耐尔得净浆流变仪:从预剪切程序到自定义模型,把净浆流变测试变得直观

2026-10-20

在水泥、胶凝材料等建筑材料的研发与生产中,“流动性好不好”始终是困扰工程师和研究人员的关键问题。对于新拌水泥净浆而言,流动性不仅关系到施工能否顺利进行,更直接影响后续的成型、泵送乃至最终硬化性能。


通过净浆扩散后的直径,我们可以判断材料最终“流了多远”,却难以回答更深入的问题:材料为什么表现出这样的流动状态?在不同剪切作用下,材料内部发生了什么变化?不同配比、外加剂或搅拌条件,又如何影响其流变性能?当材料体系日益复杂,掺合料种类增多、水胶比不断降低、外加剂体系越来越精细,仅仅依靠一个最终流动度数值,已经远远不够了。


水泥净浆并非简单的牛顿流体,而是一种具有屈服应力的非牛顿流体。在搅拌、输送、成型等过程中,材料持续受到外力作用,其内部结构也随之发生动态变化。不同材料即便在相同流动度下,也可能具有截然不同的流变特性——有的表现出剪切稀化行为,有的则呈现剪切增稠。


让净浆流变性能的测试分析变直观


针对水泥及胶凝材料流变性能的测试需求,耐尔得研发了NELD-CRS610净浆流变仪。设备采用旋转同轴转子测试原理,通过向新拌净浆施加连续的剪切作用,在剪切速率达到稳定时测量使浆体产生流动变形的扭矩,并换算为剪切应力。设备主要用于测试新拌净浆的流变性能,通过测定流变曲线、固化行为以及不同搅拌速率下的变化,对材料的流变特性及和易性进行系统评价。



宽量程测试能力,覆盖不同材料体系


不同水胶比、不同外加剂种类及掺量下,净浆的流变行为可能存在数量级的差异。耐尔得净浆流变仪提供的测试范围:粘度测试范围达到(0.06~5.4×10⁶)Pa·s,扭矩测试范围为100μN·m~200mN·m,剪切速率范围达到(0.013~7.8×10³)s⁻¹。从低水胶比的高粘度体系到掺加高效减水剂的大流动度体系,研究人员可根据实际材料状态选择合适的测试条件,获得完整的流变数据。


支持多种流变模型,匹配不同材料行为


水泥净浆的流变行为通常采用Bingham模型进行描述,通过屈服应力和塑性粘度两个参数即可表征。但对于大流动度净浆,其剪切应力-剪切速率关系往往呈现非线性特征,耐尔得净浆流变仪内置多种流变模型,研究人员可根据材料特性选择最合适的模型进行数据拟合,获取更加准确的流变参数。



重视预剪切与测试程序,确保数据可靠性


流变测试中,不同的测试方案会导致流变曲线存在较大差异,而预剪切程序是其中最重要的环节之一。此外,水泥净浆作为多相悬浮体系,在测试过程中容易出现沉降、颗粒迁移以及转子壁面滑移等问题,这些都会严重影响测试结果的准确性。净浆流变仪支持自定义测试程序,研究人员可根据材料特性设置合理的预剪切方案和测试步骤,确保每一次测试数据的可靠性和可重复性。



自动化测试,把更多精力留给材料研究


净浆流变测试通过软件全流程控制测试过程,自动完成数据采集与计算,测试完成后直接生成流变曲线及各项流变参数。设备支持转子高度自动调节,可通过软件设置浸没高度并按预设位置自动升降,减少人工反复调整。对于需要进行多组配比对比的实验而言,测试流程的自动化确保了不同试验之间测试条件的高度一致。



从一组数据,看见材料的变化规律


通过对比不同配比、不同材料体系或不同搅拌条件下的测试结果,可以系统观察材料流变性能的变化规律。例如,在配方优化过程中,可通过流变参数对不同方案进行定量比较;在新材料研究中,可分析不同掺合材料对净浆流变行为的影响;在触变性研究中,可通过流变曲线回滞环面积量化材料的触变特性。设备还支持固化行为测试,可追踪材料从新拌状态到逐渐固化过程中的流变性能演变。


水泥净浆的流动,看似简单,背后却涉及材料组成、内部结构、剪切作用及固化过程等多个复杂因素。传统流动度测试回答的是“材料最终表现如何”,而流变测试则将关注点延伸至“材料在受力过程中如何变化”。


净浆流变仪正是围绕这一需求而设计——将粘度、扭矩、剪切速率、剪切应力及流变曲线等数据系统纳入材料性能评价体系,为水泥及胶凝材料的研发、筛选和性能研究提供更加完整的实验数据支撑。继混凝土流变仪、砂浆流变仪之后,耐尔得进一步将流变测试延伸至净浆材料,从不同材料层级完善了实验室流变性能测试手段。



让材料性能不再停留于一个孤立的测试结果,也让那些发生在材料内部、肉眼难以观察的变化,通过数据被真正直观看见。