SUMMARY
The rheological properties of cement grouts play a key role in determining the final spread in rock formations. In terms of flow properties, cement grouts are normally classified as non-Newtonian Bingham fluids with a characteristic yield stress value (cohesion) and an apparent viscosity. Grout rheology is usually determined from flow curve data using a rotational rheometer with a concentric cylinder geometry. This data is prone to measurement artifacts such as wall slip coupled to the intrinsic characteristics of cement grouts: thixotropy, sedimentation and unstable flow at low shear rates. These effects often lead to incorrect interpretations of the flow curves when using constitutive models such as the Bingham model. Within this paper, we discuss flow curves obtained from rotational tests in controlled shear rate mode, carried out on cement grouts with water to cement (w/c) ratios 0.6 and 0.8 using different concentric cylinder geometries. We then describe the effect of duration during the shear rate steps in the flow curve measurement and how effective the different geometries are in eliminating slip. The impacts of these flow effects on the rheology and consequently the estimated grout spread are then discussed in line with the existing Real Time Grouting Control (RTGC) theory.
SVENSK TITEL: CEMENTBASERADE INJEKTERINGSMEDELS REOGRAM. INSTABILT FLÖDE OCH INVERKAN PÅ INJEKTERING
Cementbaserade injekteringsmedels reologiska egenskaper har en viktig inverkan på dess inträngningsförmåga i bergssprickor. Medlen klassificeras ofta som Bingham vätskor, med en karakteristisk flytgräns och viskositet. Egenskaperna bestäms utifrån reogram som tagits fram med hjälp av en rotationsviskosimeter. Mätdata har potentiella felkällar såsom glidning vid en fast begränsningsyta samt inneboende egenskaper hos suspensioner, som tixotropi, separation och ett instabilt flöde vid låga deformationshastigheter. Dessa effekter leder ofta till felaktiga tolkningar av reogramen när tex Binghammodellen används. I föreliggande artikel diskuteras reogram från mätningar på injekteringsmedel med vattencementtal 0,6 och 0,8, med rotationsviskosimeter, olika geometrier och kontrollerade deformationshastigheter. Vi visar effekterna av varaktigheten mellan stegen av ändrad deformationshastighet och hur bra de olika geometrierna är på att förhindra glidning. Påverkan på de reologiska egenskaperna diskuteras slutligen inom ramen för RTGC (Real Time Grouting Control) teorin.