Температура застывания цементного раствора: Бетон — до какой температуры можно заливать

Температура застывания бетона: как застывает бетонный раствор

При работе с бетоном крайне важно учитывать влияние температуры окружающей среды на скорость его застывания и прочность. Игнорирование этого момента может привести к снижению качества материала, что в некоторых случаях просто недопустимо. Поэтому далее мы рассмотрим, какая оптимальная температура для застывания бетона, и что делать, если температура окружающей среды значительно ниже этого показателя.

Выполнение стяжки в холодное время года

Общие сведения

Итак, наилучшей температурой для твердения бетона считается около + 20 градусов по Цельсию. Однако, не всегда получается выдержать подобные условия. Бывают случаи, когда необходимо выполнить бетонирование в холодное время года.

К примеру, потребность в зимних работах может возникнуть в следующих случаях:

• Бетонирование при осыпающихся грунтах, что сложно выполнить в теплое время года.
• Зимние скидки на цемент. Иногда цена материала может быть действительно очень низкой, но, в то же время, хранить его до наступления потепления не имеет смысла, так как качество цемента будет снижаться. В такой ситуации оптимальным вариантом будет проведение работ в условиях низкой температуры.
• При частном строительстве. Зачастую, зимой легче получить отпуск, чем в летнее время.

Обратите внимание! Зимой дороже копать траншеи, к тому же, необходимо предусмотреть место для обогрева людей. Поэтому заниматься строительством не всегда выгодно.

Заливка фундамента в зимнее время

Особенности заливки бетона при низких температурах

В первую очередь следует разобраться, какую температуру, при работе с бетоном, следует считать низкой. Среди строителей принято считать погоду холодной, если среднесуточная температура опускается ниже + 4 градусов по Цельсию. В этом случае, для успешного проведения данной строительной операции своими руками необходимо предпринять специальные меры предосторожности, которые защитят раствор от негативного влияния холода.

Дело в том, что застывание бетона при низких температурах происходит особым образом. Скорость протекания этого процесса и качество итогового результата во многом зависит от температуры воды в составе.

Чем она выше, тем, соответственно, быстрей происходит застывание. Оптимальный ее показатель составляет 7-15 градусов.

Однако, низкая температура окружающей среды в любом случае оказывает критическое воздействие на скорость гидратации цемента. В итоге, набор прочности и застывание происходит значительно медленнее.

Утепление свежезалитого фундамента

Чтобы высчитать, сколько застывает бетон при минусовой температуре, нужно учесть, что ее падение на 10 градусов снижает скорость твердения в два раза. Подобные расчеты важны при планировании строительных работ и снятии опалубки.

Обратите внимание! Если температура опустится ниже -4 градусов по Цельсию, то раствор просто замерзнет, и, в таком случае, процесс застывания вообще прекратится, а бетон потеряет до 50 процентов своей прочности.

Однако, имеются и положительные стороны заливки при низкой температуре – при правильной организации процесса, есть шанс получить более качественный результат, так как меньшая исходная температура в итоге дает большую прочность. Единственное, необходимо помнить при какой температуре застывает бетонный раствор, т.е. следить, чтобы она не опускалась ниже -4 градусов.

Добавка для увеличения скорости застывания

Искусственное увеличение скорости застывания

Так как застывает бетон при минусовой температуре очень медленно, а сроки строительства зачастую ограничены, строители придумали несколько способов, как ускорить этот процесс.

Наиболее распространенные из них следующие:

• Добавление специальных присадок в раствор;
• Подогрев бетона электрическим кабелем;
• Использование большего количества цемента в составе.

Теперь подробней рассмотрим особенности каждого из этих методов.

Использование модификаторов

Чаще всего, при проведении строительных работ в зимнее время используют модификаторы следующих типов:

• Добавки типа С — ускорители твердения бетона;
• Добавки типа Е — водозамещающие ускорители.

Наиболее эффективным и распространенным является хлорид калия. Однако, его доля в общей массе должна составлять не более 2 %.

Надо сказать, что ускорители затвердения не влияют на качество бетона, однако, в то же время они не защищают его от замерзания. Кроме того, их применение не отменяет требования к температуре раствора и выполнение мер по его защите от замерзания.

Обратите внимание! При выполнении стяжки или фундамента, нужно сразу продумать наличие отверстий и каналов для коммуникаций, так как последующая обработка будет весьма трудоемкой. К тому же она потребует специального инструмента, к примеру, резка железобетона алмазными кругами подразумевает наличие мощной болгарки.

Использование провода для обогрева бетона

Подогрев бетона

Для подогрева бетона зачастую используют специальный кабель. Это метод, можно назвать наиболее естественным. Единственное, для достижения положительного результата, должна строго соблюдаться определенная инструкция по обогреву (узнайте также как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом).

В отличие от предыдущего метода, обогрев позволяет защитить бетон от замерзания. Соответственно, нет необходимости высчитывать при какой температуре застывает бетон и сколько длится этот процесс, так как можно обеспечить вполне нормальные условия.

На фото — кабель для прогрева бетона

Увеличение дозировки цемента

Данный метод можно использовать при незначительном снижении температуры. Увеличение дозировки должно быть небольшим, в противном случае качество бетона и его долговечность может существенно снизиться.

Совет! Если после застывание раствора понадобилось его просверлить, то наиболее эффективным методом является алмазное бурение отверстий в бетоне.

Вывод

Бетонирование при минимальных температурах имеет ряд особенностей и требует особого подхода к выполнению работ. Самое главное – не допустить цикл замораживания и размораживания раствора. Но, в то же время, если выполнить операцию правильно, то в итоге вы получите более прочный материал, чем при заливке в нормальных условиях (см.

Из видео в этой статье вы можно получить некоторую дополнительную информацию по данной теме.

Добавить в избранное Версия для печати

Статьи по теме

Все материалы по теме

оптимальный диапазон в различное время года

Прочность фундамента строения определяется качеством раствора, соблюдением последовательности его укладки и погодными условиями в конкретной местности. Поэтому необходимо выяснить, при какой температуре можно заливать бетон в теплый и холодный сезон.

Особенности набора прочности бетонными конструкциями

Чтобы уточнить, при какой температуре воздуха можно заливать цементную смесь, нужно разобраться с процессом отвердевания. В готовом растворе происходит реакция между компонентами цемента и воды – гидратация. Процесс протекает в два этапа:

• схватывание при участии алюминатов СЗА. Внутри бетона генерируются кристаллы-иголки, связывающиеся друг с другом. Через 6-10 часов образуется своеобразный скелет смеси;
• твердение с участием клинкерных минералов C3S и C2S. Во время твердения бетона формируется силикатная мелкопористая масса из мелких кристаллов.

Интересно знать! При низких температурах вода в фундаменте становится льдом, что приводит к окончанию твердения и схватывания.

Опасность влияния минусовых температур на состояние смеси

Скорость реакций гидратации и набора прочности бетоном привязаны к температуре окружающей среды. При ее понижении с +20 до +5 градусов время твердения увеличивается в 5 раз. Процесс застывания проходит еще медленнее, если на улице похолодало до нуля.

Замерзание воды при отрицательной температуре приводит к ее расширению. Далее происходит повышение давления внутри смеси, которое становится причиной распада кристаллической решетки. Последствие реакции – разрушение фундамента и ухудшение свойств монолитности из-за обволакивания льдом заполнителей.

Важно! После оттаивания жидкости процесс отвердевания восстанавливается, но качество бетона будет хуже – арматура отслаивается, а монолит растрескивается.

Какая температура воздуха является приемлемой для раствора?

Специалисты выяснили, при какой оптимальной температуре воздуха следует и можно заливать готовый бетон. Работы по строительству фундамента лучше проводить в промежутке от +5 до +15°. Уличный температурный режим в пределах от +5 до минус 3° предусматривает, что свежеуложенный бетон марки М200 весом 240 г/м³ должен быть не ниже +5 градусов.

На заметку! При использовании меньшего количества цемента оптимальная внутренняя температура состава равняется  +10°.

Показатели морозостойкости различных марок бетона

Чтобы выяснить, до какой самой низкой минусовой температуры на улице можно строить фундамент и заливать бетон, необходимо разобраться в его морозостойкости. Данная характеристика влияет на количество циклов заморозки и оттаивания смеси без потери ею не более 5 % прочности.

ГОСТом 10060-2012 регламентированы 5 групп морозостойкости производимых марок бетона:

• F50 – низкая устойчивость к замерзанию свойственна смесям М100 и М150, поэтому их применяют для внутренних работ;
• F100 – марки бетона М200 и М250 отличаются нормальной устойчивостью, но подходят только для строительства домов в теплом или умеренном климате;
• F150-300 – составы с маркировкой М300, М350 и М400 актуальны при постоянных низких температурах и на почвах с большой глубиной промерзания;
• F300-500 – такой показатель морозустойчивости у марок М450, М500, М550 и М600, рекомендованных для работ в условиях северных областей.

Важно! Составы F500-1000 не используются для частного строительства, они подходят только для промышленных зданий, исследовательских и военных комплексов.

Технология и особенности заливки в осеннее время

При какой средней летней температуре начинать строительство? Теплое время года – от +15 до +30 градусов подходит для строительных работ. Заливка бетона летом допустима. Единственное условие – защита свежеуложенного монолита от дождя.

Выбор подходящего времени

В осеннее время погода отличается непредсказуемостью, поэтому важно знать, при какой температуре можно заливать бетон осенью.

Оптимальная температура воздуха составляет от +20 до +5°, поэтому начинать устройство основания рекомендуется в сентябре-октябре до заморозков. В процессе обустройства фундамента важно учитывать, до какой отметки на градуснике нужно выполнить работы перед похолоданием. Она должна равняться +10 градусов по Цельсию. Бетонная масса набирает прочность на протяжении 1 месяца. Перед заморозками рекомендуется сделать укрытие, а в первые двое суток – защитить смесь пленкой от дождя.

Совет! Перед тем, как заливать фундамент осенью, посмотрите прогноз погоды.

Факторы, влияющие на схватывание теста в осенний период

Заливка монолита будет качественной, если учесть несколько моментов:

• температура воздуха. При каких показателях температуры можно заливать бетон осенью, чтобы начать строить дом? Нормальный показатель – плюс 16°. В этот период раствор затвердевает медленно, что обеспечивает качество постройки. Заморозки припадают на конец октября, поэтому лучше заняться строительством в середине сентября;
• характеристики влажности. Сырая погода и влажный грунт способствуют процессу отвердевания. Свежеуложенный раствор не нужно регулярно сбрызгивать водой, а медленное высыхание обеспечивает повышение прочности;
• наличие осадков. Если вы разобрались, при каких оптимальных температурах можно заливать основание, то нужно учесть и наличие дождя. Переувлажнение монолита приводит к вымыванию цементного молочка;
• уровень грунтовых вод. На болотистых участках осенью меньше воды, что позволяет сделать свайное основание. Проверить, поднялась ли вода, можно путем выкапывания траншеи. Если в ней поднялась вода, фундамент заливать нельзя.

Важно! При несоответствии хотя бы одного фактора конструкция потеряет прочность.

Процесс работ в зимнее время

Основное условие, при котором получится уложить бетон зимой, – температура на улице до -3 градусов. В условиях ее понижения есть риски перемерзания цементного теста. Если вам интересно, при каких максимально низких наружных температурах допустимо заливать бетон с обогревом, то эта величина – от +5 градусов.

Строительная практика отмечает две технологии работ  – использование морозостойких составов и искусственное повышение устойчивости теста к холодам.

Правильный замес смеси

Цемент марки М400 в морозных условиях набирает более 30 % своей максимальной прочности.

Раствор готовится в стандартных пропорциях:

• 1 часть цемента;
• 2,5 части песка;
• 8-10 частей воды.

При известковании количество компонентов изменяется:

• 1 часть цемента;
• 2,5-4 части песка;
• 1,3:10 извести;
• 8-10 частей воды.

Для приготовления марки бетона М400 также используют пластификаторы и антифризы.

Прогрев цементного теста

При какой минимальной температуре можно заливать бетон с подогревом монолита, вы уже разобрались. Строители рекомендуют в процессе замеса повышать и температуру раствора до 35-40 ° путем разогрева воды до 90 °,  щебня и песка – до 60 °. Сухой цемент не греют, а оставляют в помещении до набора комнатной температуры.

Вода прогревается в железной емкости, а добавки при помощи обдува воздухом. Для этого внутрь кучек стройматериалов от печи протягивается трубопровод. Укладку после нагрева осуществляют за один раз, подавая смесь непрерывно.

Совет! Если организуется доставка бетона на объект в зимнюю погоду, уточните, прогревает ли поставщик материал в специальной печи.

Можно ли искусственно повысить морозостойкость раствора?

Чтобы ускорить работы и предотвратить деструкцию фундамента допускается использовать антиморозные средства, выполнять прогрев бетона или его утепление.

Виды добавок

При соблюдении дозировок специальных продуктов легко предусмотреть, при какой предельной отрицательной температуре заканчивать стройку. Допустимо продолжать работы до -25 градусов. Средства классифицируются в зависимости от воздействия на смесь.

Присадки

Специальные жидкие продукты для гидратации раствора в условиях минусовой температуры. Используются вместе с подогревом для ускорения реакций отвердевания и схватывания.

Антифризы

Средства, повышающие активность цементного теста в любых условиях:

• поташ или вещества на основе солей монокарбоновых кислот. Повышают температурный диапазон работы с бетонным составом до -30 градусов, ускоряют отвердевание состава. Армирующий каркас не подвергается коррозии, на поверхности монолита нет высолов;
• хлорид натрия – используется для пластификации смеси из портландцемента, исключает загустение. Стальная арматура может ржаветь;
• нитрит натрия – подходит для всех типов цементов, кроме глиноземных. После добавления продукта со смесью можно работать при низких температурах, но до -15 градусов;
• формиат натрия – предусматривает использование пластификаторов. Без них в монолите из-за скопления солей появляются пустоты.

На заметку! Антифризы исключают нагревание конструкции.

Ускорители схватывания

Отличаются быстрым выделением теплоты, поэтому температура воды остается стабильной и монолит греется сам.

Важно! При несоблюдении дозировки веществ есть риски коррозии армирующего каркаса.

Способы подогрева

Прогрев бетона актуален, если требует залить фундамент малоэтажного здания. Если интересуетесь, до какой максимальной отметки можно повысить температуру, этот показатель составляет 15-20 градусов. Антифризовые смеси начинают вводить при температуре от -15 градусов. Сейчас мы кратко будем рассматривать варианты электрообогрева бетона:

• по всей площади строения устанавливается каркас из деревянного бруса, на котором организуется пленочный шатер. Внутри конструкции устанавливаются пушки на газе или электричестве. После подъема температуры устройства поддерживают ее на протяжении цикла застывания бетона;
• обмотка армирующего каркаса греющим кабелем до того, как вы начнете заливать фундамент. Электрика включается в сети после укладки смеси. Помимо кабеля можно использовать нихромовые спирали или ТЭНы.

Важно! В условиях сильных холодов и промерзания грунтов методика неэффективна.

Особенности укрытия и утепления

Используя этот способ, по достижению 3-х – 7-ми градусной уличной температуры можно заливать бетон.

Чтобы защитить свежеуложенный бетон в условиях заморозков, организуется специальное укрытие. Закрыть будущий фундамент утеплителем можно так:

1. Заливка раствора в опалубку и его контроль до момента схватывания.
2. Засыпка в ленту смоченных водой опилок слоем на 20 см.
3. Закрытие материала отрезом пленки шириной 1,5 м.
4. Укладка сухих опилок – слой 50 см.
5. Фундаменты для столбов засыпают сухой листвой и накрывают полиэтиленом.

На заметку! Сухой материал защитит монолитное основание от холода, а влажный – исключит его перегревание.

Выполнение утепления опалубки

Укладка утеплителя актуальна, если прогревался свежеуложенный бетон. Технология теплоизоляции опалубки имеет несколько особенностей:

• начало работ до заморозков;
• укладка рулонного или пленочного теплоизолятора на поверхность опалубки;
• выполнение электрического обогрева – возводится шатер и устанавливаются пушки;
• прикрытие бетонной смеси после заливки опилками, соломой, пенополистиролом.

Совет! Прикрывайте все выступающие части монолитной конструкции.

Перед строительством монолитного основания нужно учитывать, при какой минимальной температуре без рисков можно заливать бетон осенью или зимой. В случаях ее понижения можно перенести сроки работ или осуществить подогрев конструкции. Использование антиморозных добавок, применение электрического оборудования или теплоизоляции допускается, когда нет возможности отсрочить заливку.

Рекомендуем посмотреть видео по теме

пределов текучести нефтепромысловых цементных растворов | Восточное региональное собрание SPE

Skip Nav Destination

• Цитировать
  • Посмотреть эту цитату
  • Добавить в менеджер цитирования
• Делиться
  • Facebook
  • Твиттер
  • LinkedIn
  • MailTo

• Получить разрешения

• Поиск по сайту

Цитирование

Кларк П. Е., Сундарам Л. и М. Балакришнан. «Пределы текучести нефтепромысловых цементных растворов». Документ представлен на Восточной региональной конференции SPE в Колумбусе. Огайо, 19 октября.90. doi: https://doi.org/10.2118/21279-MS

Скачать файл цитаты:

• Ris (Zotero)
• Менеджер ссылок
• EasyBib
• Подставки для книг
• Менделей
• Бумаги
• КонецПримечание
• РефВоркс
• Бибтекс

Расширенный поиск

Реферат

Определение пределов текучести цементных растворов важно для общего описания свойств текучести раствора. Пределы текучести влияют как на свойства начального давления. Пределы текучести влияют как на начальное давление после временной остановки, так и на свойства цемента по заполнению пустот. Значения предела текучести обычно получают путем экстраполяции данных ротационного или трубчатого реометра. Этот метод подвержен как экспериментальным, так и аналитическим ошибкам. Недавно в ряде работ был описан более прямой метод измерения предела текучести в шламах. Для точного измерения пределов текучести можно использовать ротационный вискозиметр, оснащенный крыльчаткой, а не поплавком. Поверхность текучести с приспособлением для испытаний с крыльчаткой находится в жидкости, а не на границе раздела жидкость-твердое тело, как в случае с твердым грузом или аппаратом с трубчатым потоком. Эксперименты с креплением лопасти с использованием реометра с регулируемой скоростью сдвига могут быть подвержены ошибкам, вызванным скручиванием торсионной пружины. В этом исследовании для решения этих проблем использовался реометр с контролируемым напряжением. Представлены пределы текучести различных нефтепромысловых тампонажных растворов. Данные отражают различия в присадках, представленных при старении. Данные отражают различия в добавках, времени старения и содержании воды. Крыльчатый метод можно использовать для точного и воспроизводимого измерения предела текучести цемента.

Введение

Предел текучести (tau y) жидкости определяется как минимальное напряжение, необходимое для деформации жидкости. В этой статье tau y также будет называться пределом текучести по Бингаму. Ниже предела текучести жидкость действует как упругое твердое тело, а выше предела текучести жидкость течет с пластической вязкостью (mu p). Это формулировка критерия фон Мизеса для жидкостей с пределом текучести. Уравнение (уравнение Бингама), которое описывает течение жидкости с пределом текучести, имеет вид

(1)

где тау — напряжение сдвига, а гамма — скорость сдвига. К сожалению, для жидкостей уравнение 1 является идеализацией реального потока. В экспериментах с контролируемой скоростью сдвига напряжение обычно нарастает экспоненциально при малых скоростях сдвига, что дает данные, аналогичные точкам данных, показанным на рисунке 1. Папанастасиу представляет определяющее уравнение (2), которое точно описывает поведение реальной системы в широком диапазоне. скорости сдвига.

(2)

Где mu — вязкость жидкости после текучести, D — тензор скорости деформации, tau — тензор напряжения, а pi D — второй инвариант тензора скорости деформации. Это довольно внушительное уравнение можно сократить до

(3)

для вискозиметрических одномерных течений. Уравнение 3 похоже на уравнение Гершелла-Балкли с членом (1 — e-m gamma), который изменяет параметр предела текучести.

Стр. 167

Ключевые слова:

реометр, химия бурового раствора, ротационный вискозиметр, буровые растворы и материалы, рецептура бурового раствора, дина см2, реология, экспериментальные данные, добыча нефти и газа, цементный раствор

Предметы:

Буровые растворы и материалы, Выбор и рецептура бурового раствора (химия, свойства)

Этот контент доступен только в формате PDF.

Вы можете получить доступ к этой статье, если купите или потратите загрузку.

У вас еще нет аккаунта? регистр

Просмотр ваших загрузок

Реологические измерения цементного раствора — CS8 Consulting

В последнее время я столкнулся с парой случаев, когда реологические измерения цементных растворов не соответствовали правильной процедуре. Удивительно, но один из таких случаев был в рецензируемой журнальной статье. Другим был технический паспорт, доступный на веб-сайте компании.

Максимальная рекомендуемая скорость вращения

В обоих случаях реологические измерения включали результаты при скорости вращения вискозиметра 600 оборотов в минуту (об/мин). Самая высокая рекомендуемая скорость вращения в API RP 10B-2 составляет 300 об/мин, хотя показания при скорости > 300 об/мин могут быть сняты, но после всех других показаний, включая прочность геля.

Ограничение максимальной скорости вращения при выполнении реологических измерений цементных растворов основано на сравнительных испытаниях нескольких лабораторий (Beirute, R. M.: «API Revises Procedures to Measurement Cement Slurry Rheology», Oil & Gas Journal, (1 сентября 1986 г.). ) 84, № 38, 36–38). Исследование показало, что воспроизводимость измерений была выше, если верхняя скорость сдвига была ограничена 511 с ^-1 . Обратите внимание, что в то время обычно использовалась только одна геометрия боба и ротора (R1B1), поэтому 511 с ^-1 соответствовало 300 об/мин.

Измерения линейного увеличения и уменьшения скорости сдвига

В документах также не было указаний на то, что представленные результаты являются средними показаниями, полученными при увеличении и уменьшении скорости сдвига, как того требует API RP10B-2. Получение показаний линейного и линейного снижения может помочь определить, имеет ли жидкость зависящие от времени (тиксотропные) свойства или жидкость нестабильна.

Возможное представление результатов реологических измерений показано ниже. Он соответствует рекомендациям API RP10B-2, 2 ^{-е издание} , апрель 2013 г.

В этом примере показания линейного нарастания и линейного снижения близки (<5 единиц), поэтому признаков седиментации или гелеобразования нет. Обратите внимание, что эти наблюдения не заменяют статические измерения прочности геля или тесты на седиментацию.

Подгонка модели – Модель Бингема

Оба документа соответствуют данным модели Бингама:

τ = τ _y + μ _p γ̇

Где τ — напряжение сдвига при скорости сдвига γ̇, τ _y — предел текучести по Бингаму, а μ _p — пластическая вязкость. Когда напряжение сдвига τ меньше предела текучести по Бингаму, течения нет. Таким образом, пластичные жидкости Бингама разжижаются при сдвиге, когда напряжение сдвига превышает предел текучести.

Несмотря на то, что подгонку кривой легко выполнить с помощью электронных таблиц, люди по-прежнему склонны использовать только две точки данных для подгонки данных, как это было в случае с рецензируемой журнальной статьей (с использованием точек данных 600 и 300 об/мин). В API RP 10B-2 четко указано, что двухточечные расчеты не должны использоваться.

В качестве примера я буду использовать средние точки данных из приведенной выше таблицы — я преобразовал число оборотов в минуту и ​​показания в скорость сдвига (с ^-1 ) и напряжение сдвига (Па) для следующего анализа. Подгонка данных для модели Бингама была выполнена с использованием встроенных в Excel функций линейной регрессии.

Результаты подгонки показаны на рисунке 1.

Аппроксимация кривой с использованием только двух точек данных при самых высоких скоростях сдвига не соответствует данным во всем диапазоне и дает значение предела текучести 7,6 Па. Аппроксимация кривой с использованием всех точек данных дает гораздо лучшее соответствие данным по всему диапазону. Значение предела текучести составляет 3,7 Па. Показание при 5,1 с ^-1 (3 об/мин) составляет 3,3 Па.

В большинстве случаев подбор данных с использованием всех точек данных дает более высокую пластическую вязкость и более двухточечные данные соответствуют высоким скоростям сдвига. Исключением будут жидкости, проявляющие дилатансию (утолщение при сдвиге).

Различия между аппроксимацией и фактическими данными можно более четко увидеть на логарифмическом журнале (рис. 2). Подгонка с использованием всех 7 точек данных завышает вязкость при низкой скорости сдвига, но намного ближе к данным, чем подгонка по двум точкам.

Нанесение данных на логарифмическую диаграмму также показывает отсутствие признаков проскальзывания на стене, поскольку точки данных следуют плавной кривой.

Подгонка модели – Herschel-Bulkley модель

Модель Гершеля-Балкли представляет собой трехпараметрическую модель, которая сочетает в себе степенной закон и пластическое поведение Бингама.

τ = τ _y + kγ̇ ⁿ

Где k — индекс согласованности, а n — индекс степенного закона.

Модель Гершеля-Балкли упрощается до модели Бингама (если n=1) и до степенной модели с τ _y =0.

Microsoft Excel также можно использовать для подгонки модели Гершеля-Балкли к набору данных следующим образом:

1. Преобразуйте значения об/мин и средние показания шкалы в скорость сдвига (с ^-1 ) и напряжение сдвига (Па) соответственно.
2. Оцените значение предела текучести, оно может быть от 0 до напряжения сдвига, определенного при 3 об/мин (5,1 с ^-1 ).
3. Используйте этот оценочный предел текучести для выполнения линейной регрессии от log((напряжение сдвига – расчетный предел текучести)/Па) v log(скорость сдвига/с ^-1 ), чтобы получить n и k.
4. Вычислить сумму квадратов разностей между точками данных и рассчитанными значениями.
5. Затем можно использовать решающую функцию Excel для определения значения предела текучести и связанных значений n и k, которые минимизируют сумму квадратов.

Наилучшее соответствие приведенным выше данным:

τ _y = 2,6 Па, n = 0,897, k = 0,175 Па.с ⁿ

Подгонка представлена ​​на рисунке 3: