Способ определения вязкости пластично-вязких смесей

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаимн 0 ПнбащРЕСПУБЛИК 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(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 М.И., Меркин А,П. Физико-химические и физические методы исследования строительных материалов. М., "Высшая школа", 1968, с. 69-70.2. Авторское свидетельство СССР Кф 920466, кл. 6 01 Я 11/10, 1980.3. Авторское свидетельство СССР У 577430, кл. 6 01 Б 11/00, 1976 (прототип). 8010 1474 д(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИПЛАСТИЧНО-ВЯЗКИХ СМЕСЕЙ, заключающийся в том,что в ограниченный: объемсмеси помещают шарик, воздействуютна 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 повышенияточности определения и расширениядиапазона исследуемых смесей, шарикизготавливают из магнитотвердогоматериала диаметром 0,8-1,6 наибольшей крупности заполнителя смеси ивоздействуют на него переменным магнитным полем.Изобретение относится к области измерений и испытаний структурно-ме-. ханических характеристик материалов, а именно к способам определения структурной вязкости пластично-вязких5 смесей, растворных и бетонных смесей и вяжущего теста.Известен способ определения структурной вязкости пластично-вязких смесей, заключающийся в том, 1 О что в ограниченный объем смеси поме- щают 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 рО происходит разрушение первоначальной структуры смеси и изменение ее вязкости. 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 шарика и магнита на 4 О определенное расстояние и по нему судят о вязкости 2 .Недостатком данного способа является то, что он предназначен только для определения вязкости слабо струк 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 время55 прохождения шариком фиксированного пути в смеси и по. ней судят о вязкости ГЗ 3 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 следующимобразом.В сосуд 1, выполненный из немагнитного материала, загружают исследуемую смесь 2, в которую помещают вфиксированное место (нулевая точкаотсчета) шарик 3, изготовленный измагнитотвердого материала, напримергексаферрита бария, в виде диполя скоэрцитивной силой свьппе 1000 Э.Вокруг сосуда 1 устанавливают источник переменного магнитного поля напряженностью 500 Э и частотой 50 Гц,выполненный в виде электрическойкатушки 4, соединенной с регулируе- .мым источником 5 переменного тока(промьппленная сеть 220 В, 50 Гц).Переменное магнитное поле воздействует на шарик 3 и заставляет егоперемещаться в исследуемом объемесмеси 2. В зависимости от подвижностисмеси 2 шарик 3 при своем движениивсплывает или погружается. Фиксируявремя всплытия илн погружения шарика3 на фиксированное расстояние по формуле Стокса ь:%(- р ), гдепостоянная прибора, определяемая1081474 4Продолжение таблицы 1 г 3. Растворная ь ь т ь 04 08 12 16 20 2 4 6 8 10 4. 6. Цементное тесто2 3 6 8 9 10 12 7. 3 2 1,4 1 1,5 8. Диаметр шарика" Тип Опыт смеси 40 г 45 2 040 12 18 20 22 26 4 2 2 2 3 2. ВНИИПИ Заказ 3155 Тираж 823 Подписное филиал ППП "Патеыт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3градуированием по калибровочной жидкости; р и у - объемные массы .2исследуемой смеси и шарика; 1 - время всплытия или погружения шарика, определяют вязкость исследуемой смеси.П р и м е р. Пробы из трех видов смесей: бетонной, состава Ц, П, р р= 2,0, Щ - 1200, фр. 5- 20 мм, В; цементно-песчаной состава Ц, Пс р= 2.0 10 В; цементного теста с В 7 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, 1,6 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 6 и коэффициент вариации С,.Результаты испытаний представлены в таблице.35 Бетонная 04 028 12 168 16 24 32 0,33 0,12 0,10 0,09 0,12 8 10 11 12 143 2 1 1 1,5Оэ 38 02 Оэ 09 Оэ 08 Оэ 11 0,50 0,25 0,11 О,О 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 цементно- песчаных смесей и с помощью вибровискозиметра Десова для цементного теста.Использование предлагаемого способа определения вязкости пластичновязких смесей по сравнениюс известным дает повышение точности на 20-407.и расширяет диапазон исследуемых смесей.