Określanie parametrów przepływu laminarnego plastyczno-lepkich zaczynów cementowych aproksymowanych modelem Herschela-Bulkley’a

• Autorzy: Kempiński J. , Świerzko R.

Warianty tytułu

EN

Determination of the parameters of laminar flow of viscoplastic cement pastes approximated with use of the Herschel-Bulkley model

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reologii zaczynów cementowych wykonanych przy użyciu cementu CEM I 42,5 R. Badania wykonano dla zaczynów o wskaźniku wodno–cementowym zmieniającym się w zakresie od 0,36 do 0,60. Ustalono, że badane zaczyny zachowują się jak mieszaniny plastyczno–lepkie o zmiennej lepkości plastycznej, mogące być opisane za pomocą trójparametrowego modelu Herschela–Bulkley’a. W pracy omówiono także i porównano różne metody wyznaczania współczynnika strat liniowych λ, dla mieszanin opisanych modelem Herschela–Bulkley’a, niezbędnego do projektowania instalacji pompowo–rurowych oraz przedstawiono metodę wyznaczania krytycznej liczby Reynoldsa, rozdzielającej ruch laminarny od ruchu turbulentnego.

EN

The paper presents results of rheological tests of cement paste made of ordinary Portland cement CEM I 42.5 R. The tests were performed for pastes of water-cement ratio varying from 0.36 to 0.60 by mass. It was found that the tested samples behave as viscous-plastic mixtures revealing variable plastic viscosity. Such mixtures could be described with the three-parameter Herschel-Bulkley's model. Selected methods of calculation of the linear loss coefficient λ. for mixtures subjected to the Herschel- Bulkley's model were also described and compared. Method of determination of the critical Reynold's number separating the laminar and the turbulent flow zone for the tested mixtures was presented.

Słowa kluczowe

PL

iniekcja ciśnieniowa; zaczyn cementowy; reologia; stosunek wodno-cementowy; właściwości lepko-plastyczne; przepływ laminarny; model Herschela-Bulkleya

EN

pressure injection; cement paste; rheology; water-cement ratio; viscoplastic properties; laminar flow; Herschel-Bulkley model

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 20/82, nr 3
• Strony: 150--161
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kempiński J.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Wrocław

autor

Świerzko R.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Wrocław

Bibliografia

• 1. J. Bensted, R. Smith, Cementy wiertnicze. Część 9: Zagadnienia reologii w cementowaniu otworów wiertniczych. Cement Wapno Beton, 78, 2, 92-100 (2011).
• 2. S. Czaban, Wyznaczanie parametrów hydrotransportu rurowego reostabilnych mieszanin dwufazowych. Nr 60, seria Rozprawy, Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu, Wrocław 1987.
• 3. H. Eckstädt, Druckrohrströmung von Rinder Und Schweinegülle, dissertation, Universität Rostock 1984.
• 4. G. W. Govier, K. Aziz, The flow of Complex Mixtures in Pipes, Van Nostrand Reinhold Company 1972.
• 5. J. Kempiński, Flow characteristic of homogeneous mixture in laminar flow zone. Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics, Instytut Budownictwa Wodnego PAN, Gdańsk, 48, 4, 57-68 (2001).
• 6. J. Kempiński, R. Świerzko, Rheological foundations of the hydraulic transport of cement pastes. Monografie CVIII, seria Współczesne problem budownictwa, nr. I, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu 2010.
• 7. W. Kilian, Ocena wpływu temperatury czasu i koncentracji na cechy reologiczne płynnych zaczynów cementowych, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław 2008.
• 8. I. M. Krieger, H. Elrod, Direct determination of the flow curves of nonnewtonian fluids. II. Shearing rate in the concentric cylinder viscometer. Journal of Applied Physics, 24, 134-136 (1953).
• 9. I. M. Krieger, S. H. Maron, Direct determination of the flow curves of non-newtonian fluids. Journal of Applied Physics, 23, 147-149 (1953).
• 10. I. M. Krieger, S. H. Maron, Direct determination of the flow curves of non-newtonian fluids. III. Standarized treatment of viscometric data, Journal of Applied Physics, 25, 72-75 (1953).
• 11. M. Król, J. Szerafin, Reologia w procesie iniekcji zaczynami cementowymi, Monografia, Reologia w technologii betonu, Gliwice 2009.
• 12. K. Madlener, B. Frey, H. K. Ciezki: Progress in Propulsion Physics, 1, 237-250 (2009).
• 13. PN-EN 197-1:2002. Cement. Część 1. Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
• 14. N. W. Ryan, M. W. Johnson, Transition from laminar to turbulent flow in pipes. AIChE Journal, 5 (1959).
• 15. S. Stryczek, R. Wiśniowski, A. Gonet, A. Złotowski, Wpływ rodzaju cementu na właściwości reologiczne zaczynów uszczelniających stosowanych w technologiach wiertniczych. Wiertnictwo Nafta Gaz, 27, 4, 721-739 (2010).