新拌混凝土工作性能与流变参数相关性研究进展.pdf

2 0 1 5 年 第 1 0期 (总 第 3 1 2期) N u m b e r 1 0 i n 2 0 1 5 ( T o t a l No 3 1 2 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 预拌混凝土 READY M I XED CoNCRFr E d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 5 1 0 0 2 9 新拌混凝土工作性能与流变参数相关性研究进展 黄法礼 ， 李化建 ，谢永江 ，易忠来 ，谭盐宾 ( 1 中国铁道科学研究院， 北京 1 0 0 0 8 1 ； 2 高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京 1 0 0 0 8 1 ) 摘要： 把新拌混凝土看作一种复杂的流体并建立工作性能与流变参数之间的相关性是混凝土优化设计 的新思路。 阐述了混凝 土流变学理论 ， 总结了流变参数与传统工作性能测试方法的特点 ， 结合新拌混凝土工作性能与流变参数相关性研究现状， 指出了 混凝土工作性能与流变参数相关性研究存在的问题及发展趋势。 关键词 ： 新拌混凝土 ； 流变学； 工作性能； 流变参数 中图分类号 ： T U 5 2 8 0 1 文献标志码 ： A 文章编号： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 5 ) 1 O 一 0 1 1 9 0 5 Res ea r ch pr ogr es s on t h e c or r elat i on be t we en wor k abi l i t y and r heol ogi ca l pa r ame t er s of f r e sh c oncr e t e H U A N G F a l l ， u H u a ri a n ， X I E Y o n g ji a n g ， Y I Z h o n g l a i ， T A N Y a n b i n ， ( 1 Ra i l wa y En g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e ， C h i n a Ac a d e my o f Ra i l wa y S c i e n c e， Be ij i n g 1 0 0 0 8 1 ， C h i n a ； 2 S t a t e K e y L a b o r a t o r y f o r T r a c k T e c h n o l o g y o f H i g h S p e e d R a i l w a y ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 1 ， C h i n a ) Abs t r ac t： Ta king fle s h c o n c r e t e a s a k i n d o f c o mp l e x flu i d a n d e s t a bl i s h e d t h e c o r r e l a t i o n be t we e n wo r ka b i l i t y a n d r h e o l o g i c a l p a r a me t e r s h a s d e v e l o p e d a n e w i d e a t o o pt i mi z e mi x d e s i g n Rh e o l o g y the o r y of f r e s h c o n c r e t e h a s be e n i n t r o d uc e d Th e c h a r a c t e r i s t i c s o f d i f - f e r e n t me a s u r i n g a n d t es t i n g t e c h n i q u e s o f fle s h c o n c r e t e r h e o l o g i c a l para me t e r s a n d wo r k a b i l i t y we r e s u mm a r i z e d Co mbi n e d wi th t h e s t a t e o f c o r r e l a ti o n b e t we e n f r e s h c o n c r e t e wo r k a b i l i t y a n d r h e o l og i c a l p a r a me t e r s r e s e a r c h， a r e v i e w o f t he e x i s t i n g p r o b l e ms a nd p r o g r e s s o f t h e r e s e arc h o n t he c o r r e l a t i o n b e t we e n fle s h c o n c r e t e wo r ka b i l i t y a n d r h e o l o g i c a l p aram e t e r s i s g i v e n b e l o w Ke y wor ds： f r e s h c o n c r e t e； r h e o l o g y； wo r k a b i l i t y； r h e o l og i c a l pa r a me t e r s 0 引言 随着高效减水剂 、 矿物细掺料在混凝土 中的应用 ， 混凝 土拌合物的流动性能和变形能力显著提高 ， 满足了现代化施 工技术的要求。 传统的工作性能测试方法尽管简便 ， 但是难 以综合反映这些新 型混凝土拌合物 的流变性能 。 混凝 土材料学者试图从 流变学角度出发 ， 用混凝土的两个典 型流变参数屈服应力 和塑性黏度系统化 的揭示混凝土 的流变特性。 流变参数可以方便 、 准确的确定混凝土的工作 性能 、 坍落度损失、 易抹性及对振动的响应 ， 但是直接测试混 凝土这一复杂体系的流变参数对设备要求较高， 不仅价格 昂贵 ， 通常也不适用于施工现场。 建立 工作性能与流变参 数之间的关系为解决这一问题开辟了一条很好 的途径 。 本 文在 阐明新拌混凝土流变学的基础上 ， 分别 比较 了流变参 数与工作性能不 同测试方法的特点 ， 结合新拌混凝土工作 性能与流变参数相关性 的研究现状 ， 指 出了混凝土工作 性 能与流变参数相关性研究存在的问题及发展趋势。 1 混凝土流 变行为表征 1 1 混凝土流变学理论 流变学是研究物质流动和变形 的学科分支 ， 在流变学 中， 任何物体在力的作用下表现 出的流动和变形都可归结 为以弹性 、 塑性 、 黏性三种流变基元为基础建立的 。 混凝 土从加水拌 和开始就进入黏、 塑 、 弹性的演变过程 ， 有着流 变学 的本质 内涵。 一般认为 ， 在 自身重力或外力 振捣下产 生流动和变形 的新拌混凝土属于宾汉姆流体 ， 可 以用屈 服应力 T 。 和塑性黏度 两个流变参数表征其流变特性。 图 1 宾 汉姆模 型 宾汉姆模型 由牛顿理想黏性 液体模 型与圣维南 理想 塑性 固体模型并 联 ， 再 与虎克理 想弹性 固体模 型 串联 而 成 ， 如 图 1 所示 ， 流变方程如式 1 所 示。 由图 1和式 ( 1 ) 可见 ， 当外力较小 ( r 丁 n ) 时 ， 物体则按照 牛顿流体的规律 发生黏性流动。 因此 ， 根据流变学理论 ， 可以认为屈服应力 是混凝土浇筑过程 中开始或停止流动 的参数 ， 塑性黏度反 收稿 日期 ： 2 0 1 5 一 叭一 1 8 基金项 目： 国家自然科学基金资助项 目( 5 1 3 7 8 4 9 9 ) ； 中国铁路总公 司科技开发计划项 目( 2 0 1 4 G 0 0 4一R ) ； 中国铁道科学研究院院基金项 目 ( 2 0 1 3 Y J 1 1 8 ) 11 9 应了混凝土克服屈服应力流动过程中的流变特性。 由此可 见 ， 混凝土的流变特性是屈服应力和塑性黏度共 同作用 的 结果 ， 要全面了解新拌混凝 土的工作性能 ， 必须根 据屈服 应力和塑性黏度两个基本 流变参数加 以分析 。 1 2流 变参数测试 1 2 1 测试原理 在流变学理论 中， 混凝土 的流变特性 可以用屈服应力 和塑性黏度两个流变参数加 以表征 。 由于混凝土是 由在尺 寸、 形状及表面特征上分布广泛的浆体和颗粒组成 ， 准确 获得新拌混凝土这一复杂体系的流变参数比较困难 。 目 前流变 参数的测定原 理都是根 据 R e i n n e r R i w l i n方 程 ， 从 一 的关 系计算出宾汉姆体 的屈 服应力 r 和塑性 黏 度 卵 。 以同轴式双筒黏度仪 为例 ， 对 流变参 数 的测定 原理 进行介绍。 蓉 T = g + h N = T i ( g ， ) 一( t ： ) 图 2宾汉姆模型转换 7 l 剪切速率 ； 图 3 同轴圆筒黏度计示意图 同轴式双筒黏度仪如图3所示。 假定在工作过程中， 外筒静止 ， 内筒可以不同转速旋转。 当内筒 以某 一 固定转 速转动时 ， 在 内外筒之 间距 离轴线 ， 处 的 A点扭矩 为 ， 则 A点的剪应力为 ： T ( 2 ) 稳态时， 任意 r 处的扭矩 相等： T=2 2 =2 ， 2 r =2 7 r r 2 h r ( 3 ) 距离轴线 r 处 的线速度为 ： b l =r o 9 ( 4 ) 即 ： d u=r d w+ ( 5 ) 因此 r 处的速度梯度为： d u d r= +r d o #d r ( 6 ) 1 2 0 式( 6 ) 中右边第一项表示没有剪切发生时装置上所 以 各点的角速度 ， 而第二项引起内应力。 因此 r 处 的剪切速率为 ： =r d o #d r ( 7) 对于宾汉姆体的流变方程为 ： 丁 r ， 2 , n- r 2 h T O r ( 8) 将式 ( 8 ) 可转化为 ： d w 2- 7r - M卵 d r- 仰 T O d r ( 9) 对式( 9 ) 中的 ， 在 R 和 尺 。 问积分 ， 同时对 在 叫= 0 和 = 间积分 ， 即： = ( 1 0 可得 R e i n n e r R i w l i n 方程 ： = ( 忐 一 走 ) 一 7-叼O ln R c( 1 1 根据 R e i n n e r R i w l i n 方程 ， 从 T Q 的关系即可计算 出宾汉姆体 的屈服应力 r 。 和塑性黏度 叼 ， 如图 4所示 。 70 = (走 一 R c ( 12 ) 一 丽 = _ 垡 _ 8 7 r 2 h ( R b 一 R ) ( 一 ) c 1 3 L， 由于至少需要用 两个不 同剪切速率进 行试验才 能得 到屈服应力和塑性黏度 ， G H T a t t e r s a l l 将该方法称为 “ 两 点法” 。 基于 “ 两点法” 原理 ， T a t t e r s a l l 曾采 用体积较 大的 同轴 回转黏度计直接测试新拌混凝 土的流变参数 ， 为了减 小混凝土与 圆筒接触 面 的相 对滑 移 ， 还在 简壁上 刻 了槽 纹 。 1 9 7 3年 T a t t e r s a l l 通过改 进食品搅拌器 设计 了第 一台 用于测量新拌混凝土屈服应力和塑性黏度 的流变仪 ， 通常 被称为 MK I 型。 该仪器 由一个 1 9 L的盛料钵和一个 自转 并绕盛料钵公转的镰状搅拌叶组成 ， 如图 4所示 。 置 带 动 图4两点式流变仪 在 T a t t e r s a l 流变仪基 础上 ， 0 E qo r v和 0 H wa l l e v i k对 T a t t e r s a l 流变仪进行 了改进 ， 分别设计 了适用 于测 定高工作性混凝土流变参数的 MK I 1 型流变仪和适用于测 定 中、 低 工作 性混 凝 土流 变参 数 的 MK I I I 型 流变 仪。 图 5 是 目前应用较广的 B T R H E O M 流变仪 ， 由法国路 桥试 验 中心研制。 相 比之下 ， 它的优点在于底部呈锯齿状 ， 减小 T 1 了搅拌过程 中流变仪 与混凝 土相对滑动对试 验结果 的影 响。 0 H Wa l l e v i k 对不 同流变仪 的测量结果进行 了对 比 研究 J ， 指出使用不同类型流变仪测得不同试 样的流变参 数 的变化趋势基本相 似 ， 但是 即便是 同一试样 ， 不 同类型 流变仪测得 的流变参数在数值上并不完全相同 ， 甚至差别 较大。 此外 ， 这些流变仪都存在着一个共同的缺点 ： 价格 昂 贵 、 不适用于施工现场。 图 5 B T RHE OM 流变 仪 1 3流 变参 数表 征 随着高效减水剂和矿物细掺料在混凝土 中的应用 ， 混 凝土的工作性 能大 幅度提高 ， 其 涵盖 的 内容也越来 越 广 泛 ， 目前混凝土 的工作 性能包 括流 动性 、 可泵性 、 稳定性 等。 并且可以预见 ， 随着新 型混凝土 的研发和施工技术 的 进步 ， 混凝土工作性能 的内涵还将不断丰 富。 将流变学应 用于新拌混凝 土， 可 以用物理参数量化其工作 性能。 从 物 理角度看 ， 屈服应力是混凝土浇筑过程 中开始或停止流动 的参数 ， 它与混凝 土的填充性能直接 相关 ； 塑性黏度反 映 了新拌混凝土的黏聚性和 内聚力 ， 当混凝土克服屈服应力 发生流动时， 其流变行为与塑性黏度密切相关 。 因此， 混凝土的流变特性 是屈服应力 和塑性 黏度共 同作用 的结 果。 要全面了解新拌 昆 凝 土的工作性能 ， 必须根据屈 服应 力和塑性黏度两个基本流变参数加以分析 。 陈健 中 ” 采用 S J L一 2型旋转 叶片式 流变仪研究 了水灰 比、 砂率 、 水泥用量 、 减水剂对新拌混凝土流变性 能 的影响。 0 H Wa l l e v i k等 绘制了不同施工工艺条件对应 的混凝土流变参数 ， 并给出了不 同组分对混凝 土流变参数 影 响的示意图， 如图 6所示 。 由此可见 ， 将流变学应用于 混凝土 ， 不仅可 以综合 反映新拌混凝 土的工 作性能 ， 还可 以根据施工方案指导配合 比设计 ， 使混凝土的优化不再基 于经验和感觉 。 1 4工作性 能试验表征 评定混凝土工作性能的方法很多 ， 文献 1 ， 1 4 中列 出 了 3 0 余种不 同的工作性能测试方法。 在这些方法中 ， 应用 较多的有坍落度法、 维勃稠度法 K e l l y球法等。 这些方法 通常只能单角度描述混凝土的工作性能， 通常又称“ 单点 法 ” 。 为了全 面了解 混凝土 的流变行 为， 只能从不 同 的角 度 同时进行多个试验。 稠硬度 图 6 各组分对混凝土拌和物性能的影响 1 4 1 坍落度与坍落扩展度试验 坍落度仪是 D u ff A b r a ms 于 1 9 2 3年发 明的 ， 因其结构 简单 、 操作方便 ， 至今仍 被广泛应用。日本学者 村 田二郎 、 我国学者陈健 中都曾指 出， 坍落度只与混凝土 的屈服应力 相关 ， 并不 能确切的反 映塑性 黏度 。 对于不 同配合 比的混 凝土 ， 即使最终坍落度值相同， 也会因为塑性黏性的不同 导致坍落速度和过程往往呈现较大差别。 对于 自密实混凝 土， 因其坍落后的高度与最大骨料粒径相差无几， 导致 自 密实混凝土的坍落度试验意义不大 ， 因此坍落度试验并 不 是量度混凝土工作性能的合适方法 。 1 4 2 维勃稠度试验 维勃稠度试验是瑞典工程 师 V B a h me r 发 明的 ， 如图 7所示。 设备操作要 比坍落度法复杂 ， 其 优点在于模拟 了 外力振捣下混凝土的流变性 能。 也正是 由于振 动的影 响 ， 维勃稠度试验不能反映混凝土的屈服应力。 维勃稠度试 验 在一定程度上可 以反映 了混凝土的塑性黏度 ， 但是试验终 点( 玻璃板制导器完全与拌合物密贴， 拌合物表面的全部 空隙均已消失 ) 是采用 目测来鉴别 的， 因此对操作人员 的 素质要求较高。 图7维勃稠度试验示意图 1 4 3 Ke l l y球试验 K e l l y球试验在 A S T M 中已作为标准列 出， 其试验方 法是 ： 将一定重量的钢球置于新 拌混凝土 的表面作为贯人 器， 然后放松让其沉落， 测量其贯入深度。 贯入深度反映了 混凝土拌合物 的屈服应力 ， 贯入 深度越大 ， 表示混凝土拌 合物屈服应力越小。 K e l l y 球试验优点是简便迅速 ， 适用 于 】 21 r ， ， 施工现场 ， 缺点是混凝土拌合物中的粗骨料所处位 置对试 验结果影响较 大。 因此 混凝土拌 合物 中最大骨 料粒径越 大 ， 试验结果的波动就越严重。 1 4 4 L一流动度试验 该试验通过测量拌合物 的 L一坍落度 ( 垂直部分下垂 值) 、 L一 流动值( 水平部分流动铺展值) 和流动时间( t 一 t ) 来表征混凝土拌合物 的屈 服应 力和塑性黏度 ， 如 图 8 所示 。 不可否认的是这些参数一定程度上反应了混凝土的 屈服应力和流变参数 ， 但是 L一流动度试验值与混凝土流 变参数之间的关 系并 不清楚 。 另外 ， L一流动度试验 只适 用于流动度较大的混凝土拌合物。 L一 1 图 8 L一流 动度 试验 示意 图 2 工作性能与流变参数的相关性研究 如上所诉 ， 混凝土的流变行为应该用屈服应力和塑性 黏度两个基本流变参数表征 ， 但是直接测试混凝土流变参 数的流变仪存在 着价格 昂贵 、 不适用 于施 工现场等缺点 ； 而传统 的工作性能测试方法大多只能反映一个流变参数 。 建立工作性能与流变参数之 间的相关性 为解决这一 问题 开辟 了一条很好 的途径 。 2 1 工作性 能与屈服应 力的相 关性 很多学者通过用流变仪测得流变参数 ， 同时进行传统 的工作性能试验 ， 研究 了传统的工作性能试验与流变参数 的关 系， 并将二者间的关系以半经验计算式的形 式呈现 出 来 。 1 9 8 7年 ， 日本学者村 田二郎得出了新拌混凝土落度与 屈服应力之间的理论关 系式如式 ( 1 5 ) 所示 ： 一 n 式 中： 坍 落度筒高 ， 3 0 0 F R I Y I ； 混凝土锥体不变形 区段的高度 ， 1 T lr n ； p 新拌混凝土密度 ， m ； 坍落度 ， mm。 1 9 9 2 年 ， Mu r a t a 和 K i k u k a w a 口 使用 同轴 回转黏度计 结合坍落度试验， 得到了坍落度范围 1 2 5 - 2 6 0 mm混凝土 落度与屈服应力 的关系 ， 如式 ( 1 6 ) 所示 。 0 =7 1 4 4 7 3 1 o g ( S I O ) ( 1 6 ) 式 中 ： 坍落度 ， m m。 1 9 9 6年 ， 法 国 H u C基 于坍落 度 的有 限元分析 和用 B T R H E O M 流变仪测量 的屈服应力 以及坍 落度 的测量 ， 将 1 22 屈服应力与坍落度值建立 了如式( 1 7 ) 所示的形式 。 。 ( 3 0 0一 ) ( 1 7 ) 式 中： p 拌合物的密度 ， m 。 ； 坍落度 ， m m。 1 9 9 8 年 ， F e r r a r i s 和 d e L a r r a r d在 试 验 的 基 础上 ， 将 B T R H E O M 流变仪测得的屈服应 力与( 1 7 ) 式的预测值作 对 比， 发现在 1 0 0 2 0 0 0 P a的屈服 应力范围 内， 实测值与 预测值的平均误差为 1 9 5 P a ， 对于坍落度较大的混凝土， 预测值偏低。 F e r r a r i s 将( 1 7 ) 式修正为如式 ( 1 8 ) 所示 的形 式 。 通过 修 正 ， 实 测 值 与 预 测 值 的 平 均 误 差 降 为 1 6 2 P a 。 r 0 = ( 3 0 0一 )+2 1 2 ( 1 8 ) 式 中： p 拌合物的密度 ， m ； 坍落度， m m。 针对坍落度在 2 0 0 m m 以上的大流动性混凝土拌合 物工作性能与流变性参数相关性 ， S e d r a n和 d e L a r r a r d等 所建立如式( 1 9 ) 所示 的形式n 。 r 0= 1 1 7 4 0 ( 1 9 ) J 一 式中 ： g 重力加速度 ， m s ； 坍落扩展度， m m， p 拌合物 的密度 ， m 。 2 0 0 6年 ， 胡小芳 建立 了混凝土落 度与 N X S一1 1 A型 旋转黏度计 所测得 的屈服应 力 的半经 验数学模 型 ， 如式 ( 2 0) 所示 ： r 0= 3 8 4+3 3 8 ( 2 0) 一 u u ， 式中： p 拌合物 的密度 ， m ； 坍落度 ， mm。 2 2 工作性 能与塑性黏度的相关性 普遍认为 ， 具有相 同坍落度 的混凝 土 ， 工作性 能表现 出的差异是 由塑性黏度引起 的。 古川曾用坍落度试验 中拌 合物坍落的平均速率来表征塑性黏度 ， 时问的测量是从混 凝土开始坍 落到 与某一 中间高 度为止 ， 但 其装 置 比较 复 杂 ， 需要伺服马达 、 记录仪 、 位移转换 器等 ， 不适用 于施 工 现场 。 为简便表 征坍落 时间 ， F e r r a r i s 和 d e l a r r a r d对 这种 装置进行了改进 ， 也 就是现在 我们熟 知 的改 良坍落度 试 验 ， 如图 9所示 。 为验证 改 良坍落 度试验 结果 的可靠 性 ， F e r r a r i s 还进行 了平行试 验 ， 结果表 明改 良坍落 度试 验 与标准坍落度试验测量结果具有一致性。 初始状态 坍落过程中 坍落终止 图 9改良坍落度试验示意图 F e r r a r i s 根据改 良坍落度试 验和 B T R H E O M 流变仪测 试结果给 出了确定塑性黏度 的半经验计算式 ， 如式 ( 2 1 ) 所 示 。 由于式( 2 1 ) 中的时间T是改良坍落度试验测得的 混凝土落 1 0 0 i n r n 所用的时间， 因此 F e r r a r i s 提出的塑性黏 度 的半经验计算式只适用 于坍落度在 1 2 0 2 6 0 m l i 1 范 围 内的混凝土 。 对 于坍落度 为 1 2 0 - 2 6 0 m m 的混 凝土 ， 实测 值 与预测值 的平均误差为 6 6 P a S ， 表明其相关性较好 。 =2 5 X1 0一 pT 1 2 0 mm S2 0 0 I T l m x= p T 1 0 81 0 ( S一1 7 5) 2 0 0 mmS2 6 0 mm ( 2 1 ) 式 中： g 重力加速度 ， m s ； p 拌合物的密度 ， m ； 混凝土落 1 0 0 m i n所 以时间 ， s ； 坍落度 ， i Y l l n 。 2 0 0 6年 ， 胡小芳在 C h i a r a F F e a r i s 的基础上 ， 再次改 良坍落度试验 ， 通过测得混凝土落 5 0 m l n 、 1 0 0 mm 的时间 和 N XS一 1 1 A型旋转黏度计测得的塑性黏度建立了用混凝 土拌合物密度 、 坍落度和坍落 5 0 ra n 、 1 0 0 m l T l 的时间来表征 屈服应力和塑性黏度的经验式数学模型， 如式( 2 2 ) 所示 。 =4 9 3 X1 0p g t 5 o S1 0 0 mm ：4 9 3 X 1 0p g t l o o 1 0 0 mm S2 0 0 i n i n = 1 0p g t 1 0 0 ( 0 1 1 7 S一 2 0 8 6 ) 2 0 0 mmS 2 6 0 mm ( 2 2 ) 式中 ： J 9 拌合物的密度 ， k g m ； f 5 0 ? 昆 凝土坍落 5 0 m l r l 所 以时间 ， s ； f 10 0 混凝土坍落 1 0 0 I L r l2 所 以时间 ， S ； 坍落度 ， i n n q 。 2 0 0 9年 R Z e r b i n o 等 根据 B ML旋转黏度计测得 的 塑性黏度和 V型漏斗流出时间， 拟合出了V型漏斗流出 时间与塑性黏度 的关系方程 ， 但是二者之 间的关系因混凝 土配合比不同差别较大。 根据坍落扩展度测得的 T 。 。 与 B ML旋转黏度计测 得 的塑性 黏度做数值 拟合 ， 对于不 同 配合 比的 自密实混凝土得到 了较 为一致 的关系方程 ， 其表 达形式如式 ( 2 3 ) 所示。 I n ( 0 0 0 6 8 ) ， 式中 ： 。 。 扩展度达到 5 0 0 m m所 以的时间， s 。 2 0 1 2年曹明莉等 。 。 基 于倒坍落度试 验 ， 通过对屈 服 应力和剪切速率两个参数 的测定和推导 ， 结合 F e r r a r i s 提 出的坍落度 S与屈服应力 r 的计算 式推算出塑性黏度的 表达式如式 ( 2 4 ) 所示 ： ： f p H 1 9 H - _ S ) - 2 1 2 1 4 f ( ，、 Z 4 ) “： = = _ 一 I 斗 ， 式中 ： 卜混凝土的摩擦 系数 ； p 拌合物的密度 ， k g m ； 日坍落度筒高度 ， 3 0 0 ra i n ； 坍落度 ， i n l n ； f 倒坍落度筒测得 的流出时间 ， s 。 3 存在问题及发展趋势 建立新拌混凝土工作性能 与流变 参数之问 的相关 性 已经成为学术界研究的热点。 但是不 同学者 的研究结论差 异较大 ， 其原因如下 ： ( 1 ) 目 前混凝土流变参数的测量主要基于流变仪 ， 尽 管各流变仪的工作原理基本相同， 但是不同流变仪的物理 参数并不相同 ， 此外测试过程中 昆 凝土拌合物与流变仪容 器壁之间存在无法避免的摩擦力 ， 对于旋转流变仪还存在 转子与混凝土之 间的相互约束力 ， 从而导致这些 流变仪测 得混凝土拌合物 的流变参数并不准确。 ( 2 ) 目前研究者对新拌混凝土工作性能与流变参数之 间相关性 的研究 ， 只是基于各 自的理解 ， 并且使用不 同的流 变仪 ， 导致所建立的二者关系式之间只是有相似的趋势。 尽管很多学者研究了水灰 比、 砂率 、 减水剂 、 水泥用量 等 因素对新拌混凝土流变参数的影 响， 但是 目前还停 留在 定性研究 阶段 ， 如图 6所示 。 定 量研究混凝土各组分对 流变参数的影响一直是 不少学 者努力的方 向。 他们设想 ， 若能完全清楚混凝土各组分对流变参数 的影响 ， 就可以借 助计算机模型 ， 通过输入流变参数模拟 出混凝土在复杂形 状模板中的填充过程 ， 从而轻松解决混凝土配合 比和模板 形状 的优化等 目前 比较棘手 的问题 ， 此外还能为选择合适 的施工方法提供依据 。 参考文献 ： 1 F E R R A R I S C F Me a s u r e m e n t o f r h e o l o g i c a l p r o p e r ti e s o f h i g h p e rf o r ma n c e c o n c r e t e ： s ta t e o f t h e a r t r e p o r t J A C I MA T E R J ， 1 9 9 6 2 T A N We i z h u ， A N Mi n g z h e A n e w m e t h o d t o e v a l u a m w o r k a b i l i - t y o f h i g h p e r f o r ma n c e c o n c r e t e J C h i n a C o n c r e t e a n d C e m e n t P r o d u c t s， 1 9 9 6， 3： 111 6 3 WA L L E V I K O H R h e o l o g ya s c i e n ti f i c a p p r o a c h t o d e v e l o p s e l f c o m p a c t i n g c o n c r e t e J 2 0 0 3 1- 4 3 O l a f u r H a r a l d s s o n Wa l l e v i k ， J o n E l v a r Wa l l e v i k R h e o l o g y a s a t o o l i n c o n c r e t e s c i e n c e： Th e us e o f r h e o g r a p hs a n d wor k a b i l i t y b o x e s 1- J C e m e n t and C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 1 1 ( 4 1 ) ： 1 2 7 9一 l 28 8 I- 5 H U A N G D a n e n g R h e o l o g i c a l th e o r y J J o u rna l o f Wu h a n u n i - v e r s i t y o f t e c h no l o g y， 1 9 8 2， 2： 1 2 51 3 0 6 R O U S S E L N R h e o l o g y o f fl e s h c o n c r e t e ： f r o m m e a s u r e m e n t s t o p r e d i c t i o n s o f c a s ti n g p r o c e s s e s J Ma t e r i a l s a n d S t r u c t u r e s ， 2 0 0 7 ( 4 0 ) ： 1 0 0 1 1 0 1 2 1- 7 wu Z h o n g w e i L I A N H u i z h e n H i g h p e r f o rmanc e c o n c r e t e M1 Ch i na Ra i l wa y Pu b l i s h i n g h o us e， 1 9 9 9 1- 8 A MZ I A N E S ， F E R R A R I S C F ， K O E H L E R E P Me a s u r e m e n t o f w o r k a b i l i t y o f fr e s h c o n c r e t e u s i n g a m i x i n g t r u c k J J R e s Na ft I n s t S t a n d T e c h n o l ， 2 0 0 5 ( 1 l O ) ： 5 5 6 6 9 T A T T E R S A L L G H Wo r k a b i l i ty a n d q u i ty c o n t r o l o f c o n c r e t e 1 M1 1 9 9 1 1 0 X U C， D E L A R R A R D F T h e r h e o l o g y o f f r e s h h i g hp e rf o r m a n c e c o n c r e t e 1- J - C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 1 9 9 6 ( 2 6 ) 2 ： 2 8 32 9 4 下转第 1 2 7页 1 2 3 ( 2 ) 纤维 的掺量及长径比对砂浆 的抗压强度有很大影 响 ， 合适长径比、 适 当掺量 的玄 武岩纤维掺入 到混凝土 中 时 ， 能提高碱矿渣水泥砂浆的抗压强度 ， 本研究 中 ， 当掺人 6 m m、 掺量为 0 0 7 的纤维时， 砂浆的 2 8 d 抗压 强度提高 了7 1 ， 而当掺人 1 2 ri m、 掺量为 0 2 的纤维 时， 砂浆 的 2 8 d抗压强度提高了 6 。 ( 3 ) 掺入玄武岩纤维能提高碱矿渣水泥砂浆的 2 8 d 抗折强度和韧性 。 当掺人 6 mm和 1 2 n li n玄武岩纤维 ， 掺 量为 0 0 2 时 ， 砂浆 2 8 d抗折强度都明显增加 ， 当掺量为 0 2 时 ， 掺人 6 mm 和 1 2 mm玄武岩纤维 的砂浆 的 2 8 d 抗折强度分别提高 了 2 9 和 3 4 ， 折 压 比分别提高 了3 9 和 2 8 ， 这在微观结构 中也得到了验证 。 ( 4 ) 掺入不 同长度的玄武岩纤维 ， 对碱矿渣水泥砂浆 的工作性及强度 的影响不 同， 与纤维对硅酸盐水泥砂浆 的 影响规律也不尽 同。 需要进一步研究玄武岩纤维 的掺量及 长径 比对碱矿渣水泥砂浆工作性及力学性能 的影响规律 ， 为碱矿渣水泥的推广应用奠定坚实 的理论基础 。 参考文献： 1 陈科 ， 杨长辉， 潘群等 碱矿渣水泥砂浆的干缩特性 J 重庆大 学学报 ， 2 0 1 2 ， 5 ( 3 5 ) ： 6 4 6 7 2 J I N F ， G U K， A LT A B B A A A S tr e n g t h a n d d r y i n g s h r i n k a g e o f r e a c t i v e Mg O mo d i fl e d a l k a l i a c ti v a d s l a g p a s t e J C o n s t r uc t i o n a n d Bu i l d i n g M a t e ria l s， 2 01 4， 5 1： 3 9 5 40 4 3 F A N G Y H， L I U J F ， C H E N Y Q E f f e c t o f m a g n e s i a o n p r o p e r t i e s a n d m i c r o s t r u c t u r e o f a l k a l i a c ti v a t e d s l a g c e m e n t J Wa t e r S c i e n c e a n d E n g i n e e ri n g ， 2 0 1 1 ， 4 ( 4 ) ： 4 6 3 4 6 9 4 E L D I D A MO N Y H， A ME R A A， H a md y A b d E l a z i z P r o p e r t i e s a n d d u r a b i l i t y o f a l k a l i a c tiv a t e d s l a g p a s t e s i mme r s e d i n s e a w a t e r J C e r a mi c s I n t e r n a t i o n a l ， 2 0 1 2 ， 3 8 ： 3 7 7 3 3 7 8 0 5 崔毅华 玄武岩连续纤维 的基本特性 J 纺织学报 ， 2 0 0 5 ， 2 6 ( 5 ) ： 1 2 0 1 2 1 6 P A V L O V S K I D， MI S L A V S K Y B ， A N T O N N O V A C N G c y l i n d e r 上接第 1 2 3页 1 1 R O U S S E L N， C U S S I G H F D i s t i n c t l a y e r c a s ti n g o f S C C： T h e m e c h a n i c a l c o n s e q u e n c e s o f