本書主要介紹了水泥基材料流變學(xué)基本原理、水泥基材料流變測(cè)試技術(shù)以及流變學(xué)在混凝土技術(shù)中的工程應(yīng)用三部分內(nèi)容。其中,水泥基材料流變學(xué)基本原理部分,介紹了水泥基材料流變學(xué)的基本概念,詳細(xì)討論了水泥漿體流變學(xué)和混凝土流變學(xué),論述了水泥基材料流變性能的影響因素和作用機(jī)理,闡明了材料組成與流變性能之間的理論關(guān)系;水泥基材料流變測(cè)試技術(shù)部分,介紹了水泥基材料流變性能的經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試方法,闡明了經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試參數(shù)與流變參數(shù)之間的理論關(guān)系,總結(jié)了應(yīng)用于水泥漿體和砂漿混凝土的流變儀種類,并詳細(xì)討論了不同流變儀的工作原理、測(cè)試過程和數(shù)據(jù)分析;流變學(xué)在混凝土技術(shù)中的工程應(yīng)用部分,介紹了基于流變學(xué)的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法和基本原理,總結(jié)了自密實(shí)混凝土流變性能的影響因素,闡明了流變學(xué)與自密實(shí)混凝土模板壓力、穩(wěn)定性之間的理論關(guān)系,論述了其他水泥基材料包括堿激發(fā)材料、水泥漿回填材料和纖維增強(qiáng)水泥基材料的流變學(xué),介紹了流變學(xué)在泵送和3D 打印混凝土技術(shù)中的應(yīng)用。
本書可作為水泥混凝土材料及土木工程方向的研究人員和工程技術(shù)人員的參考資料。
第1章 流變學(xué)及水泥基材料簡(jiǎn)介 001
1.1 流變學(xué)的主體和客體 001
1.2 流變學(xué)的基本原理 005
1.2.1 黏度的定義 005
1.2.2 牛頓流體 006
1.2.3 非牛頓流體 007
1.2.4 觸變性 009
1.2.5 反觸變性 010
1.3 水泥基材料 011
1.3.1 水泥和混凝土的發(fā)展歷史 011
1.3.2 水泥基材料新拌性能 013
1.4 本書簡(jiǎn)介 016
參考文獻(xiàn) 017
第2章 水泥漿體流變學(xué) 020
2.1 顆粒間相互作用力 020
2.1.1 膠體相互作用力 020
2.1.2 布朗力 021
2.1.3 水動(dòng)力 022
2.2 組分對(duì)流變性能的影響 022
2.2.1 膠凝材料的體積分?jǐn)?shù) 022
2.2.2 間隙溶液 024
2.2.3 水泥 024
2.2.4 礦物摻合料 025
2.2.5 化學(xué)外加劑 030
2.3 溫度對(duì)流變的影響 032
2.4 剪切對(duì)流變的影響 033
2.5 壓力對(duì)流變的影響 034
2.6 本章小結(jié) 034
參考文獻(xiàn) 034
第3章 混凝土流變學(xué) 041
3.1 引言 041
3.2 新拌混凝土的流動(dòng)體系 041
3.2.1 骨料體積分?jǐn)?shù)與混凝土流變性能之間的關(guān)系 042
3.2.2 富余漿體理論 045
3.3 骨料性質(zhì)對(duì)流變性能的影響 047
3.3.1 骨料體積分?jǐn)?shù) 047
3.3.2 級(jí)配和粒徑 048
3.3.3 骨料粒形 050
3.4 外部因素的影響 054
3.4.1 攪拌過程 054
3.4.2 測(cè)試過程 055
3.4.3 流變儀種類 056
3.5 本章小結(jié) 056
參考文獻(xiàn) 056
第4章 采用傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)性方法評(píng)價(jià)混凝土流變性 062
4.1 引言 062
4.2 坍落度 063
4.2.1 儀器參數(shù) 063
4.2.2 測(cè)試過程 063
4.2.3 數(shù)據(jù)分析 064
4.3 坍落擴(kuò)展度和流動(dòng)時(shí)間T50 067
4.3.1 儀器參數(shù)和測(cè)試過程 067
4.3.2 數(shù)據(jù)分析 068
4.4 V 形漏斗流動(dòng)時(shí)間 069
4.4.1 儀器參數(shù) 069
4.4.2 測(cè)試過程 069
4.4.3 數(shù)據(jù)分析 069
4.5 其他測(cè)試方法 070
4.5.1 L 形箱 070
4.5.2 LCPC 箱 072
4.5.3 改進(jìn)V 形漏斗 072
4.5.4 J 環(huán)擴(kuò)展度 074
4.6 本章小結(jié) 075
參考文獻(xiàn) 076
第5章 水泥漿體流變儀 078
5.1 引言 078
5.2 水泥漿體流變儀的類型 079
5.2.1 窄間隙同軸圓筒流變儀 079
5.2.2 平板流變儀 082
5.2.3 其他流變儀 085
5.3 測(cè)量步驟 089
5.3.1 流動(dòng)曲線測(cè)試 089
5.3.2 靜態(tài)屈服應(yīng)力試驗(yàn) 089
5.3.3 振蕩剪切試驗(yàn) 089
5.4 本章小結(jié) 095
參考文獻(xiàn) 095
第6章 混凝土流變儀 101
6.1 引言 101
6.2 混凝土流變儀的類型 102
6.2.1 同軸圓筒流變儀 103
6.2.2 平行板流變儀 112
6.2.3 其他流變儀 115
6.3 測(cè)試程序 117
6.3.1 試樣制備 117
6.3.2 ICAR 測(cè)試程序 117
6.3.3 ConTec Viscometer 5 測(cè)試程序 118
6.3.4 BTRHEOM 流變儀的測(cè)試程序 120
6.4 數(shù)據(jù)收集和處理 121
6.4.1 靜態(tài)屈服應(yīng)力 121
6.4.2 流動(dòng)曲線試驗(yàn) 122
6.4.3 觸變性測(cè)試 122
6.5 不同流變儀測(cè)量的流變參數(shù)之間的關(guān)系 123
6.6 本章小結(jié) 124
參考文獻(xiàn) 125
第7章 基于流變學(xué)的混凝土配合比設(shè)計(jì) 128
7.1 引言 128
7.2 配合比設(shè)計(jì)原理 129
7.2.1 矢量-流變圖法 129
7.2.2 漿體流變閾值理論 130
7.2.3 混凝土流變參數(shù)法 135
7.2.4 富余漿體理論 136
7.2.5 單純型重心設(shè)計(jì)法 137
7.3 混凝土配合比設(shè)計(jì)示例 139
7.3.1 基于漿體流變閾值理論的配合比設(shè)計(jì) 139
7.3.2 基于漿體流變參數(shù)設(shè)計(jì)鋼纖維增強(qiáng)SCC 139
7.3.3 基于混凝土流變參數(shù)的配合比設(shè)計(jì) 142
7.3.4 基于單純型重心設(shè)計(jì)法的配合比設(shè)計(jì) 145
7.4 本章小結(jié) 146
參考文獻(xiàn) 146
第8章 流變學(xué)與自密實(shí)混凝土 151
8.1 SCC 簡(jiǎn)介 151
8.1.1 SCC 簡(jiǎn)史 151
8.1.2 SCC 的原材料 152
8.1.3 SCC 的配合比設(shè)計(jì) 154
8.1.4 SCC 的應(yīng)用 155
8.2 自密實(shí)混凝土的流變性能 157
8.2.1 影響SCC 流變性能的因素 157
8.2.2 特殊流變行為 164
8.3 SCC 模板壓力 166
8.3.1 模板壓力的影響因素 166
8.3.2 模板壓力預(yù)測(cè) 167
8.4 SCC 的穩(wěn)定性 169
8.4.1 靜態(tài)穩(wěn)定性 169
8.4.2 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性 171
8.5 本章小結(jié) 173
參考文獻(xiàn) 173
第9章 其他水泥基材料的流變學(xué) 181
9.1 堿激發(fā)材料(AAMs)的流變學(xué) 181
9.1.1 引言 181
9.1.2 堿激發(fā)劑對(duì)AAMs 流變學(xué)的影響 182
9.1.3 前驅(qū)體對(duì)AAMs 流變學(xué)的影響 188
9.1.4 化學(xué)外加劑對(duì)AAMs 流變學(xué)的影響 190
9.1.5 礦物摻合料對(duì)AAMs 流變學(xué)的影響 195
9.1.6 骨料對(duì)AAMs 流變學(xué)的影響 196
9.2 水泥漿體回填材料的流變學(xué) 196
9.2.1 引言 196
9.2.2 影響CPB 流變性能的因素 197
9.3 纖維增強(qiáng)水泥基材料的流變學(xué) 201
9.3.1 引言 201
9.3.2 纖維對(duì)FRCs 流變學(xué)的影響 203
9.3.3 纖維對(duì)AAMs 流變學(xué)的影響 206
9.3.4 FRC 屈服應(yīng)力的預(yù)測(cè) 207
9.3.5 塑性黏度的預(yù)測(cè) 208
9.4 本章小結(jié) 209
參考文獻(xiàn) 210
第10章 泵送與流變學(xué) 218
10.1 引言 218
10.2 可泵性的表征 219
10.2.1 可泵性的定義 219
10.2.2 可泵性的測(cè)定 219
10.3 潤(rùn)滑層 220
10.3.1 潤(rùn)滑層的形成機(jī)理 220
10.3.2 潤(rùn)滑層的確定 221
10.4 泵送預(yù)測(cè) 222
10.4.1 泵送預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?222
10.4.2 泵送預(yù)測(cè)的數(shù)值模型 223
10.4.3 壓力損失預(yù)測(cè)的計(jì)算機(jī)模擬 224
10.5 泵送對(duì)新拌混凝土性能的影響 224
10.5.1 含氣量 224
10.5.2 流變性能 229
10.6 本章小結(jié) 239
參考文獻(xiàn) 240
第11章 流變學(xué)與3D 打印 246
11.1 3D 打印混凝土簡(jiǎn)介 246
11.1.1 3D 打印技術(shù)的發(fā)展 246
11.1.2 3D 打印混凝土的要求 250
11.2 3D 打印混凝土的可打印性 251
11.2.1 可打印性的定義 251
11.2.2 可打印性試驗(yàn) 252
11.2.3 承載力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 253
11.2.4 可打印的水泥基材料 254
11.3 層間黏結(jié)和流變性能 256
11.3.1 層間黏結(jié)的表征 256
11.3.2 流變性能對(duì)層間黏結(jié)的影響 257
11.3.3 流變性能對(duì)界面耐久性的影響 260
11.3.4 流變性能對(duì)界面微觀結(jié)構(gòu)的影響 261
11.4 本章小結(jié) 262
參考文獻(xiàn) 263