Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày nghiên cứu đặc trưng lưu biến học của hỗn hợp vật liệu vữa xi-măng. Nghiên cứu giả sử mô hình ứng xử lưu chất Bingham với thiết bị lưu biến kế qua đồng trục dạng như đối với cấp phối vữa gồm xi măng cát nước và phụ gia siêu dẻo. Kết quả thí nghiệm cho thấy giá trị thông số độ nhớt và ngưỡng chảy cũng như độ chạy qua phễu đo phản ánh đúng trạng thái lưu biến học của mẫu vữa thay đổi theo thời gian lưu khác nhau.
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƢỜNG SỬ DỤNG LƢU BIẾN KẾ QUAY ĐỒNG TRỤC DẠNG CÁNH ĐỂ XÁC ĐỊNH THƠNG SỐ TÍNH CHẤT LƢU BIẾN CỦA HỖN HỢP VỮA USING A ROTATIONAL VANE TYPE RHEOMETER TO STUDY ON VISCOSITY AND YEILD STRESS OF CEMENT MORTAR TS NGUYỄN KHÁNH SƠN*, KS VÕ THỊ KIM NGỌC, ThS LÊ MINH SƠN, TS NGUYỄN NGỌC TRÍ HUỲNH Kh g gh V t i u - Tr g H h Kh , HQG TP Hồ Chí Minh *Liên h : ksnguyen@hcmut.edu.vn Tóm tắt: rong i o t gi s tr nh ối với v t li u bê-tơng xi-mă g nói chung kết qu nghiên ứu đặ trưng lưu iến họ hỗn tính cơng tác hỗn hợp vữa sau kết thúc hợp vật liệu vữa xi-măng Nghiên ứu gi sử mô nhào trộ th h nh ứng xử lưu hất Bingham v thiết ị lưu iến kế qua đồng trụ dạng ximăng nh ấp phối vữa gồm t nướ v phụ gia siêu dẻo Kết qu thí nghiệm ho thấ gi trị thông số độ nhớt v ngưỡng h thời gian lưu kh độ nhớt v ngưỡng h ó độ nhạ ao đâ l sở ho nghiên ứu đặ trưng lưu iến hỗn hợp vữa nhằm ứng dụng tối ưu ấp phối qu tr nh nh o trộn thi ông tạo h nh vật liệu Từ khóa: lưu ũ g h iến kế độ nhớt ngưỡng ch y, rheological properties of cement mortar by using a developed co-axial rheometer (vane type) We based on the assumption that the rheological behavior of cement concrete is fitted with Bingham model The correlation between measured values of mortar flowability (Grout Flow Cones test -ASTM C939) and obtained values of viscosity and yeild stress was established over different resting time of mortar mixture In the conclusion, we discussed on that by considering those rheological properties we could optimize the mixture proportional and other concrete mixing and casting process Keywords: rheometer, viscosity, yeild stress, Thu t ngữ ― u biế ‖ đ ợ đặt Eugene C i gh m, ăm 1920 đ ợc nghiên cứu chảy v t chất: chủ yếu chất lỏ g h g ũ g ó thể chất rắn mềm chất rắ tr chúng bị chảy hơ g điều ki n biến g đà hồi Ngày nay, u biến học t p trung nghiên cứu biến dạng dòng chảy u hay nói cách khác cách thức v t li u biểu hi n ứng xử chảy d ới tác dụng ngoại lực [1] Qu xây dự g đ ợc mối quan h biến dạng ứng suất t g ứng tác dụng lên v t li u đồng th i xét đến trình tác dụng ứng suất theo th i gi Ph g trì h u biến hàm tốn học ứng suất cắt τ v n tốc biến g tr ợt γ′ (đạo hàm biến g tr ợt γ the ng cong mô tả ph g trì h đồ thị ứng xử th i gian t) u biế đ ợc gọi u biến, dự để phân bi t loại u biế kh h u h hì h [2] Ứng xử v t li u nhớt t đối (Newton) chảy xảy sau v t li u chịu tác dụng ứng suất tiếp τ dù nhỏ, đồ thị u biến tuyến tính qua gốc tọ độ Ng ợc lại, ứng xử v t li u nhớt – dẻo (Bingham) chảy xảy ứng suất tiếp τ v ợt giá trị τ₀ gọi g ỡng chảy, đồ early-age properties of concrete, flowability thị Giới thiệu độ ứng suất tiếp τ₀ 42 g họ độ bề v ợt trội g độ chịu lực trạng thái chất Abstracts: In this paper, we studied on the perspective đặ tr s u vữa bê-tơng xi-mă g g rắn phát triển hầu hết loại v t li u tính cơng tác, độ ch y the bảo q trình thi cơng, phù hợp cơng ngh tạo hình, mẫu vữa tha đổi theo rong iến thiên gi trị trọng b c ặc tính cơng tác tốt đồ g ghĩ với khả ă g đảm ũng độ hạ qua phễu đo ph n nh trạng th i lưu iến họ g g v i trị qu u biến tuyến tính bắt nguồn từ điểm có tung Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MƠI TRƢỜNG Hình Đồ thị lưu iến ứng với loại ứng xử lưu iến kh ối với v t li u xi-mă g, bê-t g, ó nhiều nghiên cứu giới qu tâm đế đặc tí h u biến học chúng nhằm mụ đí h iê h kiểm sốt chất ợng vữa sau nhào trộn, ũ g h tối u hó g gh tạo hình [3] Nhìn chung, d đặ điểm kh g đồng thành phầ ê đặc tí h u biến củ hú g ũ g phức tạp Tùy thuộc vào th i điểm sau nhào trộn, vữa xi-mă g có cấu trúc kết bơng hút hạt ximă g ể vữa xi-mă g ó thể chảy đ ợc cần phải t động lên chúng ứng suất τ đủ lớn nhằm phá vỡ liên kết hạt xi-mă g iều làm cho vữa xi-mă g bê-tơng xem biểu hi n ứng xử nhớt – dẻo, tức tồn g ỡng chảy hay sức kháng cắt τ₀ cần phải v ợt qu để v t li u bắt đầu chảy đ ợc Ngoài ra, chúng cịn có biểu hi n kh h ứng xử xúc biến có nguồn gốc từ phục hồi phần trạng thái liên kết nhóm hạt xi-mă g s u trải qua trình cắt iều đ ợc thể hi n giảm độ nhớt μ v t li u theo th i gian ứng suất τ v n tốc biến g tr ợt γ′ kh g đổi [4] Hay biểu hi n ứng xử chảy lỏng thể hi n qua giảm độ nhớt μ v t li u ứng suất τ v n tốc biến g tr ợt γ′ tă g ê Vữa xi-mă g bê-tông v t li u nhớt – dẻo tồn g ỡng chảy τ₀ chúng có ứng xử u biến phi tuyến tùy thuộc vào thành phần hỗn hợp bê-tông Trong số nhiều m hì h u biế xét đến tồn g ỡng chảy v t li u, m hì h u biến Herschel – u k ey đặ tr g ba thông số τ₀, K, đ ợ đ h gi thích hợp vi c mô tả ứng xử u biến vữa ximă g bê-t g d m hì h ày h phép xét đến ứng xử phi tuyến v t li u cách thích hợp Mơ hình Bingham khơng cho phép mơ tả ứng xử u Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 loại lưu hất [2] biến phi tuyến v t li u Tuy nhiên, nh giả , ó đ ợc sử dụng nhiều cơng trình nghiên cứu ứng xử u biến vữa xi-mă g bê-tông [3] S u đây, chúng tơi trình bày nghiên cứu phát triển thiết bị u biến kế loại cánh quay từ máy khuấy đũ , đồng th i áp dụng mơ hình Bingham nhằm ớc tính số thơng số đặ tr g u biến vữa xi-mă g bê-tông Sự t g qu kết biến thiên thông số độ nhớt, sức kháng cắt với khả ă g hảy vữ ũ g đ ợ dù g để đ h giá mứ độ tin c y thiết bị Trong phần kết lu n đề c p h ớng ứng dụng thiết bị cho nghiên cứu u biến học vữa xi-mă g bê-tông, đồng th i triển vọng ứng dụ g tr g điều chỉnh cấp phối, bi n pháp nhào trộn tạo hình Nguyên liệu thiết bị lƣu biến kế 2.1 Nguyên liệu phối trộn Các nguyên i u sử dụ g để phối trộ mẫu vữ gồm: xi-mă g P ó ă g P 40 (Vi em Hà Tiê ), t mị (gồm hóm ỡ hạt), sạ h phụ gi siêu dẻ h gố P y rb xy te SIKA ViscoCrete 8700M Kết phâ tí h, thí ghi m hỉ tiêu ý guyê i u xi-mă g PC40 Vicem Hà Tiên bả g h thấy h t đ p ứ g yêu ầu sử dụ g the tiêu huẩ xi-mă g Ng ài r kết phâ tí h kí h th hạt tru g bì h (ph g ph p L ser) ximă g 19,10 m kh ả g mi -m x từ 0,46 μm đế 152,45 μm Thử ghi m mứ giảm tí h t g thí h với phụ gi SIKA Vis Crete 8700M ủ xi-mă g P 40 Vi em Hà Tiê h thấy tí h t g thí h tốt, với iều dù g 1,5% khối ợ g ximă g mứ độ giảm 42,60% thơng qua thí ghi m đ độ dẻ tiêu huẩ 43 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MƠI TRƢỜNG Bảng Kết qu thí nghiệm hỉ tiêu tính hất lý xi-măng PC40 Vi em H Trung bình 306,00 μm dụ g với kết phâ tí h phâ bố kí h ỡ hạt bằ g ph g ph p L ser t g ứ g h s u (hình 2) Trung bình 730,21 μm ối với ốt i u t mị , hú g t i sử dụ g t trắ g Fi m R h – Kh h Hò , sạ h, hất ợ g ó ại ỡ hạt mị ủ t đ ợ sử iên Cát 0,3 Trung bình 53,98 μm Cát 0,8 Bột Quắc Hình Kết qu phân tí h kí h thướ hạt Thà h phầ xi-mă g + 309 g ghiề + 240g ấp phối mẻ trộ vữ gồm: 1000g t 0,3 + 619 g khả ă g đ t 450 vòng/phút) h trộ 10 phút, tr g h phâ t độ g h vữ , ghiê 44 tay Eibenstock EHR 15,1 SB (tố độ vò g qu y max + 15g phụ gi hó họ Do ấp phối sử dụ g hiều xi-mă g t 0,8 + 309 g t ằng phương ph p Laser hằm tă g g xi-mă g để tạ độ i h ứu sử dụ g m y trộ ầm hì h Tổ g th i gi hà h qu y đ ợ điều hỉ h the h i ph g từ trê xuố g d ới qu y the hì h x ắ ố để tạ điều ki đồ g hất vữ ũ g h khử bọt Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MƠI TRƢỜNG Hình M trộn ầm ta v qu tr nh phối trộn vữa 2.2 Thiết bị lưu biến kế quay đồng trục dạng cánh Nguyê ý h ạt độ g ủ u biế kế mà tr g u hất ghiê ứu đ ợ đặt giữ h i ố g trụ ó b kính R1, R2 với hiều H, hịu biế g tr ợt d huyể độ g t g đối ủ h i ố g trụ ày Rõ rà g qu trì h qu y ày ủ u biế kế Cánh khuấy đồng, đường kính 5cm, chiều cao 5cm, bề dày cánh 1mm qu y đồ g trụ ó thể ó kiểu uette kiểu Searle tùy thuộ vi ố g trụ g ài h y tr g qu y t g ứ g [3] Vi hất u ó thể sử dụ g h tr g tr g hợp u hất khó biế g, đứt Tr g tr g hợp ày ố g trụ bê tr g hí h d phầ h qu y tạ h qu y qu h trụ Cối chứa inox đường kính 10cm, lót đệm nhựa hàn bệ chắn Hình Cấu tạo hệ thống lưu iến kế qua đồng trụ dạng Trê sở thiết bị m y khuấy đũ Hei–Torque (Heidolph Instruments GmbH & Co KG) thiết kế thiết bị u biế kế ại đồ g trụ g cánh quay hất u vữ xi-mă g ấu tạ h thố g (hì h 4) gồm: M y khuấy, gi đỡ, đũ i x ứ g ối bằ g i x, h khuấy bằ g đồ g, h thố g m y tí h h g trì h điều khiể hu trì h khuấy ghi h kết m me x ắ ầu m y khuấy đũ Hei-T rque h phép thiết p hu trì h khuấy với v tố 10 – 400 vò g/phút ( hế độ qu y h m) 200 – 2000 vò g/phút ( hế độ qu y nhanh) the h g trì h p trì h the giây (s) ảm biế ự tí h hợp tr g m y h phép ghi h gi trị m me x ắ (N.mm) h khuấy gặp sứ ả , với độ hí h x vị Thự tế khuấy vi Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 nh ghi h gi trị m me x ắ ó mụ đí h điều khiể độ g bù v tố qu y hằm đảm bả hế độ qu y ổ đị h khuấy du g m i Cối i x g v i trị hì h trụ g ài đ g kí h 10 m đ ợ đặt ê đế hì h vu g hắ hắ ể giảm tí h b m dí h ủ hất u vữ xi-mă g với h ối, tr g ối đ ợ ót thêm hự ó bề mặt g i họ Vi sử dụ g ót hự giúp h vi v si h ối dễ dà g hơ tr g ầ thí ghi m h khuấy bằ g đồ g gi g hí h x ó đ g kí h m, hiều m, bề dày ủ h mm h đ ợ gắ đũ khuấy inox bằ g h re Quá trình motor quay kéo theo cánh khuấy qu y, m y đ hiể thị gi trị m -men x ắ the th i gi v tố đ ợ ài đặt Gi trị 45 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƢỜNG m me d ả h h g ủ u hất hi di tr g ối đ hi u số kết đ m me x ắ v tố qu y tr g tr g hợp ối ó kh g có u hất ( hỉ kh g khí) Mỗi phép đ ặp ại ầ để tru g bì h ộ g hằm ại trừ yếu tố s i số h thố g tr Phƣơng pháp thí nghiệm ƣớc tính thơng số lƣu biến số ầ thiết phải khả s t d phụ thuộ ầ u ý tr đ mẫu vữ trê u biế hs i h kết đ Qu trì h thí ghi m thự tế h thấy ả h h g trạ g th i trộ sau nhà ghi m đ đ ợ tiế đ hiễu độ g vữ g kể d từ g ại hất u h g trì h điều khiể quay th i gi Th m khả 300 – 400 vòng/phút vòng 30 phút hằm mụ tă g tố b đí h h m y v vữ , (II) sau ấu trú vữ độ g từ giảm đ ợ i u đầu M y khuấy đ ợ hỉ h s đỡ vu gs g gó với mặt phẳ g g với trụ g g, h đầu để trạ g th i tĩ h b ủ gi cuối ù g giai đ trì h t i tạ thố g g suốt qu trì h thí ghi m để (II) ợt khả s t g g đổi, (III) g ghiê ứu ại h g trì h (profile) quay (hình 5) Profile (I) đầu ủ huyể s giảm tố để thự hi ại trạ g th i vữ dẻ Tr ày, hú g t i ầ ứu gồm: (I) trình trạ g th i ỏ g tố độ qu y trì kh ắp ố đị h với gi đỡ điều h đầu m y s đ ợ giữ guyê tr hiễu b ghiê tr [5], hu trì h qu y b ủ hà trộ 15 phút, ủ để vữ ổ đị h trạ g th i Một thơng cánh the t ợ thí hà h s u kết thú kế, ầ khởi độ g quay độ g tr với tố độ hà h trơ tru, giảm hi Profile (II) (I) (III ) (III) Profile (I) (II) (III) Hình Ba loại profile hương tr nh điều khiển khuấ vữa Profile 1: (I) từ 40 - 80 vòng/phút phút 30 giây, (II) s u giữ tố độ 80 vò g/phút tr g 30 giây, (III) giảm từ 80 - 40 vòng/phút phút 30 giây Profile 2: (I) từ 40 – 80 vòng/phút 10 giây, (II) s u giữ tố độ 80 vò g/phút 30 giây (III) giảm từ 80 – 40 vòng/phút phút 30 giây Profile 3: (I) từ 40 – 80 vòng/phút 10 giây, (II) s u giữ tố độ 80 vị g/phút tr g 30 giây, (III) giảm từ 80 – 40 vị g/phút the hì h b th g tr g phút 30 giây, b c cách vò g/phút giữ tr g 10 giây, riê g tố độ 40 46 vò g/phút đ ợ giữ tr g 20 giây thị gi trị đ m me x ắ the v cánh tr g gi i đ đầu th me x ắ đ ợ iê gầ h tă g iê tụ h tuyế tí h ày, đ g h kết môđế kết vữ D tố qu y cánh ph v y, từ mối qu g gi vỡ h với trụ m - me x ắ gi trị ứ g suất tới hạ h y g ỡ g hảy τ₀ đ ợ tí h the đ g hú ý ó tí h đế độ g x giữ g thứ Tr y ủ u hất g ả h h g phầ ằm tr g thứ huyể g kh ả g h h khuấy đ y ( ố đị h 60mm) [6]: Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƢỜNG τ₀ - ứng suất tới hạn (ứng suất dư) (Pa) C0 - mơ-men xoắn ban đầu (Nm) D - đường kính cánh khuấy (m) h - chiều dài cánh (m) Với giả thiết vữ xi-mă g ứ g xử u biế họ the m hì h i gh m, qu ầ thiết àm qu h giữ ứ g suất τ v tố biế g tr ợt γ′ để tí h gi trị độ hớt Cơng thứ tí h ứ g suất τ trê mặt hì h trụ h sau: C - giá trị mô-men xoắn đo (N.m) Giá trị ứng suất cắt trung bình τtb tính theo cơng thức τi - ứng suất cắt trước (Pa) τi+1 - ứng suất cắt sau (Pa) Mối qu h giữ v tố biế g tr ợt γ’ mô-me x ắ b đầu phụ thuộ hế độ dò g hất u tr g gi i đ đầu Do v y ầ ợt gi trị v tố biế g tr ợt vữ bị t dụ g ự ( phầ ) γ′1 bị h t γ′2 đ ợ tính bằ g g thứ [5] Gi trị thí h hợp gi trị ó hiều ả h h g hơ tr g h i gi trị bằ g m x (γ′1,γ′2) R1 - bán kính cánh (m); R2 - bán kính cối (m) Từ kết biểu đồ v tố biế gi trị ứ g suất g tr ợt, t g ứ g với ph g Hình ả h hụp qu trì h khả ă g hảy qu phễu ủ vữ the th i gi trì h τ=τ₀ + μγ′, tí h đ ợ gi trị độ hớt gi μ g ỡ g hảy τ₀ Thự tế, để đảm bả (t0) 5,32±0,1 phút, s u trì h xử ý tí h t thể sử dụ g ê hà đ ợ ũ g đ ợ đ h g dẫ h đồ g ó g ụ Ex e h thí ghi m đ trộ h h ủ ASTM u biế kế, vữ s u ó đả mố th i gi u vữ ại bằ g m y trộ vữ siêu tố : 30 phút (t 30) phút (t90) 9,44±0,09 phút sau 120 phút (t120) độ hảy dù g phễu the vữ kh 939 4.8, ó thể thấy rằ g th i gi h hất h phầ , khả ă g hảy h ủ hảy từ th i điểm kết thú qu trì h trộ vữ 6,58±0,18 phút, 60 phút (t60) 7,33±0,20 phút, 90 mortar) qu hú g t i muố đ tí h t g qu Kết đ th i vữ rót (grout h gi tí h đồ g h h dị g ó kết đ độ hớt vữ trê Tổ g thể tí h vữ 1725 ± mL mố đ gồm th i điểm phút s u trộ (t0), sau 30 phút (t30), sau 60 phút (t60), sau 90 phút (t90) sau 120 phút (t120) g ò khả ă g hảy qu phễu Từ hì h the th i gi u vữ Dễ dà g h g u vữ tă g ê S u 30 phút, 60 phút, 90 phút vữ qu h hơ , dày, đặ hơ iê kết với trọ g tr xi-mă g thủy hó h u mạ h mẽ hơ g vố rà g buộ tr qu 4.1 Kết đo thời gian chảy cường độ chịu m rt r) th i gi Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 thấy đ kí h dị g hảy ủ vữ giảm dầ th i gi Kết thảo luận lực mẫu vữa hảy ủ vữ tă g độ g ự ph g hất đ y phễu S hu g mẫu vữ u để vữ với t dụ g ủ vỡ iê ự kết hảy h dò g ại vữ hảy (gr ut hảy tí h bằ g giây (s) nhìn thí ghi m ày khó hảy hơ 47 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƢỜNG Thời điểm t0 Sau 30 phút Sau 60 phút Sau 90 phút Sau 120 phút (t ) (t ) (t90) sau (t ) trộn Hình ính h qua 30phễu mẫu vữa 60 thời điểm kh nh120o Kết đ g độ hịu uố nén mẫu đú 4x4x16cm gày tuổi ầ ợt 24,4 ± 0,24 MPa 84,6 ± 1,18 MP T g tự kết 28 ngày tuổi ầ ợt 30,0 ± 0,20 MPa 101,0 ± 0,23 MPa Kết h thấy mẫu vữ ó qu trì h ph t triể g độ , độ h trung bình kết g độ thấp tất ả gày tuổi g tỏ ó đồ g hất h phầ tốt ủ mẫu vữ trộ Hình rạng th i vữa đo lưu iến Profile – 30 phút 48 4.2 Kết ước tính độ nhớt ngưỡng chảy sử dụng profile Hình ả h hụp qu trì h qu y khối vữ tr g ối thiết bị dụ g pr fi e qu y Qu thể thấy tính quánh, đặ ê mố thời gian lưu kh h để u biế kế áp s t bằ g mắt th g ó ủ vữ sử dụng profile Profile – 90 phút Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƢỜNG Profile – 120 phút Profile – 150 phút Hình hợp iểu đồ liên hệ τ vs γ′ mố thời gian lưu kh Bảng Kết qu ướ lượng thông số độ nhớt v ngưỡng h Th i gi (phút) μ (P s) τ₀ (Pa) Ghi chú: ~: gi trị ghi h 15 ~ ~ 30 14,24±0,67 ~ âm (-), kh 60 22,65±1,15 ~ sử dụng profile mẫu vữa sử dụng profile 90 ~ ~ 120 36,83±3,33 2,54±1,06 150 30,89±2,50 2,53±0,56 g ó ý ghĩ v t ý Kết ợ g th g số độ hớt g ỡ g hảy h tr g bả g tru g bì h ộ g ủ ầ đ g u ý ó số th i điểm kết tí h bị âm h ặ kh g ghi h đ ợ Gi trị độ hớt vữ ó xu h g tă g the th i gi 14,24±0,67 P (sau 30 phút) 36,83±3,33 (sau 120 phút), hiê s u 150 gi trị ại giảm, điều ày ó thể iê h với hi t ợ g vữ đặ , bết h qu y h qu s t trê hì h 7, d kết kh g hí h x ủ hất u Ng ài r gi trị g ỡ g hảy hầu hết kh g ghi h đ ợ bé, g tỏ kh g ó ý ghĩ iê h v t ý với trạ g th i vữ iều ày cho thấy pr fi e kh g phù hợp với trạ g th i u Hình rạng th i vữa đo lưu iến Profile – 15 phút Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 biế ủ mẫu vữ , ngun nhân theo chúng tơi qu trì h vữ ké dài gây hi t ợ g ke tụ ại dẫ đế tr g gi i đ giảm tố h bị vữ bết ại kh g thể hi đú g trạ g th i đ g vữ mà tr ợt hiều hơ 4.3 Kết ước tính độ nhớt ngưỡng chảy sử dụng profile T g tự, hì h ả h hụp qu h để khối vữ tr trì h qu y g ối thiết bị u biế kế p dụ g pr fi e qu y Qu trì h qu y h thấy vữ di huyể h dò g tr mố thời gian lưu kh g ối sử dụng profile Profile – 30 phút 49 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƢỜNG Profile – 60 phút Profile – 90 phút Profile – 120 phút Profile – 150 phút Hình 10 hợp iểu đồ liên hệ τ vs γ′ mố thời gian lưu kh Bảng Kết qu ướ lượng thông số độ nhớt v ngưỡng h Th i gi μ (P s) τ₀ (Pa) (phút) 15 21,25±1,47 ~ Ghi chú: ~: gi trị ghi h 30 34,15±3,40 1,15±0,12 âm (-), kh Kết độ hớt thể hi h t g đồ g với trạ g Từ mố t15 đế t150 gi trị độ hớt ó tă g ê , g hì tổ g qu vẫ th i điểm t90, t120 độ h ổ đị h hớt tă g mẫu vữa sử dụng profile 90 40,30±3,69 4,88±2,33 120 40,87±4,70 3,05±0,51 150 67,44±4,72 14,88±1,06 g ó ý ghĩ v t ý th i hồ thự tế dày đặ dầ the th i gi th i gi 60 46,31±2,67 3,72±1,27 sử dụng profile h ụ thể g thấp hơ gi trị thu đ ợ t60 Gi trị độ hớt 46,31±2,67 thú kh hà trộ ủ vữ ê gi trị ghi h 4.4 Kết ước tính độ nhớt ngưỡng chảy sử dụng profile ối với tr g hợp p dụ g pr fi e qu y 3, hú g P s (s u 60 phút) gấp đ i độ hớt 21,25±1,47 P s t i hỉ tiế hà h đ đế mố s u 120 phút đ (s u 15 phút) với tr ối với kết g ỡ g hảy the mố th i gi th i gi tă g dầ gi trị thu đ ợ hảy thể hi sứ kh h g vẫ ó vài mố h đối g hợp pr fi e trê mố s u 150 phút kết g kh g ó ý ghĩ d vữ qu dày, ổ đị h Ng ỡ g đặ Hì h ả h hụp qu trì h qu y g b đầu g y kết khối vữ tr Hình 11 rạng th i vữa đo lưu iến 50 th h ò ày hỏ, g tỏ vữ dễ để hảy ỏ g g ối thiết bị mố thời gian lưu kh h để u biế kế sử dụng profile Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƢỜNG Profile – 30 phút Profile – 15 phút Profile – 120 phút Profile – 90 phút Profile – 150 phút Hình 12 hợp iểu đồ liên hệ τ vs γ′ mố thời gian lưu kh Bảng Kết qu ướ lượng thông số độ nhớt v ngưỡng h Th i gi (phút) sử dụng profile mẫu vữa sử dụng profile 15 30 60 90 120 μ (P s) 15,85±0,94 23,75±1,10 26,08±1,57 31,40±3,02 40,85±3,36 τ₀ (Pa) 3,39±0,38 9,24±0,92 9,70±0,51 12,22±1,20 14,47±0,99 ó thể h thấy từ mố s u 15-120 phút, gi trị độ hớt phả h hợp ý trạ g th i thự tế ủ vữ – tă g dầ the từ g mố th i gi u, biế thiê từ 15,85 P s đế 40,85 P s Gi trị độ hớt thấp hơ hút s với tr g hợp đ bằ g pr fi e 2, h g ó tí h ổ đị h hơ hiều biểu hi qu độ h tru g bì h kết ủ thí ghi m ặp ại ối với kết g ỡ g hảy, gi trị tí h ũ g tă g the th i gi u vữ , đồ g ghĩ vữ khó dầ Kh ả g gi trị g ỡ g hảy biế thiê kh ả g 3,39 P đế 14,47 P , ó tí h t g đồ g với tr g hợp p dụ g pr fi e Vữ t g đối dễ th i điểm s u kết thú hà trộ , điều ày Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 150 ó thể í giải h th m khả [7] d ấp phối vữ có tỉ xi-mă g/ t kí h th hạt t sử dụ g mị 4.5 Đánh giá tương quan thông số lưu biến thời gian chảy iểu đồ trê hì h 13 cho thấy biế thiê kết ợ g gi trị độ hớt g ỡ g hảy ủ mẫu vữ thí ghi m với gi trị đ th i gi phễu hú g t i sử dụ g kết g ỡ g hảy ổ đị h hất tr dụ g pr fi e khuấy vữ tr hảy qu tí h độ hớt g tr g thiết bị g hợp p u biế kế 51 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MƠI TRƢỜNG Hình 13 Biểu đồ liên hệ iến thiên gi trị độ nhớt ngưỡng h ó thể h thấy đồ thị ó xu h g biế thiê tuyế tí h ù g h u tứ the th i gi u vữ th i gi hảy gi trị độ hớt, g ỡ g hảy ũ g tă g the Rõ rà g điều ày hoàn toàn phù hợp mặt trạ g th i u biế họ v t i u vữ xi-mă g vố ó tí h hảy dẻ với q trình hình h sả phẩm thủy hó xi-mă g the th i gi Nh v y, ó thể đ h gi h i thiết bị sử dụ g phả h trạ g th i vữ đồ g th i ó t g qu tốt Ngoài điểm gi trị thuộ trê phầ t thứ I gố tọ độ, d ó thể kết u độ hạy hơ ủ gi trị th g số u biế (độ hớt sứ ắt) ghi h Kết luận Qu ghiê u sau: - Pr fi e khuấy vữ với gi i đ (I) tă g tố 40 – 80 vò g/phút, (II) giữ ố đị h tố độ 80 vò g/phút giảm tố 80 – 40 vịng/phút theo hình b th g h phép ghi h ổ đị h gi trị th g số độ hớt g ỡ g hảy mẫu vữ thí ghi m ụ thể từ mố s u 15-120 phút, gi trị độ hớt biế thiê tă g dầ từ 15,85 P s đế 40,85 P s t g ứ g gi trị g ỡ g hảy biế thiê từ 3,39 P đế 14,47 P iều ày phả h hợp ý trạ g th i thự tế ủ vữ dày, đặ khó ắt, hảy dầ the th i gi u vữ d qu trì h phả ứ g thủy hó xi-mă g; ấp phối mẫu vữ thí ghi m ó hàm ợ g ximă g giúp tạ dẻ đồ g th i hạt ốt i u kh mị đ ợ phối trộ phâ t tốt ê thí ghi m đ độ hảy qu đ y phễu h thấy tí h dễ hảy b đầu Kết đ vữ bằ g phễu hảy th g số u biế họ ó tí h t g qu tốt tất ả mố th i gi Kết gi trị độ hớt g ỡ g hảy h thấy độ hạy cao phù hợp ghiê ứu trạ g th i u biế ây sở qu trọ g kết hợp 52 vữa qua phễu ghiê ứu tr vữ bê-tông siêu g độ (UHP ) dự kiế h phép mở rộ g ghiê ứu tiếp the đặ tí h tạ hì h vữ ũ g h ả h h g ủ h phầ ấp phối th g qu hi u hỉ h ấp phối guyê i u phụ gia kh g h Si i Fume tro bay Lời cảm ơn: C t gi xin m ơn rường Đại họ B h Khoa ĐHQG p.Hồ Chí Minh hỗ trợ thời gian phương tiện v sở vật hất ho nghiên ứu n TÀI LIỆU THAM KHẢO J F Steffe (1996), Rheological methods in food process engineering Freeman Press, 418 pages Cao Xuân Phong, Hoàng Thanh Liên Nguyễn Vi t H g (2009), ―Ứng xử u biến mơ hình thí nghi m chảy xịe bê tông tự đầm è ‖ Báo cáo đề t i NCKH sinh viên năm 2009 rường ĐH Kiến trúc Tp.Hồ Chí Minh M H ist et (2020), ―I ter b r t ry study rheological properties of cement pastes and reference substances: comparability of measurements performed with different rheometers and measurement ge metries‖ Mater Struct., vol 53, no 4, pp 1–26 J P mb ed (1973), ―Rhe gie des m rtiers et des bet s fr is; I f ue e du f teur ime t‖ in Proceeding of RILEM, Leeds Seminar, vol 1, pp 1–169 H Soualhi, E.-H Kadri, T.-T Ngo, A Bouvet, F Cussigh, and Z.-E.-A Tahar (2017), ―Desig f portable rheometer with new vane geometry to estim te rete rhe gi p r meters‖, J Civ Eng Manag., vol 23, no 3, pp 347–355 C Lanos and P Estellé (2016), ―S f w urves fr m v e ge metry rhe meter‖ 8th International RILEM Symposium on Self-Compacting Concrete, May, Washington, DC, United States K H Khayat, W Meng, K Vallurupalli, and L Teng (2019), ―Rhe gi pr perties f u tr -highperformance concrete—A verview‖ Cem Concr Res., vol 124, p 105828 Hoàng Quố Gi (2016), ―Ả h h ởng thơng số thành phầ đến tính chất u biến vữa xi-mă g‖ Tuyển tập Hội nghị Khoa họ thường niên năm 2016 rường ĐH Thủy lợi, ISBN: 978-604-82-1980-2, pp 20–22 ứu ày, rút số kết - Thiết bị u biế kế qu y đồ g trụ g h giả đ ợ hú g t i thiết kế từ thiết bị đầu khuấy đũ tr g ghiê ứu v hà h ổ đị h th g qu vi xử ý qu h kết th g số v tố m me x ắ gi tiếp tí h đ ợ thơng số đặ tr g u biế (độ hớt, g ỡ g hảy) ủ hỗ hợp v t i u vữ xi-mă g; v thời gian h Ngày nhận bài:15/10/2021 Ngày nhận sửa:04/11/2021 Ng hấp nhận đăng: 05/11/2021 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƢỜNG Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 ... triển thiết bị u biến kế loại cánh quay từ máy khuấy đũ , đồng th i áp dụng mơ hình Bingham nhằm ớc tính số thông số đặ tr g u biến vữa xi-mă g bê-tông Sự t g qu kết biến thiên thông số độ nhớt, sức... ố để tạ điều ki đồ g hất vữ ũ g h khử bọt Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021 VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MƠI TRƢỜNG Hình M trộn ầm ta v qu tr nh phối trộn vữa 2.2 Thiết bị lưu biến kế quay đồng trục dạng. .. đầu g y kết khối vữ tr Hình 11 rạng th i vữa đo lưu iến 50 th h ò ày hỏ, g tỏ vữ dễ để hảy ỏ g g ối thiết bị mố thời gian lưu kh h để u biế kế sử dụng profile Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2021