本書主要介紹了水泥基材料流變學基本原理、水泥基材料流變測試技術以及流變學在混凝土技術中的工程應用三部分內(nèi)容。其中,水泥基材料流變學基本原理部分,介紹了水泥基材料流變學的基本概念,詳細討論了水泥漿體流變學和混凝土流變學,論述了水泥基材料流變性能的影響因素和作用機理,闡明了材料組成與流變性能之間的理論關系;水泥基材料流變測試技術部分,介紹了水泥基材料流變性能的經(jīng)驗性測試方法,闡明了經(jīng)驗性測試參數(shù)與流變參數(shù)之間的理論關系,總結了應用于水泥漿體和砂漿混凝土的流變儀種類,并詳細討論了不同流變儀的工作原理、測試過程和數(shù)據(jù)分析;流變學在混凝土技術中的工程應用部分,介紹了基于流變學的混凝土配合比設計方法和基本原理,總結了自密實混凝土流變性能的影響因素,闡明了流變學與自密實混凝土模板壓力、穩(wěn)定性之間的理論關系,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水泥基材料的流變學,介紹了流變學在泵送和3D 打印混凝土技術中的應用。
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人員的參考資料。
第1章 流變學及水泥基材料簡介 001
1.1 流變學的主體和客體 001
1.2 流變學的基本原理 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 本書簡介 016
參考文獻 017
第2章 水泥漿體流變學 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 水動力 022
2.2 組分對流變性能的影響 022
2.2.1 膠凝材料的體積分數(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 化學外加劑 030
2.3 溫度對流變的影響 032
2.4 剪切對流變的影響 033
2.5 壓力對流變的影響 034
2.6 本章小結 034
參考文獻 034
第3章 混凝土流變學 041
3.1 引言 041
3.2 新拌混凝土的流動體系 041
3.2.1 骨料體積分數(shù)與混凝土流變性能之間的關系 042
3.2.2 富余漿體理論 045
3.3 骨料性質(zhì)對流變性能的影響 047
3.3.1 骨料體積分數(shù) 047
3.3.2 級配和粒徑 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 測試過程 055
3.4.3 流變儀種類 056
3.5 本章小結 056
參考文獻 056
第4章 采用傳統(tǒng)經(jīng)驗性方法評價混凝土流變性 062
4.1 引言 062
4.2 坍落度 063
4.2.1 儀器參數(shù) 063
4.2.2 測試過程 063
4.2.3 數(shù)據(jù)分析 064
4.3 坍落擴展度和流動時間T50 067
4.3.1 儀器參數(shù)和測試過程 067
4.3.2 數(shù)據(jù)分析 068
4.4 V 形漏斗流動時間 069
4.4.1 儀器參數(shù) 069
4.4.2 測試過程 069
4.4.3 數(shù)據(jù)分析 069
4.5 其他測試方法 070
4.5.1 L 形箱 070
4.5.2 LCPC 箱 072
4.5.3 改進V 形漏斗 072
4.5.4 J 環(huán)擴展度 074
4.6 本章小結 075
參考文獻 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 測量步驟 089
5.3.1 流動曲線測試 089
5.3.2 靜態(tài)屈服應力試驗 089
5.3.3 振蕩剪切試驗 089
5.4 本章小結 095
參考文獻 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 測試程序 117
6.3.1 試樣制備 117
6.3.2 ICAR 測試程序 117
6.3.3 ConTec Viscometer 5 測試程序 118
6.3.4 BTRHEOM 流變儀的測試程序 120
6.4 數(shù)據(jù)收集和處理 121
6.4.1 靜態(tài)屈服應力 121
6.4.2 流動曲線試驗 122
6.4.3 觸變性測試 122
6.5 不同流變儀測量的流變參數(shù)之間的關系 123
6.6 本章小結 124
參考文獻 125
第7章 基于流變學的混凝土配合比設計 128
7.1 引言 128
7.2 配合比設計原理 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 單純型重心設計法 137
7.3 混凝土配合比設計示例 139
7.3.1 基于漿體流變閾值理論的配合比設計 139
7.3.2 基于漿體流變參數(shù)設計鋼纖維增強SCC 139
7.3.3 基于混凝土流變參數(shù)的配合比設計 142
7.3.4 基于單純型重心設計法的配合比設計 145
7.4 本章小結 146
參考文獻 146
第8章 流變學與自密實混凝土 151
8.1 SCC 簡介 151
8.1.1 SCC 簡史 151
8.1.2 SCC 的原材料 152
8.1.3 SCC 的配合比設計 154
8.1.4 SCC 的應用 155
8.2 自密實混凝土的流變性能 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 模板壓力預測 167
8.4 SCC 的穩(wěn)定性 169
8.4.1 靜態(tài)穩(wěn)定性 169
8.4.2 動態(tài)穩(wěn)定性 171
8.5 本章小結 173
參考文獻 173
第9章 其他水泥基材料的流變學 181
9.1 堿激發(fā)材料(AAMs)的流變學 181
9.1.1 引言 181
9.1.2 堿激發(fā)劑對AAMs 流變學的影響 182
9.1.3 前驅體對AAMs 流變學的影響 188
9.1.4 化學外加劑對AAMs 流變學的影響 190
9.1.5 礦物摻合料對AAMs 流變學的影響 195
9.1.6 骨料對AAMs 流變學的影響 196
9.2 水泥漿體回填材料的流變學 196
9.2.1 引言 196
9.2.2 影響CPB 流變性能的因素 197
9.3 纖維增強水泥基材料的流變學 201
9.3.1 引言 201
9.3.2 纖維對FRCs 流變學的影響 203
9.3.3 纖維對AAMs 流變學的影響 206
9.3.4 FRC 屈服應力的預測 207
9.3.5 塑性黏度的預測 208
9.4 本章小結 209
參考文獻 210
第10章 泵送與流變學 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 可泵性的測定 219
10.3 潤滑層 220
10.3.1 潤滑層的形成機理 220
10.3.2 潤滑層的確定 221
10.4 泵送預測 222
10.4.1 泵送預測的經(jīng)驗模型 222
10.4.2 泵送預測的數(shù)值模型 223
10.4.3 壓力損失預測的計算機模擬 224
10.5 泵送對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 239
參考文獻 240
第11章 流變學與3D 打印 246
11.1 3D 打印混凝土簡介 246
11.1.1 3D 打印技術的發(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 252
11.2.3 承載力評價標準 253
11.2.4 可打印的水泥基材料 254
11.3 層間黏結和流變性能 256
11.3.1 層間黏結的表征 256
11.3.2 流變性能對層間黏結的影響 257
11.3.3 流變性能對界面耐久性的影響 260
11.3.4 流變性能對界面微觀結構的影響 261
11.4 本章小結 262
參考文獻 263