什么是粘度呢?所謂粘度,一般是指物質(zhì)內(nèi)摩擦力的總和,是流體流動(dòng)相對(duì)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)。使用粘度計(jì)測(cè)量得到的粘度值越大,其流動(dòng)性能越差。粘度可以認(rèn)為是流體的粘聚性。
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什么是稠度?稠度是指物體本身所處的狀態(tài)描述。稠度可以理解為粘結(jié)力。
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稠度儀(這臺(tái)儀器是測(cè)水泥的稠度)
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稠度和粘度兩者并不相同,例如有的流體很稠但不一定會(huì)很粘。稠度和粘度對(duì)流體來(lái)說(shuō),兩者絕大多數(shù)情況下表達(dá)的意思基本是一樣的。部分稠度計(jì)也可以看做是粘度計(jì)的一種。
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流變學(xué)是研究流動(dòng)和形變的科學(xué),流變學(xué)可以研究除胡克彈性固體和牛頓流體外的所有物質(zhì),牛頓流體力學(xué)中將粘性看作是簡(jiǎn)單的線性規(guī)律,而事實(shí)上是假定剪切應(yīng)力剪切速率之間是線性的關(guān)系。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,其中最為水泥基材料所廣泛使用的是賓漢姆模型,它用屈服應(yīng)力和塑性粘度兩個(gè)參數(shù)來(lái)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(chēng)為塑性粘度,它和表觀粘度是不一樣的,表觀粘度就是粘度。
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再來(lái)介紹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(lài)性粘度。
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剪切變稀是一種比較普通的情況,也稱(chēng)暫時(shí)粘度降或假型性。對(duì)應(yīng)的也有剪切增稠,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(chēng)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(méi)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(zhēng)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。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(wèn)題等,因此認(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(kāi)下面的工作。
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以上介紹的流變學(xué)概念比較難懂,舉個(gè)例子比如擠牙膏,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,而原本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(guò)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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總結(jié):稠度和粘度不是一樣的,但兩者在大部分情況下表達(dá)的意思是基本一樣的。流變學(xué)是研究流體流變性能的科學(xué),流體的流變性能可以使用流變儀和相關(guān)的軟件進(jìn)行分析,從而得到其流變曲線,根據(jù)對(duì)曲線的研究,我們可以更好的利用該流體。
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