Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 21. 24 maj 1955 - Tixotropi och väg- och vattenbyggnad, av Fredrik Schütz
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
24- maj 1955
491
Tixotropi och väg- och vattenbyggnad
Gatudirektör Fredrik Schutz, Stockholm
En tangentiell kraft orsakar i en elastisk kropp
av t.ex. stål en skjuvspänning, vilken i sin tur
medför en formförändring. Sambandet mellan
skjuvkraften r och deformationen y uttrycks
genom formeln T = G y
där G är skjuvmodulen. Stegras r tillräckligt,
uppnås proportionalitetsgränsen och till sist
flytgränsen. Man får sedan en plastisk
formförändring. Många fasta ämnen har elastisk
deformation, när de utsätts för skjuvkrafter.
Halvfasta och flytande ämnen följer andra
lagar. Uppdelar man dessa i tunna skikt på
avståndet dy från varandra (fig. 1) och låter
skjuvkraften r verka på ytan av skikten, glider
dessa i förhållande till varandra. Betecknas
flyt-hastigheten med v, kan förhållandet d v/d y
benämnas vinkelhastighet och betecknas Vh
Man kan då uppställa följande ekvation
(Newtons lag) Vh = x/n (1)
där rj är dynamisk viskositet och r
skjuvspän-ningen.
De vätskor, som följer denna lag, kallas
newT-tonska vätskor och ger rent viskös flytning
(kurva A fig. 2). Kännetecknande för dem är alltså
att flytningen är proportionell mot skjuvkraften.
Denna lag följer gaser, glas, beck m.fl. ämnen.
En del ämnen är i viss grad elastiska, så att
skjuvkraften måste nå ett visst värde innan
flytningen börjar (flytgränsen). Sedan inträder
plastisk flytning. För dem gäller ekvationen
Vh= (t — f)/n
(2)
där f motsvarar det r, som ger flytgränsen. De
ämnen, som följer denna lag, sägs ha rent
plastisk flytning. Exempel på dessa är smör, lera,
vissa färger och asfalt (kurva B fig. 2).
I vissa fall förblir icke förhållandet Vh/r
konstant som fallet är för newtonska vätskor utan
ändrar sig vid växande r. Man får då ekvationen
Vh = t»/V* (3)
där n kan vara större eller mindre än 1 och rj*
är variabel. Denna form av flytning benämnes
kvasiviskös och exempel på ämnen, som följer
denna ekvation är gummi, stärkelseklister och
såpa (kurva C fig. 2).
Inträffar flytning först vid ett visst värde på r
624.131.439.9
och är icke förhållandet Vh/r konstant, får man
ekvationen
v*= (t — fw
(4)
där n är större eller mindre än 1. Ämnen, som
följer denna ekvation, sägs ha kvasiplastisk
flytning och exempel på sådana är kristalliniska
såplösningar (kurva D fig. 2).
Man har funnit att många ämnen ändrar sin
konsistens, om de lämnas ostörda under längre
tid. Högviskösa ämnen kan få mer elastisk
karaktär och lättflytande lösningar kan övergå till
geler av mer fast konsistens.
Utsätts dessa för kraftig omröring blir de åter
mer lättflytande men stelnar igen vid vila.
Fenomenet har av Peterfi år 1927 kallats för
tixotropi (grekiska för beröring och förändring).
Flytningen hos sådana ämnen karakteriseras av
kurvorna C och D fig. 2. Ju längre deras
vilo-period är, desto mer växer värdet på f. Man har
definierat tixotropi som en isoterm förändring
av ett gel till en sol vid mekanisk omröring, men
även en minskning av solens inre friktion genom
omröring brukar betecknas som tixotropi.
Man kan förklara fenomenet med att
smådelarna i en vätska vid vila trasslar in sig i varandra
och orsakar hög viskositet, medan de vid hastig
omröring åter slits isär och ställer in sig i
vätskans rörelseriktning. Detta kan t.ex. påvisas
genom att man pressar vissa kolloidala ämnen
under högt tryck genom ett fint rör. Viskositeten
sjunker då varje gång ned till ett visst värde
men stiger åter till det ursprungliga värdet om
samma ämne får vila tillräckligt lång tid. Om
Fig. 1. Spänningar
i halvfasta och
flytande ämnen.
Fig. 2. Flythastighet och
skjuvspänning vid viskös, plastisk,
kvasiviskös och kvasiplastisk
flytning.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
