Abstract This study evaluates the effect of welan gum (WG) and nanoclay (NC) on thixotropy of ultra-high-performance concrete (UHPC) matrix made with 0.20 water-to-binder ratio. The mortar mixtures were proportioned with a fixed superplasticizer (SP) content and WG and NC contents varying between 0 and 0.09% and 0 and 0.4%, respectively. The dynamic yield stress of these mixtures varied from 40 to 170 Pa. Similarly, UHPC made with different WG and NC contents were prepared with variable SP dosages to maintain initial mini-slump flow of 200 ± 5 mm. Test results indicate that thixotropy can be enhanced by using WG or NC in UHPC with a fixed SP dosage. On the other hand, for UHPC made with variable SP, the incorporation of WG increased thixotropy, whereas the use of NC had limited contribution to thixotropy. Particle flocculation was correlated to the water film thickness (WFT) onto solid particles in UHPC. The rapid increase in static yield stress immediately after mixing (τfloc) showed a linear growth with the decrease of WFT due to enhancement of particle flocculation. A qualitative approach relating particle flocculation and bridging effect of nucleation of early-age hydration products was proposed to describe the rate of linear increase in static yield stress with rest time (Athix). The model yielded good prediction for UHPC prepared with NC, which was not the case for mixtures made with WG where other factors, such as polymer entanglement and association, can play a major role in controlling thixotropy.

中文翻译：

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威兰胶和纳米粘土对UHPC触变性的影响

摘要 本研究评估了威兰胶 (WG) 和纳米粘土 (NC) 对水胶比为 0.20 的超高性能混凝土 (UHPC) 基体触变性的影响。砂浆混合物按固定的高效减水剂 (SP) 含量和 WG 和 NC 含量分别在 0 和 0.09% 以及 0 和 0.4% 之间进行配比。这些混合物的动态屈服应力在 40 到 170 Pa 之间变化。同样，用不同的 WG 和 NC 含量制成的 UHPC 用可变的 SP 剂量制备，以保持 200 ± 5 mm 的初始小坍落度流动。测试结果表明，在具有固定 SP 剂量的 UHPC 中使用 WG 或 NC 可以增强触变性。另一方面，对于用可变 SP 制成的 UHPC，加入 WG 会增加触变性，而使用 NC 对触变性的贡献有限。颗粒絮凝与 UHPC 中固体颗粒上的水膜厚度 (WFT) 相关。由于颗粒絮凝的增强，混合后立即静态屈服应力（τfloc）的快速增加随着 WFT 的减小呈线性增长。提出了一种有关颗粒絮凝和早期水化产物成核桥接效应的定性方法，以描述静态屈服应力随静止时间 (Athix) 的线性增加率。该模型对用 NC 制备的 UHPC 产生了良好的预测，而对于用 WG 制备的混合物则不然，因为其他因素（如聚合物缠结和缔合）可以在控制触变性方面发挥主要作用。由于颗粒絮凝的增强，混合后立即静态屈服应力（τfloc）的快速增加随着 WFT 的减小呈线性增长。提出了一种有关颗粒絮凝和早期水化产物成核桥接效应的定性方法，以描述静态屈服应力随静止时间 (Athix) 的线性增加率。该模型对用 NC 制备的 UHPC 产生了良好的预测，而对于用 WG 制备的混合物则不然，因为其他因素（如聚合物缠结和缔合）可以在控制触变性方面发挥主要作用。由于颗粒絮凝的增强，混合后立即静态屈服应力（τfloc）的快速增加随着 WFT 的减小呈线性增长。提出了一种有关颗粒絮凝和早期水化产物成核桥接效应的定性方法，以描述静态屈服应力随静止时间 (Athix) 的线性增加率。该模型对用 NC 制备的 UHPC 产生了良好的预测，而对于用 WG 制备的混合物则不然，因为其他因素（如聚合物缠结和缔合）可以在控制触变性方面发挥主要作用。提出了一种有关颗粒絮凝和早期水化产物成核桥接效应的定性方法，以描述静态屈服应力随静止时间 (Athix) 的线性增加率。该模型对用 NC 制备的 UHPC 产生了良好的预测，而对于用 WG 制备的混合物则不然，因为其他因素（如聚合物缠结和缔合）可以在控制触变性方面发挥主要作用。提出了一种有关颗粒絮凝和早期水化产物成核桥接效应的定性方法，以描述静态屈服应力随静止时间 (Athix) 的线性增加率。该模型对用 NC 制备的 UHPC 产生了良好的预测，而对于用 WG 制备的混合物则不然，因为其他因素（如聚合物缠结和缔合）可以在控制触变性方面发挥主要作用。