Что значит тиксотропный материал. Тайны тиксотропных красок: что это и зачем их использовать? Инструменты, оборудование и оснастка для тиксотропного ремонта бетона

Тиксотропия (тиксотропность ) (от греч. θίξις - прикосновение и τροπή - изменение) - способность субстанции уменьшать вязкость (разжижаться) от механического воздействия и увеличивать вязкость (сгущаться) в состоянии покоя.

Тиксотропные жидкости

Тиксотропию не следует путать с псевдопластичностью . У псевдопластичных жидкостей вязкость уменьшается при увеличении напряжения сдвига , в то время как у тиксотропных жидкостей вязкость уменьшается с течением времени при постоянном напряжении сдвига .

Тиксотропные жидкости - это жидкости, в которых при постоянной скорости деформации напряжение сдвига уменьшается во времени.

Вязкость некоторых жидкостей при постоянных окружающих условиях и скорости сдвига изменяется со временем. Если вязкость жидкости со временем уменьшается, то жидкость называют тиксотропной, если увеличивается - реопексной .

Оба поведения могут встречаться как вместе с вышеописанными типами течения жидкостей, так и только при определённых скоростях сдвига. Временной интервал может сильно варьироваться для разных веществ: некоторые материалы достигают постоянного значения за считанные секунды, другие - за несколько дней. Реопексные материалы встречаются довольно редко, в отличие от тиксотропных, к которым относятся смазки, вязкие печатные чернила, краски.

(от греч. thixis — прикосновение и trope — поворот, изменение * а. thixotropy of rocks; н. Thixotropie der Gesteine; ф. thixotropie des roches; и. capacidad tixotropica de rocas, tixtropia de rocas) — физико-химическое явление, протекающее в некоторых коллоидных дисперсных системах, например в связных горных породах, и заключающееся в их самопроизвольном разжижении под влиянием механического воздействия (встряхивания, размешивания, вибрации, воздействия ультразвуком и т.д.) и последующем восстановлении структуры при устранении этих воздействий. Тиксотропность объясняется обратимым разупрочнением структурных связей между минеральными частицами связной породы. При определённом механическом воздействии происходит переход связанной и иммобилизованной воды в свободную, что приводит к снижению прочности структурных связей и разжижению породы. Прекращение воздействия приводит к обратному переходу воды из свободного в связанное состояние и упрочнению породы (тиксотропное упрочнение).

Показателем, характеризующим склонность горных пород к тиксотропному разупрочнению, является зыбкость. Её принято измерять средним радиусом основания цилиндрического образца (мм) после его вибрации при частоте колебаний 67 Гц и амплитуде 1 мм. Начальный радиус образца равен 8 мм, а высота цилиндра 20 мм. Величина показателя зыбкости изменяется от 8-9 для нетиксотропных пород до 15 и более для высокотиксотропных пород. Более общий показатель — предел структурной прочности при динамическом воздействии, определяемый как предельное знакопеременное ускорение, при котором прочность породы не снижается. Он измеряется в м/с 2 . Тиксотропное упрочнение характеризуется временем восстановления (с), в течение которого при восстановлении достигается максимальная прочность породы.

Тиксотропность определяется качественным и количественным составом их дисперсной фазы, формой частиц и их гидрофильностью, составом и концентрацией поровой влаги и др. Основное влияние оказывает гранулометрический состав породы. Тиксотропные явления характерны для пород с содержанием глинистых частиц не менее 1,5-2%.

Тиксотропность широко распространена в природе и оказывает как отрицательное, так и положительное влияние на технологические процессы при разработке влажных связных пород. Например, при транспортировке таких пород тиксотропное разжижение вызывает интенсивное их прилипание к рабочим поверхностям транспортного оборудования, снижая его производительность в 1,5 раза. С другой стороны, тиксотропность используют при ведении буровых работ , забивке свай. Тиксотропность — причина оползневых явлений.

Тиксотропные превращения относятся к физико-химическим явлениям, связанным с механическими воздействиями на грунты. В результате таких воздействий - встряхивания, перемятая, вибрации и т. п. - возникают два следующих друг за другом процесса - разупрочнение и упрочнение. Процессы разупрочнения являются следствием механических воздействий, протекают весьма быстро. По прекращении внешнего воздействия немедленно начинается обратный процесс - упрочнение грунта. Упрочнение - процесс более медленный и протекает с неодинаковой скоростью. В первое время это восстановление идет сравнительно быстро, а затем замедляется. Для учета явлений тиксотропии при проектировании земляного полотна необходимо знать, при каких грунтах, их состояниях и характерах механических воздействий тиксотропное разупрочнение становится особенно опасным, а также является ли процесс упрочнения полностью обратимым, т. е. идет ли он до конца, а если и идет, то через какое время можно рассчитывать на полное восстановление первоначальных свойств грунтов. К сожалению на современной стадии исследований еще нельзя исчерпывающе ответить на поставленные вопросы, тем не менее имеющийся материал позволяет дать некоторые рекомендации.
Г. Фрейндлихом было установлено, что тиксотропия проявляется в грунтах, у которых содержание глинистых частиц превышает 2%. Высказывается мнение, что потенциально тиксотропными являются все глинистые грунты, но для конкретного проявления тиксотропии необходимы определенные условия и, в первую очередь, достаточно интенсивные внешние воздействия. Очевидно, что в расчет должна приниматься не только склонность грунтов к тиксотропным превращениям, но и размер этих превращений. При этом не должны допускаться такие превращения, при которых снижение прочности и сопротивляемости деформированию становится уже опасным.
Исследования позволяют полагать, что склонность грунтов к тиксотропии определяется его природой, состоянием, а также интенсивностью и характером внешних воздействий. Под природой грунтов, в первую очередь, понимается их гранулометрический состав и минералогический состав глинистой фракции.
Большинство исследователей полагает, что склонность грунтов к тиксотропии зависит от содержания в них глинистых частиц. При этом чем большее количество этих частиц грунт содержит, тем меньше его склонность к тиксотропному понижению прочности. А. И. Лагойский это объясняет тем, что при малом содержании глинистых частиц имеется относительно небольшое число связей между грунтовыми частицами и агрегатами. При большом же количестве глинистых частиц образуется жесткий каркас, который уже труднее поддается разрушению, хотя потенциальные возможности для этого и возрастают.

Для определения не только качественной, но и количественной стороны влияния содержания в грунтах глинистых частиц на тиксотропные превращения были поставлены опыты. Исследовалось тиксотропное разупрочнение при одиночном ударном сотрясении грунта и при вибрационных нагрузках (рис. 17). Тиксотропное разупрочнение при одиночном ударе оценивалось по изменению скорости прохождения ультразвуковой волны. При этом был принят следующий показатель:

где v1 и v2 - скорости прохождения ультразвуковой волны, измеренные соответственно до и после удара.
При вибрационном воздействии для этой цели был принят показатель

где Е01 и E02 - модули деформации грунта, измеренные до вибрации и во время вибрационного воздействия.
Из рис. 17 можно заключить, что наибольшим тиксотропным превращениям подвержены супесчаные грунты с содержанием глинистых частиц 3-7%, а также пылеватые грунты. При вибрационных воздействиях сопротивляемость грунта внешним нагрузкам может быть утрачена на 60 и даже 90%. Таким образом, при неблагоприятных условиях может произойти практически полная потеря сопротивляемости этих грунтов внешним нагрузкам. Приведенные данные относятся к грунтам, влажности которых превосходят оптимальные значения (W=1,2/1,3W0).
С повышением содержания в грунтах глинистых частиц их склонность к тиксотропным превращениям, в общем, уменьшается. Однако при некотором количестве глинистых частиц интенсивность тиксотропных превращений снова возрастает. В данном случае это относится к глинистому грунту, содержащему 26% глинистых частиц; подобное явление наблюдалось в опытах, проведенных Г. И. Жинкиным и Л. П. Зарубиной, где таким грунтом оказался тяжелый суглинок с содержанием глинистых частиц 20%.
Из рис. 17 видно, что вибрационные воздействия более опасны, чем одиночные удары. При ударах с увеличением содержания в грунтах глинистых частиц тиксотропное разупрочнение монотонно убывает и потому для суглинков и особенно тяжелых оно практически уже не является опасным. Вибрационные воздействия могут быть опасными и для тяжелых грунтов.
По-видимому, минералогический состав глинистой фракции грунтов не оказывает решающего влияния на степень тиксотропного разупрочнения грунтов. Некоторые исследователи считают, что у монтмориллонита способность к тиксотропным превращениям выражена сильнее, чем у каолинита и гидрослюд. Имеется также мнение, согласно которому наибольшие тиксотропные превращения соответствуют каолинитовым грунтам, а наименьшие - монтмориллонитовым. Гидрослюда занимает промежуточное положение.
На тиксотропные превращения оказывают влияние плотность грунтов. Опыты позволили заключить, что наибольшим тиксотропным превращениям подвержены грунты, плотность которых находится в диапазоне (0,85-0,93)δmax. У более рыхлых и более плотных грунтов склонность к тиксотропным превращениям заметно уменьшается. Большое влияние на тиксотропные превращения оказывает влажность грунта (рис. 18). При влажности менее оптимальной и равной ей тиксотропные превращения наблюдаются только у супесей. С повышением влажности сверх ее оптимального значения интенсивность тиксотропных превращений заметно и непрерывно возрастает.

При вибрационных нагрузках большое значение имеет частота колебаний. Изменяя постепенно частоту колебаний от нуля до нескольких сот герц и сохраняя неизменной интенсивность встряхивания грунта, которая в общем характеризуется амплитудными значениями ускорений его частиц, можно выделить два значения частот колебаний, при которых наблюдаются аномальные явления.
При размещении возбудителя колебаний с массой 2 т на насыпи при какой-то определенной для данных условий частоте колебаний, которая обычно находится в пределах 12-28 Гц, амплитуда колебаний возбудителя увеличивается и, кроме того, наблюдаются заметные сотрясения всего грунта с передачей этих сотрясений на значительные расстояния. Таким образом, при этих частотах наблюдается явление, сходное с тем, которое возникает при резонансных колебаниях упругих систем. Ввиду того, что грунт представляет собой систему с большим сопротивлением, где колебания затухают весьма быстро, то это явление, в отличие от резонансных упругих систем, можно назвать квазирезонансным. Интересно отметить, что при квазирезонансных частотах больших изменений в состоянии и свойствах грунта не происходит. Практически не происходят также и тиксотропные изменения грунтов. При таких колебаниях грунт представляет собой систему с относительно небольшим затуханием колебаний, вследствие чего они передаются на дальние расстояния.
Вторая характерная для данного вида и состояния грунта частота обусловливает локализацию колебательных движений в сравнительно небольшой зоне, но зато объем грунта, расположенный в этой зоне, претерпевает интенсивные тиксотропные превращения, которые сопровождаются обильным влаговыделением и, по существу, спонтанным уплотнением грунта, происходящим при весьма небольшой нагрузке, измеряемой в десятых, а иногда и в. сотых долях кгс/см2. Это явление, так же как и предыдущее, наблюдается лишь при грунтах, плотность которых находится в диапазоне (0,85-0,93) δmax.
Интенсивные тиксотропные превращения наблюдаются не при какой-то определенной частоте колебаний, а в широком интервале частот. Этот интервал оказался равным 175-300 Гц. Он относится к влажности грунта (1,0-1,3)W0. He было обнаружено-также явной зависимости этого интервала от гранулометрического состава грунтов. Возможно, что он находится в зависимости от нагрузки.
Наиболее опасны для устойчивости земляного полотна частоты, при которых происходят интенсивные тиксотропные превращения грунтов. Однако эти частоты велики и возникают весьма редко. Очевидно, их целесообразно создавать при уплотнении грунтов, что приведет к получению требуемой плотности при наименьших затратах механической работы.
В период эксплуатации дорог частота приложения внешней нагрузки, близкой к квазирезонансной, может возникнуть лишь только случайно, поэтому в большинстве случаев приходится иметь дело с нагрузками, при которых возникают частоты колебаний, по своей численной величине меньше квазирезонансных, либо несколько превышающие их.
Воздействие на грунты земляного полотна динамических нагрузок, вызывающих колебательные движения грунта, не исследовалось. По этому вопросу имеются некоторые данные, относящиеся к железным дорогам. Если земляное полотно возведено из увлажненных глинистых грунтов, при проходе груженого поезда с общей массой 4500-4800 т возникающие вибрации могут снизить модули сдвига грунтов на 45-48%. При проходе с той же скоростью (70 км/ч) порожнего поезда модуль уменьшается уже на 15-20%, а при пассажирском, т. е. более легком составе - на 8-16%. Таким образом, имеется зависимость тиксотропных превращений грунтов от интенсивности воздействия, которая в данном случае определяется массой движущегося поезда. По-видимому, такое же явление происходит и на автомобильных дорогах при движении автомобилей. Очевидно, что возникновению вибраций в грунтах способствуют колебательные движения подрессоренных масс и общей массы автомобиля в результате упругости рессор и шин. Возникновению таких колебаний способствуют неровности дорожного покрытия.
Большой практический интерес представляет восстановление первоначального состояния грунта, т. е. процесс тиксотропного упрочнения. Оказалось, что после прохода поезда этот процесс идет до конца, т. е. начальные свойства грунта полностью восстанавливаются. Восстановление происходит вначале быстро, а затем замедленно. Первоначальное значение модуля сдвига восстанавливается за 60-70 мин. Если периодичность движения поездов будет меньше этого времени, то возможно появление остаточных деформаций.
На магистральных автомобильных дорогах происходит интенсивное движение автомобилей, поэтому тиксотропные изменения грунтов приводят к остаточным деформациям грунта, а следовательно, и к деформациям дорожных покрытий. При движении автомобилей тиксотропные превращения грунтов наблюдаются всегда. Однако важно, чтобы они не вышли за допустимые пределы. Практически они уже не оказывают влияния на устойчивость грунтов в случаях, когда грунты уплотнены до плотности, превышающей 0,93δmах, и когда влажность их не выше оптимального значения. Следовательно, тщательное уплотнение грунтов и недопущение в них влаги является весьма эффективным средством снижения тиксотропных разупрочнений. Когда хотя бы одно из этих условий не соблюдается, во избежание разрушений дорожных покрытий, связанных с интенсивным увлажнением грунтов, приходится ограничивать или же полностью закрывать движение автомобилей.

Тиксотропность

Горных пород (от греч. thixis - прикосновение и trope - поворот, изменение * a. thixotropy of rocks; н. Thixotropie der Gesteine; ф. thixotropie des roches; и. capacidad tixotropica de rocas, tixtropia de rocas ) - физико-хим. явление, протекающее в нек-рых коллоидных дисперсных системах, напр. в связных г. п., и заключающееся в их самопроизвольном разжижении под влиянием механич. воздействия (встряхивания, размешивания, вибрации, воздействия ультразвуком и т.д.) и последующем восстановлении структуры при устранении этих воздействий. Т. объясняется обратимым разупрочнением структурных связей между минеральными частицами связной породы. При определённом механич. воздействии происходит переход связанной и иммобилизованной воды в свободную, что приводит к снижению прочности структурных связей и разжижению породы. Прекращение воздействия приводит к обратному переходу воды из свободного в связанное состояние и упрочнению породы (тиксотропное упрочнение).
Показателем, характеризующим склонность г. п. к тиксотропному разупрочнению, является зыбкость. Её принято измерять средним радиусом основания цилиндрич. образца (мм) после его вибрации при частоте колебаний 67 Гц и амплитуде 1 мм. Начальный радиус образца равен 8 мм, а высота цилиндра 20 мм. Величина показателя зыбкости изменяется от 8-9 для нетиксотропных пород до 15 и более для высокотиксотропных пород. Более общий показатель - предел структурной прочности при динамич. воздействии, определяемый как предельное знакопеременное ускорение, при к-ром породы не снижается. Он измеряется в м/с2. Тиксотропное упрочнение характеризуется временем восстановления (с), в течение к-рого при восстановлении достигается макс. прочность породы.
Т. определяется качеств. и количеств. составом их дисперсной фазы, формой частиц и их гидрофильностью, составом и концентрацией поровой влаги и др. Осн. влияние оказывает гранулометрич. состав породы. Тиксотропные явления характерны для пород с содержанием глинистых частиц не менее 1,5-2%.
Т. широко распространена в природе и оказывает как отрицат., так и положит. влияние на технол. процессы при разработке влажных связных пород. Напр., при транспортировке таких пород тиксотропное разжижение вызывает интенсивное их прилипание к рабочим поверхностям трансп. оборудования, снижая его производительность в 1,5 раза. С др. стороны, Т. используют при ведении буровых работ, забивке свай. Т.- причина оползневелых явлений. А. В. Дугарцыренов.

Горная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984-1991 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Тиксотропность" в других словарях:

Тиксотропия Словарь русских синонимов. тиксотропность сущ., кол во синонимов: 1 тиксотропия (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин … Словарь синонимов

Тиксотропность - – способность краски уменьшать вязкость (разжижаться) от механического воздействия и увеличивать вязкость (cгущаться) в состоянии покоя … Словарь строителя

тиксотропность - Свойство некоторых материалов клея, латексов и др. восстанавливать свою структуру, разрушенную механическим воздействием [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] EN thixotropy DE Thixotropie FR thixotropie …

тиксотропность - 3.5 тиксотропность: Способность раствора загустевать в покое, образуя студенистую массу гель и разжижаться при механическом воздействии, превращаясь в вязкую жидкость золь. Процесс может повторяться многократно. Источник …

Свойство некоторых материалов клея, латексов и др. восстанавливать свою структуру, разрушенную механическим воздействием (Болгарский язык; Български) тиксотропност (Чешский язык; Čeština) thixotropie; tixotropie (Немецкий язык; Deutsch)… … Строительный словарь

тиксотропность нефтепродукта - Физико химическое свойство, определяющее изменение реологических характеристик при постоянной температуре в результате разрушения структурного каркаса пластичного нефтепродукта при деформировании, а также дальнейшее изменение этих характеристик… … Справочник технического переводчика

тиксотропность почвы - Способность некоторых почв и грунтов в переувлажненном состоянии приобретать текучесть под влиянием механических воздействий (при встряхивании, перемешивании) и снова переходить в твердообразное состояние в покое … Словарь по географии

Тиксотропность почвы - способность некоторых п. и грунтов в переувлажненном состоянии разжижаться (приобретать текучесть) под влиянием механических воздействий (встряхивания, перемешивания) и снова переходить в твердообразное состояние при пребывании в покое … Толковый словарь по почвоведению

СТО-ГК Трансстрой 014-2007: Траншейная стена в грунте. Конструкция и технология сооружения для объектов транспортного строительства - Терминология СТО ГК Трансстрой 014 2007: Траншейная стена в грунте. Конструкция и технология сооружения для объектов транспортного строительства: 3.15 ВПТ: Метод укладки бетона с применением вертикально перемещаемой бетонолитной трубы.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

- (воднодисперсионные краски, латексные краски, эмульсионные краски), суспензии пигментов и наполнителей в водных дисперсиях (латексах) пленкообразователей. Водные эмульсии последних получают гл. обр. эмульсионной полимеризацией соответствующих… … Химическая энциклопедия

ТИКСОТРОПИЯ

ТИКСОТРОПИЯ

Способность нек-рых дисперсных систем обратимо разжижаться при достаточно интенсивных механич. воздействиях (перемешивании, встряхивании) и отвердевать (терять ) при пребывании в покое. T.- характерное свойство коагуляц. структур, к-рые можно подвергать разрушению неограниченное число раз, причём каждый раз их свойства полностью восстанавливаются. Примерами типичных тиксотропных структур могут служить системы, образующиеся при коагуляции водных коллоидных дисперсий гидроокиси железа, гидроокиси алюминия, пятиокиси ванадия, суспензий бентонита, каолина.

Механич. свойства тиксотропных структур характеризуются значениями трёх параметров (П. А. Ребиндер): наибольшей эфф. вязкости h 0 практически неразрушенной структуры, наименьшей эфф. вязкости h m предельно разрушенной структуры и предельного напряжения сдвига P 0 . Зависимость эфф. вязкости h от приложенного напряжения сдвига P может быть описана ур-нием

При малых значениях P , не нарушающих покоя или вызывающих очень медленное течение, структура обладает свойствами твёрдого тела, т. к. её восстановления в этих условиях превышает скорость разрушения. При Р >> Р 0 система оказывается предельно разрушенной и представляет собой с небольшой вязкостью h m . Величина P 0 характеризует неразрушенной структуры. Процесс восстановления разрушенной структуры в покое может быть охарактеризован нарастанием прочности во времени.

В ряде случаев приложение небольших P и деформирование с небольшой скоростью ускоряют нарастание прочности и структурирование дисперсных систем; это явление наз. р е о п е к с и е й. Иногда у концентрированных дисперсных систем (паст) обнаруживается д и л а т а н с и я - возрастание h с увеличением скорости деформирования, сопровождающееся нек-рым увеличением объёма, занимаемого системой: при деформировании твёрдые частицы образуют более рыхлый каркас и имеющейся жидкой среды оказывается недостаточно для того, чтобы обеспечить системе .

T. дисперсных систем имеет большое практич. значение. Тиксотропными свойствами должны обладать консистентные смазки, лакокрасочные материалы, керамич. массы, промывные , применяемые при бурении скважин, мн. пищевые продукты. И. H. Влодавец.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. - М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Синонимы :

Смотреть что такое "ТИКСОТРОПИЯ" в других словарях:

Тиксотропия … Орфографический словарь-справочник

Тиксотропия - – способность дисперсных систем восстанавливать ис­ходную структуру, разрушенную механическим воздей­ствием. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

- (от греч. thixis прикосновение и trope поворот изменение), способность дисперсных систем восстанавливать исходную структуру, разрушенную механическим воздействием. Тиксотропия важное технологическое свойство промывочных жидкостей, применяемых при … Большой Энциклопедический словарь

Сущ., кол во синонимов: 1 тиксотропность (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Способность (свойство)некоторых студней и гелей (желатина, агар агар, гидратокиси железа) при механическом воздействии (встряхивании, перемешивании) разжижаться и переходить в золи, которые в спокойном состоянии снова застудневают. Эти… … Геологическая энциклопедия

тиксотропия - Явление обратимого процесса перехода студней и гелей в жидкое состояние при механическом воздействии Тематики нефтегазовая промышленность EN thixotropy … Справочник технического переводчика

тиксотропия - – способность к самопроизвольному восстановлению структурированности гелеобразных систем после их механического разрушения. Общая химия: учебник / А. В. Жолнин … Химические термины

- (от греч. thíxis прикосновение и tropē поворот, изменение), способность дисперсных систем восстанавливать исходную структуру, разрушенную механическим воздействием. Тиксотропия важное технологическое свойство промывочных жидкостей, применяемых … Энциклопедический словарь

тиксотропия - Thixotropy Тиксотропия Обратимое изменение физико механических свойств полимерных и дисперсных систем при механическом воздействии в изотермических условиях. Для жидких сред проявляется в понижении вязкости при течении и ее постепенном… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

Необходимо перенести в эту статью содержимое статьи Тиксотропная жидкость и поставить оттуда перенаправление. Вы можете помочь проекту, объединив статьи (cм. инструкцию по объединению). В случае необходимости обсуждения целесообразности… … Википедия