Pseudo-niestabilność reologiczna zawiesin iłowo-cementowych

• Autorzy: Izak P.

Warianty tytułu

EN

Pseudorheounstability of clay-cement suspensions

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę reologiczną zawiesin iłowo-cementowych. Dla takich cieczy, których właściwości reologiczne zależą od szybkości gradientu ścinania, czasu ścinania i kinetyki nieodwracalnych reakcji żelowania zaproponowano nową nazwę pseudoreoniestabilnych. Szczególną uwagę zwrócono na właściwości tiksotropowe zawiesin iłowo-cementowych. Tiksotropię określono poprzez zróżniczkowanie krzywych płynięcia przy wzrastających i malejących szybkościach ścinania. Taki sposób umożliwił ocenę szybkości wykonywania pracy na niszczenie i odbudowę struktury tiksotropowej. Pomiary wykazały, że struktura tiksotropowa zawiesin iłowo-cementowych w początkowym okresie zależy od ilości cementu i szybkości ścinania. W okresie późniejszym zawiesina zmienia swoje właściwości już nieodwracalnie w wyniku reakcji hydratacji. Kinetyka reakcji hydratacji również jest uzależniona od szybkości ścinania. Znajomość tych właściwości zawiesin umożliwia skuteczną aplikację zawiesin iłowo-cementowych do stabilizacji podłoży gruntowych.

EN

The rheological characteristics of clay-cement suspension is presented in the article. For such fluids whose rheological properties depend on the shear stress gradient, shear time and kinetics of the irreversible gelation reactions new name is proposed, i.e. pseudo-nonrheostable fluids. Special attention was paid to the thixotropic properties of clay-cement suspensions. Thixotropy was determined by the differentiation of the flow curves at increasing and decreasing shear rates. This method enabled for the evaluation of speed work on destruction and reconstruction of the thixotropic structure. Tests have shown that thixotropic structure of the clay-cement suspensions at the initial stage depends on the amount of cement and shear rate. Later, suspension changes irreversibly its properties as a result of hydration reaction. Kinetics of the hydration reaction also depends on the shear rate. Knowledge of these properties enables for effective application of the clay-cement suspensions in the stabilizalion of the subsoils.

Słowa kluczowe

PL

zawiesina wodna; zawiesina iłowo-cementowa; właściwości reologiczne; analiza stabilności; krzywa płynięcia; pseudo-niestabilność; pseudotiksotropia

EN

water suspension; clay-cement suspension; rheological properties; stability analysis; flow curve; pseudorheounstability; pseudothixotropy

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 21/83, nr 6
• Strony: 396--404
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Izak P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. St Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

Bibliografia

• 1. H. Freundlich, „Thixotropy“, Herman et Cie, Paris, (1935).
• 2. J. Pryce-Jones, “Studies in thixotropy”, Kolloid-Z., (1952), 129, 96-122
• 3. D.C.H. Cheng, “Characterization of thixotropy revisited”, Rheol Acta 42, 372–382 (2003).
• 4. N. Roussel, R. Le Roy, P. Coussot, “Test of a thixotropy model by comparison with local and macroscopic flow properties”, J. Non-Newtonian Fluid Mech., 117, 85-95 (2004).
• 5. P.A. Rebinder, “On the rheology of thixotropically structurized dispersed system”, Proc. of the Fifth Inter. Congress on Rheology, Tokyo, 2, 375-385, Tokyo 1970.
• 6. Gliniak, P. Izak, „Tiksotropia zawiesin ceramicznych”, Szkło i Ceramika, 52, 6-9 (2001).
• 7. Jawed, J. Skalny, J. F. Young, w “Structure and Performance of Cements”, Chapter 6, Applied Science Publ., London 1983.
• 8. E. R. Kipko, J. A. Połozow, O. J. Luszinkow, B. A. Lagunow, J. I. Swirski, M. Nedra, “Kompleksnyj metod tamponada pri stroitelstwie szacht”, Nedra, Moskwa 1984.
• 9. C. Legrand, “The flocculent state of cement pastes before setting and its consequences on rheological behavior”, Comportements rheologiques et structure des materiaux – CR 15eme Coll. GFR, Paris 1980.
• 10. P.F.G. Banfill, D.C. Sanders, “On the viscometric examination of cement pastes”, Cement Concrette Res., 11, 3 (1981).
• 11. P.F.G. Banfill, „The rheology of fresh cement-based materials”, Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej, Budownictwo, 26 (1988).
• 12. S. Grzeszczyk, „Reologia zawiesin cementowych”, PAN, Studia z Zakresu Inżynierii, Nr 47, Warszawa 1999.
• 13. J. Szerafin, „Wpływ tarciowych oporów ruchu na zasięg tłoczenia dyspersji cementowej”, Budownictwo i Architektura, 2, 141-153 (2008).
• 14. Warner J., “Practical Handbook of Grouting. Soil, Rock and Structures”, Wiley and Sons, New Jersey 2004.
• 15. Chin W.C., “Computational Rheology for Pipeline and Annular Flow”, Gulf Proffesional Publishing 2001.
• 16. Z. Kembłowski, Reometria płynów nieniutonowskich, WNT-Warszawa 1979.
• 17. Ł. Wójcik, P. Izak, R. Kuś, „Wykorzystanie surowców zawierających minerały ilaste w przegrodach hydroizolacyjnych”, Ceramika, 103, 1181- 1188 (2008).
• 18. Ł. Wójcik, P. Izak, R. Kuś, „Wpływ zmian składu na właściwości spoiw iłowo-cementowych”, Materiały Ceramiczne, 61, 1, 27-30 (2009).
• 19. Ł. Wójcik, P. Izak, A. Stempkowska, „Pseudotiksotropowe właściwości zawiesin iłowo-cementowe”, Materiały Ceramiczne, 63, 2, 278-282 (2011).
• 20. D. Słowikowski, R. Kuś, P. Izak, „Zastosowanie spoiw iłowo-cementowych dla potrzeb poprawy warunków geotechnicznych gruntów w budownictwie hydrotermalnym”, Materiały Ceramiczne, 65, 3, 382-385 (2013).
• 21. Ł. Wójcik, P. Izak, R. Kuś, „Uszczelniające spoiwa iłowo-cementowe – mikrostruktura i właściwości”, Symposium Europeen Paris-Orlean-2012, 1-9
• 22. D. Słowikowski, „Likwidacja przebić hydraulicznych w podłożu gruntowym – praktyczne doświadczenia z realizacji”, Geoinżynieria, 4, 45, 60-64 (2013).
• 23. P. Izak, „Reologia w ceramice”, Wydawnictwa AGH, Kraków 2015.
• 24. Sikora M., Adamczyk G., Krystyjan M., Dobosz A., Tomasik P., Berski W., Lukasiewicz M., Izak P., „Thixotropic properties of normal potato starch depending on the degree of the granules pasting”, Carbonate Polymers, (2015), 121, 254-264.
• 25. Sikora M., Adamczyk G., Krystyjan M., Dobosz A., Tomasik P., Berski W., Lukasiewicz M., Izak P., „Thixotropic properties of waxy potato starch depending on the degree of the granules pasting”, Carbonate Polymers, (2016), 141, 126-134