Вискозиметр Суттарда

Материал из СТ-Бетон
Перейти к: навигация, поиск

Вискозиметр Суттарда (вискозиметр ВС) - цилиндр из коррозионностойкого металла с полированной внутренней поверхностью, установленный на гладкое горизонтальное основание.

  • Вискозиметр Суттарда.jpg
  • Вискозиметр Суттарда чертеж.jpg

При помощи вискозиметра Суттарда определяется консистенция различных паст и суспензий по диаметру расплыва, в частности:

Показатель/материал Значение показателя, см Источник
нормальная густота гипсового теста 18+/-5 ГОСТ 23789-2018. Межгосударственный стандарт. Вяжущие гипсовые. Методы испытаний
текучесть раствора для изготовления ячеистого бетона 9-20 "Методические рекомендации. Применение и изготовление ячеистого фибробетона"
подвижность растворов полученных из сухих строительных смесей - ГОСТ Р 58277-2018. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний \\Кольцо из нержавеющего металла с полированной внутренней поверхностью, внутренним диаметром (70 +/- 0,1) мм и высотой (50 +/- 0,1) мм. Допускается использование кольца из нержавеющего металла с полированной внутренней поверхностью с другими размерами, указанными в нормативных документах на смеси конкретных типов.
текучесть саморазравнивающихся стяжек более 20 "МДС 31-12.2007. Методическая документация в строительстве. Полы жилых, общественных и производственных зданий с применением материалов фирмы "Хенкель Баутехник". Материалы для проектирования и рабочие чертежи узлов"
текучесть саморазравнивающихся стяжек более 24 "Полы. Технические требования и правила проектирования, устройства, приемки, эксплуатации и ремонта." Свод правил (в развитие СНиП 2.03.13-88 "Полы" и СНиП 3.04.01-87 "Изоляционные и отделочные покрытия")
подвижность самовыравнивающихся цементно-песчаных растворов 26-32 "ВСН 66-97. Ведомственные строительные нормы. Инструкция по устройству самовыравнивающихся стяжек с использованием сухих цементно-песчаных смесей"
пластичность ремонтного раствора 5-20 "Рекомендации по ремонту ячеистобетонных стен жилых и промышленных зданий" (утв. НИИЖБ Госстроя СССР 26.02.1987)
условная вязкость клеящей полимерной мастики 7-16 ГОСТ 30307-95. Мастики строительные полимерные клеящие латексные. Технические условия
уровень вязкости полимеррастворов 7-21 "Рекомендации по облицовке гражданских зданий естественным камнем с использованием полимеррастворов"
вязкость отделочного раствора 16-25 "Рекомендации по отделке ячеистобетонных стен жилых и промышленных зданий"
текучесть смеси для ячеистого бетона 22-28 "Рекомендации по изготовлению изделий из жаростойкого ячеистого бетона" (утв. НИИЖБ Госстроя СССР 05.03.1983)

Размеры цилиндрических вискозиметров

Помимо вискозиметра традиционных размеров в исследовательской практике применяется минивискозиметр внутренним диаметром 50 мм и высотой 45 мм.//ссылка?//

Для определения расплыва цементной суспензии использовался цилиндрический вискозиметр диаметром 16 и высотой 20 мм. [1]. А здесь - цементно-минеральные суспензии с прицелом на расплыв 40 мм)//посчитать предельное напряжение сдвига// [2]

Диаметр 32, высота 34 мм [3]

миниконус высота 60, диаметр верхний 21, нижний 41 мм [4]

Методика замеров

Цилиндр и стекло протирают тканью. Цилиндр устанавливают в центре стекла и заполняют исследуемым составом. Излишки состава срезают линейкой. цилиндр очень быстро поднимают вертикально на высоту от 15 до 20 см и отводят в сторону. Диаметр расплыва измеряют непосредственно после поднятия цилиндра линейкой в двух перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 5 мм и вычисляют среднее арифметическое значение.//по ГОСТ 23789-2018//

При исследовании цементных суспензий и цементных растворов остается открытым вопрос о достаточном времени перемешивания смеси перед замером расплыва. Исследователями отмечено, что подвижность составов серьезно меняется во времени, однако время от начала замеса до замера выбиралось 3 и 10 мин [5], а также 5, 15 и 30 мин для цементно-песчаного раствора из конуса на встряхивающем столике[6]. Для цементной суспензии отмечаются случаи, когда на 10 мин замерять расплыв нельзя из-за потери подвижности, но попытки изучить изменение подвижности до ее полной потери нет.

В [7] исследована зависимость расплыва от времени на цементно-песчаной смеси 1:2 из конуса на встряхивающем столике (110-190 мм при в/ц о,3-0,4) и методом расплыва из формы-конуса (120-200 мм при в/ц 0,50-0,60).

Восстановление подвижности на составах ее утративших? расход добавки, продолжительность эффекта?

Расчеты по замерам

Для цилиндрического вискозиметра любых размеров предельное напряжение сдвига исследуемых материалов может быть определено по формуле:

Формула Примечания Источник
𝜏₀=gℎ𝑑2ρ/𝑘𝐷2 k = 2 [8] со ссылкой на [9]

[10]


𝜏₀=ℎ𝑑2ρ/𝑘𝐷2 k = 2 - коэффициент учитывающий перераспределение напряжений в вязкопластических телах [11], с.127
𝜏₀=Kℎ𝑑2ρg/𝐷2 K=½-⅓ - коэффициент, учитывающий граничные условия при растекании, взаимосвязь нормальных и касательных напряжений и инерционный фактор [12]

где h, d – высота и диаметр вискозиметра Суттарда, м;

ρ – средняя плотность цементной суспензии, кг/м3;

g - ускорение свободного падения, м/с2

D – диаметр расплыва цементной суспензии, м.

Оценка эффективности пластификаторов проводилась по показателю водоредуцирующего эффекта, который рассчитывался по формуле ВР = 100 (В/Цн – В/Цп)/В/Цн, где В/Цп и В/Цн — водоцементное отношение непластифицированной и пластифицированной смеси соответственно [13]

Получаемые зависимости

Вискозиметр Суттарда часто используют в исследовательской практике для определения влияния пластифицирующих добавок на текучесть цементных растворов

Так, например в [14] получена зависимость текучести цементной суспензии от количества добавки ПФМ-НЛК; в [15] приведен вид кривых изменения предельного напряжения сдвига от В/Т.

  • Текучесть1.JPG
  • Текучесть2.JPG
  • Изменение предельного напряжения сдвига от ВТ.png

Известен метод определения водопотребности песка[16] по расплыву цементного теста из конуса на встряхиващем столике // с.104 //. Очевидно, что и вискозиметр Суттарда может быть применен в этих целях.

В [17] показано, что зависимость расплыва из конуса на встряхивающем столике цементно-песчаной смеси состава 1:2 (песок Мк=1,54)от В/Ц удовлетворительно аппроксимируется линейным уравнением. //у меня цементное тесто также вроде бы растекалось// Замеры расплыва производятся в срок 5, 15, 30 мин, отмечается, что результаты разнятся, но попытки снять кривую изменения расплыва до полной утери подвижности нет.

Пока не нашел данных по изменению диаметра расплыва цементного теста и показателя предельного напряжения сдвига при хранении цементного теста. Такая кривая загустевания если покажет достаточно наглядно протекание процесса схватывания цемента, может быть использована, например, при исследовании возможности восстановления подвижности путем внесения дополнительного количества добавки и воды. Фактически это поможет лабораторным путем рассчитать данные для Регламента восстановления подвижности бетонных смесей. Интересны исследования в диапазоне В/Ц=(0,30-0,35)-(1,0-1,1).

Литература

3.Коровкин, М. О. Влияние минеральных добавок на эффективность суперпластификаторов в самоуплотняющихся мелкозернистых бетонных смесях / М. О. Коровкин, Н. А. Ерошкина, А. А. Короткова // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. – 2022. – № 3(41). – С. 56-61. – DOI 10.52684/2312-3702-2022-41-3-56-61. – EDN YFMZTR. //описано преимущество конуса хагермана перед вискозиметром суттарда// https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjV0pWClv6CAxW1EhAIHT2CCDEQFnoECAoQAQ&url=https%3A%2F%2Fcyberleninka.ru%2Farticle%2Fn%2Fvliyanie-mineralnyh-dobavok-na-effektivnost-superplastifikatorov-v-samouplotnyayuschihsya-melkozernistyh-betonnyh-smesyah&usg=AOvVaw0xPS7JiLk1bqIgdOJb_mAL&opi=89978449

4.Удодов, С. А. Влияние гидродинамической активации химических добавок на реологические свойства цементных систем / С. А. Удодов, Г. Ю. Чариков // Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ". – 2020. – № 8. – С. 264-270. – EDN HFSSWO. //зависимость растекания от В/Ц//

5.Коровкин, М. О. Оптимизация состава вяжущего для сухих строительных напольных смесей / М. О. Коровкин, Н. А. Ерошкина // Инженерный вестник Дона. – 2015. – № 1-2(34). – С. 36. – EDN TXTMNX.

6. Коровкин, М. О. Эффективность суперпластификаторов и методология её оценки : специальность 05.23.05 "Строительные материалы и изделия" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Коровкин Марк Олимпиевич. – Пенза, 2011. – 20 с. – EDN QHQOAV.

7. Баженов, Ю. М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю. М. Баженов, В. С. Демьянова, В. И. Калашников. — Москва : Издательство Ассоциации строит. вузов, 2006. — 368 с.

8. Рауткин, А. В. Выбор химических модификаторов для обеспечения растекаемости само-уплотняющихся бетонных смесей / А. В. Рауткин, Л. И. Касторных // Молодой исследователь До-на. — 2017. — № 4(7). — С. 118–126.

9. Касторных, Л. И. Влияние суперпластификаторов на водоудерживающую способность цементов и свойства самоуплотняющегося бетона / Л. И. Касторных, В. Э. Березовой, Г. О. Будагянц [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. — Режим доступа: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2018/5189 (дата обращения: 04.09.2019).

Сноски

  1. ↑ Коровкин, М. О. Исследование водоредуцирующего эффекта суперпластификаторов в глиноземистых цементах / М. О. Коровкин, Н. А. Ерошкина // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2011. – № 22(41). – С. 79-82. – EDN MXTUYU. https://elibrary.ru/download/elibrary_17048341_80578591.pdf
  2. ↑ Замчалин, М. Н. Выбор суперпластификаторов для самоуплотняющихся бетонов / М. Н. Замчалин, М. О. Коровкин, Н. А. Ерошкина // Современные научные исследования и инновации. – 2015. – № 1-1(45). – С. 254-257. – EDN TMPGLB. https://web.snauka.ru/issues/2015/01/46335
  3. ↑ Оценка эффективности минеральных добавок в цементных композициях / М. О. Коровкин, А. И. Шестернин, Н. А. Ерошкина, А. Г. Кошкин // Современные научные исследования и инновации. – 2015. – № 2-2(46). – С. 40-43. – EDN TPFEAB. https://web.snauka.ru/issues/2015/02/47294
  4. ↑ https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-effektivnosti-primeneniya-polikarboksilatnyh-superplastifikatorov-dlya-proizvodstva-betona/viewer
  5. ↑ Коровкин, М. О. Исследование водоредуцирующего эффекта суперпластификаторов в глиноземистых цементах / М. О. Коровкин, Н. А. Ерошкина // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2011. – № 22(41). – С. 79-82. – EDN MXTUYU.
  6. ↑ Коровкин, М. О. Исследование эффективности суперпластификатора С-3 в вяжущем низкой водопотребности / М. О. Коровкин // Строительство и реконструкция. – 2011. – № 2(34). – С. 84-88. – EDN OIKVRT. https://elibrary.ru/download/elibrary_17018549_52824380.pdf
  7. ↑ Коровкин, М. О. Влияние способа введения суперпластификатора на его водоредуцирующий эффект / М. О. Коровкин, Н. А. Ерошкина, Д. С. Саденко // Региональная архитектура и строительство. – 2013. – № 2. – С. 66-70. – EDN QAMKQZ. https://elibrary.ru/download/elibrary_19032013_45245187.pdf
  8. ↑ Коровкин, М. О. Совершенствование методики определения предельного напряжения сдвига суспензии по ее растекаемости / М. О. Коровкин, Н. А. Ерошкина, М. Н. Замчалин // Современные научные исследования и инновации. – 2015. – № 3-1(47). – С. 109-112. – EDN TUHMAV.
  9. ↑ Калашников В.И., Коровкин М.О., Тетенькин А.Г. Методология оценки эффективности пластификаторов в воднодисперсных системах.// Структурообразование и прочность композиционных строительных материалов: Материалы Международной научно-технической конференции. Одесса: ОГАСА, 1994. -С. 21-22.
  10. ↑ Коровкин, М. О. Определение предельного напряжения сдвига суспензии с помощью цилиндрического вискозиметра / М. О. Коровкин, В. И. Калашников, Н. А. Ерошкина // Образование и наука в современном мире. Инновации. – 2016. – № 6-1. – С. 142-149. – EDN WISZMT.
  11. ↑ Баженов, Ю. М. Модифицированные высококачественные бетоны / Ю. М. Баженов. – Москва : Издательство АСВ, 2006. – 368 с. – ISBN 5-93093-422-3. – EDN QNMNZZ.
  12. ↑ Калашников, В. И. Основы пластифицирования минеральных дисперсных систем для производствастроительных материалов : специальность 05.23.05 "Строительные материалы и изделия" : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Калашников Владимир Иванович. – Воронеж, 1996. – 89 с. – EDN ZJMVIT.
  13. ↑ Коровкин, М. О. Исследование водоредуцирующего эффекта суперпластификаторов в глиноземистых цементах / М. О. Коровкин, Н. А. Ерошкина // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2011. – № 22(41). – С. 79-82. – EDN MXTUYU. https://elibrary.ru/download/elibrary_17048341_80578591.pdf
  14. ↑ [Касторных, Л. И. Изменение растекаемости цементных композиций с добавкой полифункционального модификатора / Л. И. Касторных, В. Д. Касторных, Л. И. Изменение растекаемости цементных композиций с добавкой полифункционального модификатора / Л. И. Касторных, В. Д. Черепанов // Молодой исследователь Дона. – 2019. – № 5(20). – С. 27-33. – EDN FPUODI.
  15. ↑ Калашников, В. И. Основы пластифицирования минеральных дисперсных систем для производства строительных материалов : специальность 05.23.05 "Строительные материалы и изделия" : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Калашников Владимир Иванович. – Воронеж, 1996. – 89 с. – EDN ZJMVIT.
  16. ↑ Лесовик, Р. В. Мелкозернистый бетон на техногенных песках для мостовых конструкций / Р. В. Лесовик, Н. Ряпухин, М. С. Агеева. – Saarbrucken : LAP LAMBERT, 2016. – 169 с. – ISBN 978-3-330-00118-3. – EDN YNTWZB.
  17. ↑ Коровкин, М. О. Исследование эффективности суперпластификатора С-3 в вяжущем низкой водопотребности / М. О. Коровкин // Строительство и реконструкция. – 2011. – № 2(34). – С. 84-88. – EDN OIKVRT. https://elibrary.ru/download/elibrary_17018549_52824380.pdf
Источник — «https://stroytechnolog.ru/wiki/index.php?title=Вискозиметр_Суттарда&oldid=243»