Mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của vật liệu được gọi là quy luật ứng xử lưu biến hay gọi là phương trình lưu biến. Đường cong mơ tả phương trình lưu biến được gọi là đồ thị lưu biến, dựa vào đó người ta phân biệt những loại ứng xử lưu biến khác nhau. Ứng xử của vật liệu được coi là tuyệt đối nhớt nếu như sự
chảy xảy ra khi đồ thị lưu biến đi qua gốc tọa độ. Khi sự chảy chỉ xảy ra khi ứng suất tiếp τ vượt quá một giá trị τ0 nào đó gọi là ứng suất trượt tới hạn, hay nói
cách khác khi đồ thì lưu biến bắt nguồn từ điểm có tung độ τ0 trên trục ứng suất tiếp τ, gọi ứng xử lưu biến đó là nhớt – dẻo như trên hình 2.2.
16
a-Ứng suất trượt tới hạn (yield stress) với độ nhớt dẻo khác nhau
b-Độ nhớt dẻo (plastic viscosity) ứng với ứng suất trượt tới hạn khác nhau
Hình 2.2 Trạng thái ứng suất tới hạn (yield stress) và độ nhớt dẻo (plastic
viscosity) của hỗn hợp bê tơng
Mơ hình ứng xử lưu biến đơn giản nhất, trường hợp đặc biệt của tất cả các
mơ hình ứng xử lưu biến khá, là mơ hình ứng xử Newton, được đặc trưng duy nhất bởi độ nhớt µ khơng đổi và được xem là độ nhớt tuyệt đối. Mơ hình này có thể được ứng dụng cho một số chất lỏng như các dung dịch hòa tan, các dung dịch
huyền phù rất loãng. Hỗn hợp xi măng, vữa xi măng, bê tông được nhào trộn
Ứng suất trượt Biến dạng cắt A Ứ ng s u ấ t Độ nhớt dẻo Biến dạng cắt B Ứ ng s u ấ t
17
chung với nước sẽ tạo thành dung dịch có tính chất lưu biến. Các đặc trưng lưu
biến của hỗn hợp được thể hiện qua thông số đặc trưng là ứng suất trượt tới hạn
(yield stress) và độ nhớt dẻo (plastic viscosity). Khi ứng suất tiếp τ tỉ lệ tuyến tính với vận tốc biến dạng trượt, ứng xử lưu biến đó được gọi là ứng xử Newtonnếu
như vật liệu tuyệt đối nhớt và được gọi là ứng xử Bingham nếu như vật liệu nhớt – dẻo như Hình 2.3.
Hình 2.3 Đồ thị lưu biến tương ứng với những loại ứng xử lưu biến khác nhau
[12],[13]
Hỗn hợp bê tơng sử dụng các thành phần khác nhau, trong đó có tro bay sẽ tác động đến khả năng lưu biến của vật liệu trước tiên. Về mặt lưu biến học, bê
tơng có khả năng lưu biến cao là có độ lỏng rất lớn, nhờ đó mà chúng có thể tự
chảy và lấp đầy ván khuôn chỉ dưới tác dụng duy nhất của trọng lượng bản thân mà không cần bất cứ tác động cơ học nào. Do đó, để hỗn hợp vữa hoặc bê tơng
chảy được cần có ứng suất cắt τ nhằm phá vỡ liên kết giữa các hạt xi măng. Khi
18
trượt tới hạn τo cần thiết mà ứng suất cắt τ cần để tác động lên hỗn hợp có thể
chảy được.Mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của hỗn hợp bê tông lại phản ánh các thơng số của lưu biến học, do đó khi đánh giá độ dẻo của hỗn hợp bê tông cần đánh giá các thông số lưu biến học để xác định được khả năng làm việc và tính cơng tác của nó.