Оценка текучести самоуплотняющихся строительных растворов с использованием нового оптического метода

Свойства вязкости строительных растворов, содержащих различные количества суперпластификатора и модификатора вязкости, исследованы с использованием нового оптического метода, основанного на методе построения таблицы расхода/растекания. Поток раствора отслеживается с помощью высокоскоростной камеры, а кривые потока генерируются с помощью программного обеспечения для постобработки. Наши результаты показывают, что оптический метод обладает очень высокой точностью оценки вязкости цементирующих материалов, а также привносит новые возможности в традиционный метод. Вязкость строительных растворов, содержащих различные количества суперпластификатора и модификатора вязкости, исследованная оптическим методом, подтвердила результаты предыдущих исследований. Добавление суперпластификатора улучшило обрабатываемость строительных растворов, но оказало неблагоприятное воздействие в виде растекания и расслоения. Добавление модификатора вязкости, помогает предотвратить эти явления, однако, существует необходимость в соблюдении осторожности с используемым количеством модификатора, так как он резко повлиял на вязкость исследуемых строительных растворов.

Металлари А., Вахаб М., Бир Т. А. Оценка текучести самоуплотняющихся строительных растворов с использованием нового оптического метода // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 10-1. — С. 194—204. DOI: 10.2501 8/0236_1493_2022_101_0_194.

Металлари А.¹, кандидат технических наук., научный сотрудник, e-mail: alban.metallari@ikfvw.tu-freiberg.de;
Вахаб М.¹, доктор технических наук, научный сотрудник, e-mail: mirco.wahab@ikfvw.tu-freiberg.de;
Бир Т. А.¹, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией, e-mail: thomas.bier@ikfvw.tu-freiberg.de;
¹ Фрайбергская горная академия, 09599, Фрайберг, Германия.

Металлари А., e-mail: alban.metallari@ikfvw.tu-freiberg.de.

1. Ferraris, C. F., Martys, N. S. (2012). Concrete rheometers. Rheology of cement and concrete, Woodhead Publishing , Cambridge, 63–82.

2. Roussel, N. (2012). Understanding the Rheology of Concrete. Materials Science, Engineering, 355 364.DOI: 10.1533/9780857095282.

3. Abrams, D. A. (1919). Design of Concrete Mixtures, Structural Materials Research Laboratory, 1.

4. Bartos, P. J., Sonebi, M., Tamimi, A. (2002). Workability and Rheology of Fresh Concrete: Compendium of Test, RILEM Rep. — TC145 WSM, 156.

5. Graf, O. (1935). Versuche über das Verhalten von Eisenanlagen in Beton verschiedener Zusammensetzung, Deutscher Ausschuss für Eisenbeton, 71, 37–60.

6. Thrane, L. N., Szabo, P., Geiker, M., Glavind, M., Stang, H. Simulation of the test method ‘L-box’ for self-compacting concrete, Annu. Trans. Nord. Rheol. Soc., 12, 47–54.

7. Souza, S. R., Barcelos, H. J., Santos, W. J. (2018). Passing Ability Testing for SelfCompacting Concrete. Int. J. Sci. Eng. Investig, 7, 69–74.

8. Ahmad, S., Umar, A. (2017). Characterization of Self-Compacting Concrete. Proced. Eng, 173, 814–821.

9. DIN EN 12350−9.(2010). Testing fresh concrete — Part 9: Self-compacting concrete — V-Funel test.

10. DIN EN 12350−10. (2010). Testing fresh concrete — Part 10: Self-compacting concrete — L box test.

11. Wallevik, O. H., Wallevik, J. E. (2011). Rheology as a tool in concrete science: The use of rheographs and workability boxes. Cement and Concrete Research, 41, 1279–128.

12. Leemann, A., Winnefeld, F. (2006). Influence of workability and admixtures on the segregation of concrete during compaction, Conference: 2nd International RILEM Symposium on Advances in Concrete through Science and Engineering. DOI: 10.1617/2351580028.069.

13. Roussel, N., Bessaies-Bey, H., Kawashima, S., Marchon, D., Vasilic, K., Wolfs, R. Recent advances on yield stress and elasticity of fresh cement-based materials, Cem. Concr. Res., 124, 105–116, (2019).

14. Palacios, M., Flatt, R. J., Puertas, F., Sanchez-Herencia, A. (2012). Compatibility between polycarboxylate and viscosity-modifying admixtures in cement pastes, Materials Science.Cement & Concrete Composites, 288, 29–42. DOI: 10.1016/J. CEMCONCOMP.2012.08.020.

15. Bessaies-Bey, H., Palacios, M., Pustovgar, E., Hanafi, M., Baumann, R., Flatt, R. J., Roussel, N. (2018). Non-adsorbing polymers and yield stress of cement paste: Effect of depletion forces. Cement and Concrete Research, 111, 209–217. DOI: 10.1016/j. cemconres.2018.05.004.

16. Kolawole, J. T.(2020). The influence of rheology on the cracking of plastic concrete,” PhD Thesis.

17. Adjoudj, M., Ezziane, K., Kadri, E. H., Ngo, T. T., Kaci, A. (2014). Evaluation of rheological parameters of mortar containing various amounts of mineral addition with polycarboxylate superplasticizer. Construction and Building Materials, 70, 549–559. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.07.111.

18. Kolawole, J. T., Combrinck, R., Boshoff, W. P. (2019). Measuring the thixotropy of conventional concrete: The influence of viscosity modifying agent, superplasticiser and water, Construction and Building Materials, 225, 853–867. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.07.240.

19. Ferrari, L., Kaufmann, J.,Winnefeld, F., Plank, J. (2011). Multi-method approach to study influence of superplasticizers on cement suspensions. Cement and Concrete Research, 41(10), 1058–1066. DOI: 10.1016/j.cemconres.2011.06.010.

20. Perrot, A., Lecompte, T., Khelifi, H., Brumaud, C., Hot, J., Roussel, N. (2012). Yield stress and bleeding of fresh cement pastes. Cement and Concrete Research, 42 (7), 937–944. DOI: 10.1016/j.cemconres.2012.03.015.

21. Khayat, K. H., Hwang, S. D., Belaid, K. (2010). Performance of cast-in-place self-consolidating concrete made with various types of viscosity-enhancing admixtures, Conference: 3rd International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete, 107, 403– 412, (2010). DOI: 10.13140/2.1.1819.1043.

22. Naji, S., Hwang, S. D., Khayat, K. H. (2011). Robustness of self-consolidating concrete incorporating different viscosity-enhancing admixtures. Aci Materials Journal, 108, 432–438.

23. Rols, S., Ambroise, J., Péra, J. (1999). Effects of different viscosity agents on the properties of self-leveling concrete, Cement and Concrete Research, 29, 261–266. DOI: 10.1016/S0008−8846(98)00095−7.

24. Lachemi, M., Hossain, K. M. A., Lambros, V., Nkinamubanzi, P. C., Bouzoubaâ, N. (2004). Performance of new viscosity modifying admixtures in enhancing the rheological properties of cement paste. Cement and Concrete Research, 34 (2), 185–193. DOI: 10.1016/ S0008−8846(03)00233−3.

25. Raja, U. M., Bier, T. A., Rizwan, S. A. (2021). Assessing Rheology of Self-Compacting Paste Systems–A New Approach. Aci Materials Journa, 118, 1–12. DOI: 10.14359/51732793.