Определение тиксотропности. Тиксотропность (горных пород)

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.

С развитием строительной отрасли, развивается и лакокрасочная промышленность. Ученые-химики постоянно работают над изобретением новых лакокрасочных материалов с улучшенными свойствами. На рынке ЛКМ постоянно появляются новинки, благодаря которым открываются новые возможности в строительном и ремонтном деле. Так, относительно до недавнего времени все строительные и ремонтные работы велись только в определенных условиях влажности и в очень небольших температурных пределах. Однако, уже сегодня существует множество технологий и веществ, которые позволяют вести разного рода работы даже в условиях лютого холода или знойной жары. Это касается как лакокрасочных материалов, так и строительных. Например, бетон для заливки фундамента или плитки нельзя использовать, если температура воздуха снижается ниже определенного предела, так как это чревато тем, что вода, которую добавляют для приготовления раствора, может замерзнуть и бетон застынет не правильно, что в дальнейшем будет влиять на его качество, а также прочность конструкции. Однако, при добавлении некоторых химических материалов и использовании правильной технологии становится возможным применять бетон во время строительства при более низких температурах. Поэтому, современные дома могут возводиться круглый год, тем самым значительно сокращая сроки строительства и внутренней отделки.

Ниже представлено видео с наглядным примером как применяется тиксотропная смесь.

Характеристики лакокрасочных и строительных материалов

Каждый материал, применяемый во время ремонта или строительства, обладает своими специфическими свойствами, которые определяют область его применения. Например, раствором, предназначенным для горизонтальных поверхностей, будет сложно покрыть вертикальную стену, и виной тому свойства. Таким образом, при выборе материалов для ремонта и строительства, необходимо обращать внимание на следующие характеристики:

• вязкость;
• тиксотропность;
• жизнеспособность;
• срок годности;
• параметры сушки;
• вес жидкого слоя;
• сухой остаток;
• укрывистость;
• растекаемость;
• прозрачность;
• блеск
• и многое другое, в зависимости, какой материал необходим: краска, лак, или же грунтовка и шпатлевка.

При работе с вертикальными, наклонными и потолочными поверхностями очень важную роль играет такое свойство материала, как тиксотропность. Если термин тиксотропия перевести дословно, то получится, что это изменение во время прикосновения (от греч. thixis - прикосновение и trope - поворот, изменение). Грубо говоря, это способность дисперсных смесей (ждкость + измельченная плотная фаза) восстанавливать предел своей текучести во врем покоя, т.е. когда на смесь нет никаких механических воздействий. Стоит обратить внимание, что тиксотропность - это способность пластичных тел становится жидкими, а не наоборот - способность жидких тел застывать или затвердевать. Как видим, тиксотропность напрямую связана с вязкостью.

Таким образом, тиксотропные смеси отлично подходят для нанесения вертикальных, наклонных и потолочных поверхностей. Благодаря своим свойствам, они не растекаются, не образовывают подтеков, в связи с чем, их можно наносить без опалубки. Учитывая все вышеперечисленное, можно сказать, что работа со смесями тиксотропного типа простая и удобная.

Есть несколько способов нанесения тиксотропных смесей. Как и любые другие материалы, их можно наносить как вручную, так и механизированным методом. Если тиксотропные смеси наносятся на поверхности вручную, то применяются следующие материалы:

• кельма;
• шпатель;
• кисть и др.

При нанесении механизированным способом используются штукатурные станции, а также методы сухого или мокрого торкретирования.

Тиксотропные свойства

Как уже было выяснено, любые материалы с тиксотропными свойствами под механическим воздействием из гелеобразного или густого состояния превращаются в жидкие. После прекращения на них механического воздействия есть некоторый промежуток времени, когда тиксотропные материалы остаются в жидком состоянии. Это обусловлено предельным значением сдвига, которое вызывает переход тиксотропных материалов из густого состояния во временно текучее. Чтобы сохранить какое-то время текучее состояние данных материалов, необходимо постоянно поддерживать это максимальное значение сдвига. В это время их необходимо успеть нанести на поверхность, иначе по окончанию механического воздействия и истечению времени, когда материалы жидкие, они приобретает свое первоначальное состояние.

Тиксотропные свойства напрямую зависят от качественного и количественного состава дисперсной фазы вещества. Таким образом, на тиксотропность материала влияют следующие параметры:

• максимальная эффективная вязкость;
• минимальная эффективная вязкость;
• предельное напряжение сдвига, о котором уже шла речь.

Тиксотропные материалы

Тиксотропные свойства, как правило, присущи консистентным смазкам, лакам, краскам, различным растворам и смесям, а также некоторым пищевым продуктам (например, желатин или крахмал).

Если говорить о лакокрасочных материалах, то, по мнению специалистов, краски и лаки с тиксотропными свойствами всегда высококачественные, с ними достаточно легко работать, а кроме того, такие ЛКМ не нуждаются в пробном окрашивании достаточно обратить внимание на то, как краска льется из банки. По мнению специалистов, тиксотропная краска из банки в другую емкость должна переливаться как только что скаченный свежий мед густой и плавной струей.

Также в отличие от просто густых лакокрасочных материалов, тиксотропные лаки и краски не дают осадок в банке. Благодаря своим тиксотропным свойствам, такие лаки и краски отлично держатся на инструментах для окрашивания поверхностей (кисточках и валиках), а также не оставляют подтеков, о чем уже шла речь ранее.

Учитывая все вышесказанное, тиксотропные лакокрасочные материалы имеют преимущество перед теми ЛКМ, у которых данные свойства отсутствуют.

Ниже представлена таблица с свойства основных тиксотропных добавок, применяемых в лакокрасочных материалах.

Нередко тиксотропные свойства путают с псевдопластичностью. Несмотря на то, что свойства вроде похожи, на самом деле они принципиально разные. Так, псевдопластичность обусловлена потерей вязкости веществом при временном напряжении сдвига, в то время как тиксотропность позволяет веществу потерять вязкость через некоторый временной промежуток при постоянном воздействии на него.

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 .

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 (тиксотропность, тиксотропное свойство) - это резкое повышение текучести вещества при механическом воздействии. Яркий пример из жизни - цементный раствор.

Если вы когда-нибудь замешивали ведро раствора, то наверняка замечали, что пока его мешаешь, он жидкий и текучий. Но стоит только оставить его в покое на некоторое время, как он становится очень густым. Даже миксер в него уже не так-то просто погрузить. Если вывалить ведро раствора на пол, то он так и останется лежать горкой. Но если создать некоторое вибрирующее воздействие на эту кучку при помощи шпателя, то раствор охотно растекается и затекает даже в маленькие щели.

Другой пример - трясина. В детстве у меня был печальный опыт общения с грязевым болотом. Отчетливо помню странное ощущение: пока ты не двигаешься, болото тебя не всасывает, ты ему не нужен. Но стоит только начать активные действия (я пытался ухватиться за какой-то кустик неподалеку), как тут же опора под ногами исчезает и ты начинаешь погружаться в грязь все глубже и глубже. Эх, если бы не подоспевшие на помощь товарищи, не писать бы мне эти строки...

В общем, смысл понятен. В состоянии покоя тиксотропное вещество очень вязкое (иногда почти твердое), но в процессе встряхивания, разбалтывания, размешивания, перетекания и т.п., вещество резко разжижается и сохраняет свое жидкое и текучее состояние до тех пор, пока его опять не оставят в покое на какое-то время. На молекулярном уровне это объясняется непрочными межмолекулярными связями, которые легко разрушаются под воздействием внешней силы. Но как только эта сила исчезает, связи снова начинают восстанавливаться и вещество дубеет.

Самым популярной тиксотропной добавкой является пирогенная двуокись кремния. Она должна быть в виде очень мелкой фракции - коллоидной (т.е. речной песок не подойдет). Такой мелкодисперсный порошок можно получить только в результате химической реакции. Например, взаимодействием четыреххлористого кремния с водяным паром.

Для получения диоксида кремния в домашних условиях можно взять разбавленный водой канцелярский силикатный клей (который представляет собой не что иное, как раствор силиката натрия в воде) и плеснуть туда немного уксусной или лимонной кислоты. В результате реакции получается кремниевая кислота, тут же распадающаяся на воду и диоксид кремния, который и выпадает в осадок.

Именно двуоксись кремния является стабилизирующим компонентом обычных малярных и типографских красок, который придает им свойство прочно держаться даже на вертикальных поверхностях.

Промышленность выпускает эту добавку под торговым названием "Аэросил".

В этом видео продемонстрированы свойства тиксотропной жидкости (водный раствор, а точнее - суспензия диоксида кремния):

Другие известные вещества, обладающие тиксотропными свойствами: мед, майонез, желатиновые растворы, кетчуп (пробовали ли вы когда-нибудь вылить кетчуп из бутылочки? Вот-вот!), некоторые кремы для бритья, горчица и... все. Я больше не знаю, а вы?

К слову сказать, тиксотропность кетчупу, соусам и майонезам придает добавка особых загустителей - раствора гуаровой (E412) или ксантановой (E415) камеди. Содержание этих пищевых добавок обычно не превышает 1%.

Тиксотропия – понятие, может быть, не широко известное, но встречающееся повсеместно. Лакокрасочные материалы, печатные чернила, пластичная смазка для подшипников, многие пищевые продукты – все эти вещества обладают определёнными вязкостными свойствами, которые изменяются со временем. Варианта может быть два: либо вещество начинает течь, то есть вязкость уменьшается, либо застывать – вязкость увеличивается. Первое явление называется тиксотропией, второе – реопексией. Тиксотропия характерна для полимерных и дисперсных систем при механическом воздействии в изотермических условиях. Научно говоря, это способность вещества восстанавливать свой предел текучести после прекращения воздействия (встряхивания, размешивания, вибрации и т.д.). Явление тиксотропии объясняется возможностью обратимых изменений внутри структуры материала, например, при разрушении надмолекулярной структуры в полимерах или коагуляции коллоидных частиц внутри дисперсной системы.

Чем определяются тиксотропные свойства

Тиксотропные свойства определяются качественным и количественным составом дисперсной фазы вещества (в пластичной смазке - загустителя) и характеризуются значениями трёх параметров: наибольшей эффективной вязкости, наименьшей эффективной вязкости и предельного напряжения сдвига.

Тиксотропия коллоидных систем имеет большое значение и широко применяется в промышленности, на производстве и в быту. Так тиксотропными свойствами в большей или меньшей степени должны обладать консистентные смазки, краска, промывные растворы для бурения скважин, многие пищевые продукты.

Тиксотропию не надо путать с понятием псевдопластичности. Псевдопластичные вещества теряют свою вязкость при временном напряжении сдвига, тиксотропные - испытывают воздействие постоянно и теряют вязкостные свойства с течением времени.

Пластичная смазка для подшипников и её тиксотропные свойства

Пластичная смазка для подшипников является одним из примеров дисперсной системы, характеризующейся высокими тиксотропными свойствами, которые вместе с параметрами вязкости и предела прочности на сдвиг определяют реологические свойства консистентных смазок. Реология – наука о течении, изучает способность жидких и пластичных материалов течь и деформироваться. То, что пластичные смазки могут менять свою структуру обратимо, является определяющим для их использования в вертикальных и наклонных узлах трения без потерь. Ведь если подшипник смазывается жидким маслом, нужно постоянно контролировать его количество: оно может вытекать, испаряться и требует частого нанесения. Пластичная смазка заполняет полость подшипника, герметизирует узел и препятствует проникновению в подшипник абразивных частиц, которые могут привести к заеданию механизма. Тиксотропные свойства обеспечивают стабильную защитную плёнку между рабочими поверхностями, которая смягчает удары от вибрации и уменьшает последствия износа от трения скольжения.

Пластичная смазка для подшипников используется более чем в 90% подшипников качения. При набивке смазки в полости детали, работающей на высоких оборотах, нужно соблюдать необходимые пропорции. Подшипники с частотой вращения до 1500 об/мин заполняются на 2/3, свыше 1500 об/мин – на 1/3 свободного объёма. Если видны излишки смазки, их надо удалить.