Desarrollo de un dispositivo de análisis de la reología del hormigón

• Autores: Fernando Martínez-Abella, Belén González-Fonteboa, Gemma Rojo López, Juan Loureda Mantiñán, Valentín Armesto Miguel, Juan Vilar Nogués
• Localización: Resúmenes de comunicaciones, 2014, ISBN 978-84-89670-80-8, págs. 225-226
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Development of a device for concrete rheological analysis
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    El objetivo de este estudio es el desarrollo de un dispositivo de caracterización reológica del hormigón fresco (Horreómetro), con consistencias válidas a partir de 80 mm de asiento en cono de Abrams, y aplicable a hormigones autocompactantes. La selección de la pala más adecuada, entre dos palas de estudio, Pala Coruña y Pala Demo, y la calibración de este dispositivo, a través de los resultados de dos ensayos, el Stress Growth Test (SGT) y el Flow curve test (FCT), se realizan por comparación con un reómetro comercial.

    El SGT consiste en la rotación de una pala embebida en el hormigón a una velocidad baja y constante a la vez que se registra la medida del par torsor generado. El par máximo, convertido a tensión, se corresponde con la tensión de flujo umbral estática. Este ensayo solo requiere de la definición de la velocidad de rotación. El análisis del funcionamiento del SGT en el dispositivo a desarrollar se ha realizado, para ambas palas, a velocidades de 0.56rpm, 1.5 rpm y 3 rpm.

    El FCT mide la tensión de corte a diferentes velocidades de deformación (curva de flujo) tras un periodo de pre-corte a velocidad constante que rompe la estructura del fluido y minimiza los efectos de la tixotropía. Los datos de torsor y velocidad de rotación de la pala en la curva descendente, convertidos a unidades fundamentales de tensión de corte y velocidad de deformación, permiten dibujar la curva de flujo del material. Este ensayo requiere de la definición de la velocidad de rotación durante el periodo de pre-corte (meseta) y de la duración del mismo. El análisis del funcionamiento del FGT en el dispositivo a desarrollar se ha realizado, para ambas palas, a velocidades de 10rpm y 30rpm combinadas, cada una, con mesetas de 5 y 90s.

    Para la calibración se ha utilizado un hormigón de relación a/c 0,4 que se sometió a los ensayos de SGT y FCT por duplicado a diferentes tiempos (10, 15, 20 y 30 min). Los ensayos se realizaron al mismo tiempo en el reómetro prototipo y en el reómetro comercial, midiéndose, entre cada intervalo de tiempo, el asiento en cono de Abrams. Los resultados han permitido seleccionar el tipo de pala y los parámetros de cada ensayo (velocidades y duración de la meseta) más adecuados para la geometría y condicionantes de motor del reómetro prototipo.

  • English

    The aim of this study is the development of one device of fresh concrete rheological characterization (Horreómetro), valid for concrete with slump values ≥ 80 mm, and applicable to self-compacting concrete. The selection of the most appropriate impeller, between the two studied vane impellers, Pala Coruña and Pala Demo, and the calibration of the device, through the results of two tests, the Stress Growth Test ( SGT ) and Flow Curve Test (FCT ), are performed by comparison with a commercial rheometer.

    SGT consists on the rotation of a vane in a concrete mix at a constant low speed while recording the generated torque. The maximum torque, converted into stress, corresponds to the static yield stress. This test only requires the definition of the rotation speed. In order to adjuste the SGT each impeller was rotated at three constant speeds, 0.56rpm, 1.5 rpm and 3 rpm.

    The FCT measures shear stress at different shear rates (flow curve) after a pre-shear period at a constant speed that produce the structural breakdown and minimizes the effects of thixotropy. Torque and vane rotation speed datas on the decrease curve, converted to fundamental units of shear stress and shear rate, enable to represent the material flow curve. This test requires the definition of the rotational speed during the pre-shear period (breakdown time) and the definition of the elapsed time of this preriod.

    In order to adjuste the FCT, each impeller was rotated at two speeds, 10rpm and 30rpm, both combinated with tow different breakdown times of 5 and 90s.

    In the experimental work (both in FCT and in SWT), a concrete with a w/c ratio of 0.4 was used. Moreover, these two test were repited twice at different times (10, 15, 20 ,30 min).

    The tests were performed in the prototype rheometer and in the commercial rheometer at the same time, measuring before and after each test, the slump value. The results have allowed the selection of the proper vane and of the proper test parameters (speeds and breakdown time) accorging to the geometry and the engine conditions of the protoype rheometer.