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粘度、稠度及流變學(xué)的基本知識(shí)

文章出處：原創(chuàng)網(wǎng)責(zé)任編輯：小莉作者：小莉人氣：-發(fā)表時(shí)間：2016-09-21 15:42:00

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一、粘度和稠度的概念

首先這里要解釋一下粘聚性和粘結(jié)力，這說的就是粘度和稠度，所謂粘度，就是物質(zhì)內(nèi)摩擦力的總和，是流動(dòng)阻力的一種量度，是剪切應(yīng)力與剪切速率的比，因此也叫粘度系數(shù)。但是這個(gè)名稱有待商榷，原因馬上會(huì)提到。

而稠度，是物質(zhì)本身所處狀態(tài)的描述，兩者并不一樣，比如有的東西很稠，但是不粘，但針對(duì)流動(dòng)講，兩者絕大多數(shù)情況下，要表達(dá)的意思基本是一致的。有關(guān)粘度還要說明一些。

二、流變學(xué)的基本知識(shí)

流變學(xué)顧名思義，就是研究流動(dòng)和形變的科學(xué)，最早由bingham提出，可用于研究所有物質(zhì)，當(dāng)然不包括經(jīng)典的胡克彈性固體和牛頓粘性液體，因?yàn)榕ｎD流體力學(xué)中將粘性看作是簡單的線性規(guī)律，而事實(shí)上卻不是這樣，他假定剪切應(yīng)力剪切速率之間是線性的關(guān)系，當(dāng)然，至今很多的流變學(xué)研究還是使用線性框架，流變學(xué)中提出了幾個(gè)不同牛頓流體的模型，其中最為半固態(tài)流體廣泛使用的，就是賓漢姆模型，它用屈服應(yīng)力和塑性粘度兩個(gè)參數(shù)來表征材料的流變性質(zhì)，賓漢姆模型只是在牛頓流體粘度的表達(dá)式里面加了一個(gè)屈服應(yīng)力的值，這個(gè)屈服應(yīng)力就是指流體流動(dòng)之初時(shí)的內(nèi)摩擦力，符合賓漢姆模型的物體在屈服應(yīng)力值之下，是固態(tài)的，僅表現(xiàn)一定的彈性變形，當(dāng)應(yīng)力值大于屈服應(yīng)力，物體就變現(xiàn)為牛頓流體連續(xù)流動(dòng)，而這時(shí)的應(yīng)力值與剪切速率的比例，稱為塑性粘度，它和表觀粘度是不一樣的，表觀粘度就是粘度。

我們?cè)賮斫榻B一下非牛頓流體粘度的變化情況，事實(shí)上，真實(shí)材料的粘度受到剪切速率，溫度，壓力和剪切時(shí)間的影響極大，他并不是一個(gè)系數(shù)，而是剪切速率的一個(gè)函數(shù)，因此，粘度又叫做剪切粘度或者剪切依賴性粘度。

剪切變稀是一種比較普通的情況，也稱暫時(shí)粘度降或假型性，當(dāng)然也有剪切增稠，對(duì)于剪切變稀的材料，表示粘度隨剪切應(yīng)力變化曲線，當(dāng)剪切速率很高時(shí)，粘度又趨于不變。這也被稱為觸變性。

有關(guān)這些參數(shù)的測(cè)試方法，雖然已經(jīng)多非常多的研究成果，但是至今還是沒有一個(gè)完備的檢測(cè)水泥基材料流變性能的試驗(yàn)方法，而對(duì)于流變性能的表征，這點(diǎn)上也還在爭論之中，現(xiàn)今對(duì)于混凝土流變學(xué)的研究還比較少，對(duì)于流變性能的表征方法也還不成型，這也阻礙了粘度調(diào)節(jié)劑的普及使用。

而我認(rèn)為，現(xiàn)今混凝土流變學(xué)研究中，還應(yīng)當(dāng)注意的是，賓漢姆模型其實(shí)在很多情況下并不適用，他不能描述觸變性，不能描述摻加粘度調(diào)節(jié)劑之后混凝土坍落度的損失問題等，因此我認(rèn)為粘度調(diào)節(jié)劑的研究依舊還是要從基礎(chǔ)著手，只有將混凝土的流變搞清楚了，才能一步步展開下面的工作。

可能之前介紹的流變學(xué)概念比較難懂，我舉個(gè)例子，就比如我們擠牙膏，牙膏擠到牙刷上之后，是可以保持不動(dòng)的，不會(huì)沿著牙刷刷毛的縫隙流下的，而牙膏又很容易從牙膏管子里擠出，在牙膏從管中被擠出的過程，牙膏的流動(dòng)可以看做是符合牛頓流體力學(xué)的，但是之后當(dāng)牙膏停止在牙刷上，他的粘度又很快回復(fù)了，這就是典型的非線性表現(xiàn)。

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