参考现行有效标准版本为《水泥基灌浆材料应用技术规范》[1]。
提高合浆温度来提升正极浆料流变性能及固含量的可能性有多大?
提⾼合浆温度来提升正极浆料流变性能及固含量的可能性有多⼤?改变流体粘度的⼀个简单⽅法是改变其温度。
在温度较⾼的情况下,由于其动能的增加,流动会更容易,粘度降低。
提⾼温度,在合浆时可以提⾼固含量,减少溶剂的使⽤和回收。
⾸先,电极浆料可以认为是⼀种胶体悬浮液,同时受到两种⼒的作⽤,受到布朗(FB)或热运动的⼒。
其次,粒⼦也会受到重⼒作⽤,即Fg。
初步计算表明,对于⼤多数溶剂中的⼤多数胶体粒⼦,布朗⼒占主导地位。
然⽽,对于电极物质来说,情况并⾮如此。
因为活性物质的密度,特别是阴极的密度,通常⽐介质(如NMP)⼤的多,除⾮持续搅拌,不然很容易发⽣沉降。
根据⽅程(1)和(2),降低沉降的主要⽅法有:(1)选择与活性材料密度匹配的溶剂,使Fg趋于零;(2)减⼩活性颗粒尺⼨;(3)增加固体含量,从⽽使介质致密;(4)升⾼温度。
前两种⽅法会涉及到浆液成分的改变,这会影响电极性能;第三种⽅法将提⾼浆液的粘度,收缩了涂层窗⼝。
第四种是本次讨论的⽅法,探究提⾼温度的可⾏性。
选⽤NMC532:C:PVDF=90:5:5,NMP作为溶剂,配置成浆料,分别测试在25℃,40℃,50℃,60℃和75℃下配置的浆料特性及电性能。
A浆料性能测试坡道流测试随着样品内部聚合物桥接增加,可以预测材料LVR内的屈服应⼒、剪切变稀程度和平衡存储模量(G’)也会增加。
在剪切速率下,在1.0 s−1下,5个试样的剪切应⼒均呈⽔平平台,从⽽验证在测试温度范围内,所有浆料中都存在屈服应⼒。
屈服应⼒的数值是通过对该平坦区域的前5个数据点求平均值得到的。
从25℃到60℃,屈服应⼒在增加,但在75℃时,屈服应⼒下降到25℃浆料的⽔平。
随着温度的升⾼,聚合物的分段运动(表层塌滑)和粒⼦的动能都将增加。
结果表明,在60℃时,前者效应占主导地位,由于粘结剂吸附在颗粒表⾯,颗粒间的键合增多,聚合物缠结形成。
如图所⽰,这些连接导致浆料在屈服应⼒之前,在剪切速率下具有略⼤的流动阻⼒。
纳米SiO_(2)增强高强套筒灌浆料及高温后性能试验研究
纳米SiO_(2)增强高强套筒灌浆料及高温后性能试验研究逄鲁峰;庞伟琪;郎慧东;张硕
【期刊名称】《混凝土与水泥制品》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】研究了常温下不同纳米SiO_(2)(NS)掺量(0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%)对高强套筒灌浆料流动度和强度的影响,以及不同高温温度(150、200、250℃)下NS掺量对高强套筒灌浆料质量损失和强度的影响,并进行了微观机理分析。
结果表明:常温下,NS的掺入降低了灌浆料的流动度,灌浆料的强度随NS 掺量的增加先增大后降低;高温后,灌浆料的质量损失率随温度的升高逐渐增大,抗折强度逐渐降低,抗压强度先增大后降低;NS的掺入能够降低灌浆料的质量损失率和抗折强度损失率,提高抗压强度,且随着NS掺量的增加,质量损失率和抗折强度损失率先降低后增大;NS能够改善灌浆料的内部孔结构;随着温度的升高,灌浆料的内部结构先密实后疏松。
【总页数】6页(P24-29)
【作者】逄鲁峰;庞伟琪;郎慧东;张硕
【作者单位】山东建筑大学土木工程学院;中建八局第一建设有限公司;山东华迪建筑科技有限公司;中建八局第二建设有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.1
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温轮胶 混凝土
温轮胶混凝土温轮胶是一种特殊的混凝土粘结剂,其独特的性质使其在建筑工程中得到广泛应用。
本文将从温轮胶的定义、特性、应用领域等方面进行介绍,以便读者更好地了解温轮胶混凝土。
一、温轮胶的定义和特性温轮胶是一种具有高粘度和高黏度的粘结剂。
其主要成分是聚合物物质,通过特殊工艺制成。
温轮胶具有优异的粘接性能,可以将混凝土表面与其他材料牢固地粘结在一起。
同时,温轮胶具有较高的耐热性和耐候性,能够在高温和恶劣环境下保持良好的粘结效果。
二、温轮胶混凝土的应用领域1. 建筑工程:温轮胶混凝土广泛应用于建筑工程中的粘结工作。
例如,在建筑物的墙体砌筑中,使用温轮胶混凝土可以有效地将砖块和石材固定在墙体上,增强墙体的稳定性和耐久性。
此外,温轮胶混凝土还可用于修补和加固建筑物的裂缝和损坏部分,提高建筑物的整体结构性能。
2. 道路工程:在道路施工中,温轮胶混凝土可以用于路面的修复和改造。
通过将温轮胶混凝土涂覆在路面上,可以填补路面的裂缝、坑洞等缺陷,提高路面的平整度和耐久性。
此外,温轮胶混凝土还可以用于路面标线的粘贴,提高交通安全性。
3. 水利工程:温轮胶混凝土在水利工程中也有着重要的应用。
例如,在水坝建设中,温轮胶混凝土可以用于水坝表面的粘接和修补,增加水坝的密封性和抗渗性。
此外,温轮胶混凝土还可用于堤坝的加固和修复,提高堤坝的稳定性和安全性。
三、温轮胶混凝土的优势1. 粘接强度高:温轮胶混凝土具有较高的粘接强度,可以有效地将不同材料粘接在一起,提高工程结构的整体强度和稳定性。
2. 耐久性好:温轮胶混凝土在高温和恶劣环境下仍能保持优异的粘接效果,具有较好的耐久性和抗老化能力。
3. 施工便捷:温轮胶混凝土施工简便,只需将温轮胶涂覆在需要粘接的表面上,经过一定时间的固化即可形成牢固的粘结层。
四、温轮胶混凝土的注意事项1. 温轮胶混凝土施工前应保证基材表面干净、无油污和松散物质,以确保粘接效果。
2. 温轮胶混凝土施工时应按照产品说明书的要求进行操作,控制好涂覆厚度和固化时间,以免影响粘接效果。
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’图1温轮胶分子结构示意图Ⅲ 3)其它外加剂
C6H807・H20。
剪切速率(s。)
图2 25"c-F'温轮胶纯水溶液粘度与剪切速率关系
减水剂采用聚羧酸减水剂,为黄色粉末状、易溶于水,20%水溶液pH值为6.5.8.5(20。C), 主要用于提高灌浆料的流动性。缓凝剂为化学纯柠檬酸,白色颗粒,化学分子式
赵青林:副研究员,博士,武汉理工大学材料科学与工程学院,硅酸盐材料工程教育部重点 实验室,武汉,430070
(2)在浓聚物溶液中即使含量低至0.1‰,其也能发挥高粘度的有效性;
(3)温度稳定性达150℃; (4)对二价阳离子,如钙,表现出相对稳定性。 这些优良特性使它在水泥浆、砂浆、混凝土及高温钻井液中得到推广应用。关于温轮 胶对水泥浆液流变性能的影响以及温轮胶在干粉类水泥灌浆料中的使用也曾有人研究过 [2-3],但温轮胶对灌浆料流变性能的影响还需进一步探明。因此为了使掺温轮胶的灌浆料在 工程中得到更好的使用,本文就温轮胶对灌浆料浆液流变性能的影响进行了相应探讨。
f1、20
在5
s。。的恒定剪切速率下,不同温轮胶掺量下灌浆料粘度随时间的变化曲线如
圈5所示。由圈5可以看出,在5一低剪切速率下,随时间的变化,表观粘度呈先降低后 略微增大的趋势。而在20一较高剪切速率下,表观粘度随时间延陡呈整体下降的趋势,后 期的增长不如低剪切速率下的明显。这主要是由于浆体粘度随时间的变化取决于浆体微观 结构絮凝速率与剪切分散速率之间的相对大小,其微观结构的絮凝速率则取决于水泥的水
2原材料及试验方法
2.1原材料 1)灌浆料 为实验室自制灌浆料。相应化学成分见表1。 表1灌浆料化学成份
2)温轮胶 温轮胶为市售,其分子结构示于图l。实验用温轮胶在25℃不同浓度下的表观粘度随 剪切速率的变化而变化的关系示于图2。从图2可以看出,温轮胶属于典型的假塑性流体, 在相同浓度时其溶液表观粘度随剪切速率的增加而明显降低,而在相同剪切速率下,随浓 度增加,即由浓度C-=O.ose,/L增至C=0.79/L时,其表观粘度增大。
1引言
水泥基灌浆料在各工程领域中的应用愈来愈广泛,其灌浆效果是否优良主要取决于灌 浆材料本身和灌浆施工技术。为了满足工程对高流态的需要,灌浆料用水灰比一般较高, 在这种情况下,防止浆液的泌水和离析显得非常的重要。为满足高水灰比下灌浆料抗离析, 各种外加剂也因此纷纷涌现,市售稳定剂的畅销就充分体现了这一需求。在诸多稳定剂中, 考虑到使用时对生态和环境效应的影响,生物聚合物也因此成隽新宠,从属生物聚合物类 的温轮胶己被发现其是使灌浆料和混凝土稳定和阻止离析的最好选择。 在应用中,温轮胶具有几个胜于任何其他生物聚合物优势,它们是[1】: (1)在溶解状态中粘度发展迅速;
速率下,初期表征为剪切变稀,之后特度随时问的延长趋于稳定,并没有随时间的推移而
表现卅粘度明显增加的现象。这表明,在该剪切速率F,后期浆体结构剪切分散速率和浆 体结构絮凝速率相当。该现象也表明,采用高速搅拌,可使浆液性能更加稳定。同时适当
的搅拌时间也是傈障料浆稳定的条件之,存剪切速率20 s‘1时.浆液的搅拌时间以100s 为宣。当然,不同搅拌速率r相应的搅拌时间可通过实验确定。
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2
2试验方法
1)灌浆料泌水率测定
静冕法,控制水灰比为2,把搅拌好豹料浆装入容量为250mL的量筒且用保鲜膜封住
上口防止水分蒸发,静置1h后观察其泌水率及相关现象. 2)灌浆料枯度和屈服应力测定
实验采用桨式流变测定法.仪器为美国Brooldield公司生产的R/S.SST型号流变仪, 测试系统采用V80-40桨式转子,测试范围为剪切应力6-200Pa之间(见图3),并利用 Rhe02000软件进行数据分析处理。测试时将样品加^由唰柱体外简和四页桨式转子组成的 样品容器中r然后使浆叶在受控的速率下转动。该装霹的优点是可以在一定程度,t-.防止水 泥颗粒的沉降和浆体的离析,并可使待测样品颗粒尺度放宽至2mm。和由内筒和外筒组成 的同轴圆柱流变仪相比,PJS-SST型号流变仪还可以抑制由内筒壁产生的壁面磨擦效应,
量的温轮胶可有效抑制灌浆料的泌水和离析。温轮胶对水泥基灌浆料浆料粘度的影响具有 二重性:一方面随着温轮胶掺量的增加,温轮胶自身的增稠特性使得浆料的粘度增加;另 一方面温轮胶通过延缓水泥水化而消弱因水泥水化引起的浆体粘度增加,造成料浆表观粘 度和屈服应力的相对降低。在二者共同作用下,料浆在不同的测试条件下表征出不同的流 变特性。同时,为使浆液性能更加稳定,掺温轮胶后灌浆料宜采用高速搅拌,并需保证一 定的搅拌时间。从整体来看,掺温轮胶后灌浆料的流变曲线符合Herschel—Bulkey流体模型, 浆体表征为时变性非牛顿流体,随着温轮胶掺量的增加,屈服应力和塑性粘度K值随搅拌 时间延长呈现增大的趋势。 关键词:温轮胶;灌浆料:流变性能
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(a)剪切速率5
(b)剪切速率20 图5不同掺量的温轮胶料浆表观粘度与时问关系
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3.3不同掺量以及不同外加剂对浆液触
变性影响
600 500 400
在相同的测试条件下,温轮胶掺量变化 分别对料浆触变性的影响结果如图6所示。 料浆的触变性可以用触变曲线所围面积表 示,面积越大触变性越强。从|{}|6中分别可 以看出,随着温轮胶掺量的增加可以减小料
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化速度”J。图5中,因为其它实验条件都是彳口同的,所以水泥的水化速度基本相同,即浆
体微观结构的絮凝速率可以认为相同,那么浆体的粘度随时间的变化规律就取决于剪切分 散速率与温轮胶的掺量。在5 s。较低的剪切速率F,浆体结构剪切分散速牢小于浆体结构
絮凝速率,所以表现出来浆体粘度随若时问的增长粘度呈微上升趋势。在20 f1较高的剪切
的增稠、增塑作用12]。但在高剪切速率下,聚合体结构解聚为无规则线倒结构.使粘度迅 速降低,
即表现为剪切速率大于125¥-I时,不同掺量温轮胶的料浆表观粘度基本相同。 二是随着温轮胶掺量的增加,温轮胶延缓水泥水化的功能也愈明显,即水泥浆料的凝
结硬化变缓,水泥的水化得到延缓。灌浆料粘度后期的增加主要原因是由于水泥水化形成 了CoS.H凝胶相而使得浆体变稠,而温轮胶通过延缓水泥的水化可降低浆液的后捌屈服应 力和表观粘度的增长幅度,从而表征出更好的易灌性。即由于温轮胶的缓凝作用使得水泥 浆料水化引起的料浆表观粘度和屈服应力的增加作用相对减弱,进而导致料浆表观粘度和
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同时还可看出,随者温轮胶掺量的增加,料浆的初始表观粘度随之增加.这是由干温 轮胶的引人,提高了浆液的粘度。这可从温轮胶的自身特性看出(图2).即从其在纯水中 表观粘度与温轮胶掺量(或浓度)间的关系来看,随着温轮胶掺量的增加,初始表观粘度 呈明显增大的趋势。在此,温轮胶的增稠作用占据着主导作用。 其实,从本质上来分析.温轮胶对灌浆料浆料粘度的影响是具有二重性的: 一是随着温轮胶掺量的增加,温轮胶自身的增稠特性对水泥浆料的早期粘度产生影响, 表征料浆表观粘度和屈服应力(图4)的增加。这可从其分子结构式进一步表明,由于其 氢健存在于聚合物链上的两个糖苷环之间,导致溶液体系粘度明显增大,使其能更好地粘 附在物质表面.使整个溶液体系产生一种太范围的桥式效应,从而增大屈服值,具有较强
3温轮胶对灌浆料工作性影响
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灌浆料的工作稳定性可从灌浆料颗粒的分层性和泌水性两方面衡量。料浆分层后导致 泌水是浆液工作性不稳定的特征表现,泌水率越大,浆体稳定性就越差。泌水量大、保水 性不佳的浆体,也容易分层离析,进而影响浆体的J下常硬化并最终影响其强度均匀性‘51。 为更好地对比不同掺量下温轮胶的稳定效果,分别对不同温轮胶掺量下的灌浆料进行观测, 实验中控制水灰比为2。实验用配合比及实验结果见表2。
浆的触变性能。从总体来看,浆体为时变性 非牛顿流体。
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触变性能够很好地反映出新拌水泥浆 体内部结构的变化,r升阶段随着剪切速
图6不同掺量温嚣::;鬻羹触变性影响
率的增加,从图6可知其剪切应力也随着增加,故为剪切破坏的过程。料浆内部颗粒问相 互作用力越强其浆液越稳定,在其上升阶段时在相同剪切速率下转子所遇到的阻力越大, 浆体的微观结构越难破坏,进而表征为温轮胶能提高料浆的稳定性。为更好地表征料浆的 流变特性。对曲线按Herschel-Bulklcy模型进行拟合。
表2不同掺量温轮胶对料浆稳定效果对比
由表2可见,随着温轮胶掺量的增加,在大水灰比下料浆的泌水和分层逐渐得到改善。 对本体系灌浆料,在引入0.06%o的温轮胶后料浆的泌水和分层现象就可以消失。这也表明 温轮胶具有良好的抗离析效果,可大大提高浆料的稳定性。
4温轮胶对灌浆料流变性能影响
从掺温轮胶后灌浆料的工作性来看,温轮胶具有明显的提高浆体抗泌水和分层离析的 作用,加之温轮胶在0.10‰掺量以下可保证施工所需的强度,表明该类型灌浆料从新拌浆 料的工作性和硬化浆体的力学特性上来看,已符合工程对灌浆料的要求。为此,为进一步 探讨其在不同工作状态下性能变化,特在此对料浆的流变特性进行探讨。考虑到现场实际 灌注情况,分以下二利”隋形来进行探讨: 1)考虑现场有不同搅拌方式(如快搅和慢搅),因而不同剪切速率下料浆表观粘度的 变化为首先探讨的因素,进而确定适宜的现场搅拌方式。 2)同时适宜搅拌时间也是重要参数之一,因而在恒定剪切速率下,灌浆料粘度的经时 变化情况也为需探讨的因素之一,依此可确定适宜的搅拌时间。
屈服应力的相对降低。
因此,灌浆料晟终的流变特性。取决于二者的共同作用。谁占主导地位,料浆就表征
出对应的流变特性变化。
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