REOLOGIA W TECHNOLOGII BETONU - Katedra Inżynierii ...

gdzie:
c – spójność kapilarna,
σ – naprężenie normalne,
tg φ – współczynnik tarcia wewnętrznego.
Zaś lepkość plastyczna ηpl jest oporem mieszanki stawianym płynięciu i jest proporcjonalna
do różnicy naprężeń τ - τo .
•
γ
τ
τo ηpl
γ γ τ
γ
płynięcie
Rys.2. Odkształcenie postaciowe Rys.3. Wpływ naprężeń na zachowanie się
mieszanki
Z równania (1) wynika, że mieszanka betonowa ma dwie stałe materiałowe: granicę
płynięcia τo i lepkość plastyczną ηpl, Nazywane są one parametrami reologicznymi
mieszanki. Widoczny na rys.1 moduł odkształcalności postaciowej G, będący
charakterystyką sprężystości mieszanki, jest zwykle pomijany, ze względu na znikomy jego
wpływ na zachowanie się mieszanki w procesach wykonywania betonu. Ze względu na
urabialność istotne są tylko granica płynięcia τo, i lepkość plastyczna ηpl.
Zachowanie się mieszanki pod obciążeniem zależy głównie od wywołanych nim
naprężeń stycznych τ w mieszance, co pokazuje rys.3. Dopóki naprężenia te są mniejsze od
granicy płynięcia mieszanki, jej odkształcenie jest małe oraz ograniczone i skończone w
czasie. Wtedy mieszanka zachowuje się jak ciało stałe. Urabianie mieszanki w procesach
technologicznych związane jest głównie z jej płynięciem. Zachodzi ono gdy naprężenia
styczne w mieszance przekroczą granicę płynięcia τo. Wtedy mieszanka zachowuje się jak
ciecz o dużej lepkości i płynie z prędkością tym większą, im naprężenia są większe od
granicy płynięcia i im mniejsza jest lepkość plastyczna mieszanki. Dla określonych
rodzajów i typów sprzętu mechanicznego, stosowanych w procesach wykonywania betonu,
stan naprężeń i ich wielkość są zwykle ustalone. Zatem dostosowanie właściwości
reologicznych mieszanki w takim przypadku, polega na nadaniu jej odpowiednich wartości
granicy płynięcia τo i lepkości plastycznej ηpl, poprzez odpowiednie zaprojektowanie
składu mieszanki betonowej (betonu). Zwrócić przy tym należy uwagę, że zbyt mała
lepkość mieszanki (wysoka płynność) będzie skutkować utratą jej stabilności tj. segregacją.
Efektywnym i łatwym w użyciu czynnikiem modyfikującym właściwości reologiczne
mieszanki, odpowiednio do wymaganych, są superplastyfikatory.
5. Układ obciążeń mieszanki
Ruch mieszanki, jej odkształcenie i płynięcie w zmechanizowanych procesach
wykonywania betonu, czyli procesach przetwarzania i transportu mieszanki, wywoływane
są transportem pędu przekazywanego mieszance przez organ roboczy maszyny (np. tłok
pompy, mieszalnik, buława wibratora). Rządzi tym druga zasada ruchu Newtona:
1
81