Fabricating a new rheometer for concrete

A new concrete rheometer is introduced including its innovation, actual design, working rules, calibration, and reliability. A modified design of Tattersall two-point device is created. Some of components are purchased from local and foreign markets, while other components and the manufacturing process are locally fabricated. The matching viscosity method of determining the mixer viscometer constants is demonstrated and followed to relate torque and rotational speed to yield stress and viscosity (Bingham parameters). The calibration procedures and its calculation are explained. Water is used as a Newtonian fluid, while; cement paste (cement + water) with w/c ratio equal to (0.442) is used as a non-Newtonian fluid. The cement paste is tested in “Petroleum Research and Development Center” by “OFITE Model 800 Viscometer”. In order to verify the reliability of the new rheometer, an Artificial Neural Network (ANN) model with a well selected bank of data is constructed; and (16) Mixes of Self Compacting Concrete (SCC) are constructed, mixed and tested by the new Rheometer. The results from model (predicted) and those from the experimental work (measured) were found to have very good degrees of correlation and matching, which indicates that the new rheometer can be reliable. تضمن البحث عرض علمي لعملية تطوير و تصنيع جهاز جديد لقياس الانسيابية (Rheometer) خاص بالخرسانة الطرية بما في ذلك الابتكار و التجديد في التصاميم السابقة للجهاز و بيان مبادئ التشغيل و الأسس النظرية و العملية للمعايرة و الموثوقية. تم اعتماد تصميم محدث و مطور لجهاز (Tattersall two-point device). تم شراء بعض من الأجزاء الخاصة بالجهاز من الأسواق المحلية و الأجنبية، في حين تم تصنيع الأجزاء الأخرى و أجراء عملية الربط و التصنيع الكاملة محليا. تم توضيح و اعتماد نظرية (مماثلة اللزوجة) المستندة إلى إيجاد الثوابت التي تربط ما بين قيم العزم و السرعة الدورانية و بين قيم إجهاد الخضوع و اللزوجة. تم توضيح عملية المعايرة و النتائج الخاصة بها. تم استخدام الماء كسائل نيوتييني، في حين تم استخدام عجينة (الأسمنت - الماء) و بنسبة (0.442) (ماء/اسمنت) كسائل لا نيوتييني. تم فحص عجينة (الأسمنت - الماء) في مركز البحوث و التطوير النفطي، حيث تم الفحص بجهاز “OFITE Model 800 Viscometer”. لغرض التحقق من موثوقية عمل الجهاز الجديد تم تصميم و تنفيذ موديل من نوع الشبكات العصبية الصناعية، كما تم تصميم و خلط و فحص (16) خلطة من الخرسانة ذاتية الرص بواسطة جهاز الانسايبية الجديد. تم مقارنة النتائج المستحصلة من الموديل مع تلك المستحصلة من الجزء العملي و كانت النتائج ذات درجات ارتباط و تطابق عالية مما يؤشر إمكانية الاعتماد على عمل الجهاز.