本发明专利技术公开了一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，包括以下步骤：(1)制作水泥净浆，将成型后的水泥净浆放在标准养护室中养护2～3天后拆模，然后继续标准养护；(2)将养护后的水泥净烘干；(3)将烘干后的水泥净浆放在碳化箱中碳化；(4)将碳化后的样品取出，利用XCT进行测试，测试完成之后将样品放入碳化箱中继续分别碳化3d、7d、14d、28d和60d。(5)利用专业分析软件VG Studio MAX 2.2处理不同碳化时间下的样品裂缝体积变化，得到不同碳化时间下的样品的裂缝体积。本发明专利技术在不破坏样品的前提下，可以连续无损地获取水泥净浆的碳化破坏过程。
A Non-destructive Tracking Method for Characterization of Cement-based Materials Destroyed by CO2
The invention discloses a non-destructive characterization method for tracing the destruction of cement-based materials by CO2, which includes the following steps: (1) making cement paste, placing the formed cement paste in the standard curing room for 2-3 days, removing the mould, and then continuing the standard curing; (2) drying the cured cement cleanly; (3) carbonizing the dried cement paste in the carbonization box; (4) carbonizing the samples after carbonization. The samples were taken out and tested by XCT. After the test was completed, the samples were put into the carbide box and continued to carburize for 3, 7, 14, 28 and 60 days, respectively. (5) Using professional analysis software VG Studio MAX 2.2 to deal with the change of crack volume of samples under different carbonization time, the crack volume of samples under different carbonization time was obtained. The invention can continuously and nondestructively obtain the carbonization process of cement paste without destroying the sample.
【技术实现步骤摘要】
一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法
本专利技术属于水泥基材表征方法，具体为一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法。
技术介绍
近年来，由于工厂大量排放二氧化碳、森林面积急剧减小以及农村燃烧秸秆而排放大量的二氧化碳导致二氧化碳含量日益增加，而二氧化碳与混凝土结构结构物的耐久性紧密相关，二氧化碳传输到混凝土内部可与混凝土的水化产物发生膨胀性反应，导致混凝土构建物膨胀开裂，从而影响混凝土构建物的使用寿命。因此，研究混凝土碳化后其内部裂缝体积的变化非常重要。目前，一般采用压汞法探究水泥基材料受碳化后其内部结构的变化，这种方法存在以下几个问题。第一，这种方法在测试时会对样品产生破坏；第二，这种方法不能连续原位追踪水泥基材料受碳化后的破坏情况。基于以上原因，传统的测试方法无法连续无损的测试混凝土的受碳化破坏情况。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种不需要专业的制样的无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法。技术方案：本专利技术所述的一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，该方法用XCT扫描仪扫描无损追踪水泥净浆受CO2破坏的内部裂缝体积，包括以下步骤：(1)制作水泥净浆，水泥净浆的水灰比为0.35～0.60，将成型后的尺寸为Φ(20～30)mm×(40～60)mm的水泥净浆放在标准养护室中养护2～3天后拆模，然后继续标准养护至28～60天；(2)将养护后的水泥净浆置于40～50℃烘箱中烘干24～48h，温度高于50℃会导致水泥净浆的水化产物分解，温度低于40℃则需要更长的时间干燥，会导致净浆收缩；(3)将烘干后的水泥净浆放在碳化箱中碳化，碳化箱中二氧化碳的浓度为18～22％；(4)将碳化后的样品取出，利用三维断层扫描仪(XCT)进行测试，XCT扫描仪的管头电压为10～225KV，管头电流为0.34～0.65mA，探测器单元数为1024，样品台旋转角度为360°，测试完成之后将样品放入碳化箱中继续分别碳化3d、7d、14d、28d和60d，要注意每次都使用相同的XCT测试参数。(5)利用专业分析软件VGStudioMAX2.2处理不同碳化时间下的样品裂缝体积变化，得到不同碳化时间下的样品的裂缝体积。工作原理：水泥净浆在碳化后因产生膨胀应力从而导致样品产生裂缝，当X射线扫描碳化后的水泥净浆时，部分的X射线会被物体吸收和反射，大部分X射线能穿透物体。当一系列的X射线检测器360°检测物体四周时，可以得到来自不同角度和方向的X射线信息。通过处理这一系列的X射线信息，可以得出不同像素的CT图像，根据图象处理软件处理CT图像可以定量表征试件内部裂缝体积。有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：1、可以实现无损连续的测试水泥净浆在不同碳化龄期下的受CO2破坏的裂缝体积变化；测试精度较高；2、利用XCT无损追踪水泥基材料受CO2破坏的定量表征方法，具有很大的实用价值，填补了该区域的空白；3、不需要对样品进行特殊处理。具体实施方式以下实施例中所使用的XCT断层扫描仪为德国YXLON公司的PrecisionS型XCT，探测器单元数为1024，样品台旋转角度为360°。实施例1一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，该方法用XCT扫描仪扫描无损追踪水泥净浆受CO2破坏的内部裂缝体积，具体包括以下步骤：步骤一，首先制作水泥净浆，水泥净浆的水灰比为0.35，将成型后的尺寸为Φ20mm×40mm的水泥净浆放在温度为17℃、相对湿度为95％的标准养护室中养护2天后拆模，然后继续标准养护至28天；步骤二，将养护后的水泥净浆置于40℃烘箱中烘干24h，温度过高会导致水泥净浆的水化产物分解，过低则需要更长的时间干燥，会导致净浆收缩；步骤三，将烘干后的水泥净浆放在碳化箱中碳化，碳化箱中二氧化碳的浓度为18％；步骤四，将碳化后的样品取出，利用三维断层扫描仪(XCT)进行测试，XCT扫描仪的管头电压为10KV，管头电流为0.34mA，探测器单元数为1024，样品台旋转角度为360°，测试完成之后将样品放入碳化箱中继续分别碳化3d、7d、14d、28d和60d，要注意每次都使用相同的XCT测试参数。步骤五，利用专业分析软件VGStudioMAX2.2处理不同碳化时间下的样品裂缝体积变化，得到不同碳化时间下的样品的裂缝体积。结果分析：利用VGStudioMAX软件测试水泥净浆在不同碳化龄期下的内部裂缝体积，试件在3d、7d、14d、28d和60d的内部裂缝体积分别为0.11％、0.27％、0.34％、0.52％和0.67％。由此可见，本专利技术可以实现连续无损测试水泥基材料的碳化深度。实施例2一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，该方法用XCT扫描仪扫描无损追踪水泥净浆受CO2破坏的内部裂缝体积，具体包括以下步骤：步骤一，首先制作水泥净浆，水泥净浆的水灰比为0.60，将成型后的尺寸为Φ30mm×60mm的水泥净浆放在温度为23℃、相对湿度为99％的标准养护室中养护3天后拆模，然后继续标准养护至60天；步骤二，将养护后的水泥净浆置于50℃烘箱中烘干48h，温度过高会导致水泥净浆的水化产物分解，过低则需要更长的时间干燥，会导致净浆收缩；步骤三，将烘干后的水泥净浆放在碳化箱中碳化，碳化箱中二氧化碳的浓度为22％；步骤四，将碳化后的样品取出，利用三维断层扫描仪(XCT)进行测试，XCT扫描仪的管头电压为225KV，管头电流为0.65mA，探测器单元数为1024，样品台旋转角度为360°，测试完成之后将样品放入碳化箱中继续分别碳化3d、7d、14d、28d和60d，要注意每次都使用相同的XCT测试参数。步骤五，利用专业分析软件VGStudioMAX2.2处理不同碳化时间下的样品裂缝体积变化，得到不同碳化时间下的样品的裂缝体积。结果分析：利用VGStudioMAX软件测试水泥净浆在不同碳化龄期下的内部裂缝体积，试件在3d、7d、14d、28d和60d的内部裂缝体积分别为0.26％、0.48％、0.68％、0.83％和1.37％。由此可见，本专利技术可以实现连续无损测试水泥基材料的碳化深度。实施例3一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，该方法用XCT扫描仪扫描无损追踪水泥净浆受CO2破坏的内部裂缝体积，具体包括以下步骤：步骤一，首先制作水泥净浆，水泥净浆的水灰比为0.48，将成型后的尺寸为Φ25mm×50mm的水泥净浆放在温度为20℃、相对湿度为97％的标准养护室中养护2天后拆模，然后继续标准养护至44天；步骤二，将养护后的水泥净浆置于45℃烘箱中烘干36h，温度过高会导致水泥净浆的水化产物分解，过低则需要更长的时间干燥，会导致净浆收缩；步骤三，将烘干后的水泥净浆放在碳化箱中碳化，碳化箱中二氧化碳的浓度为20％；步骤四，将碳化后的样品取出，利用三维断层扫描仪(XCT)进行测试，XCT扫描仪的管头电压为118KV，管头电流为0.50mA，探测器单元数为1024，样品台旋转角度为360°，测试完成之后将样品放入碳化箱中继续分别碳化3d、7d、14d、28d和60d，要注意每次都使用相同的XCT测试参数。步骤五，利用专业分析软件VGStudioMAX2.2处理不同碳化时间下的样品裂缝体积变本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制作水泥净浆，将成型后的水泥净浆放在标准养护室中养护2～3天后拆模，然后继续标准养护至28～60天；(2)将养护后的水泥净浆置于40～50℃烘箱中烘干24～48h；(3)将烘干后的水泥净浆放在碳化箱中碳化；(4)将碳化后的样品取出，利用XCT扫描仪进行测试，测试完成之后将样品放入碳化箱中继续碳化；(5)利用专业分析软件VG Studio MAX 2.2处理不同碳化时间下的样品裂缝体积变化，得到不同碳化时间下的样品的裂缝体积。
【技术特征摘要】
1.一种无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制作水泥净浆，将成型后的水泥净浆放在标准养护室中养护2～3天后拆模，然后继续标准养护至28～60天；(2)将养护后的水泥净浆置于40～50℃烘箱中烘干24～48h；(3)将烘干后的水泥净浆放在碳化箱中碳化；(4)将碳化后的样品取出，利用XCT扫描仪进行测试，测试完成之后将样品放入碳化箱中继续碳化；(5)利用专业分析软件VGStudioMAX2.2处理不同碳化时间下的样品裂缝体积变化，得到不同碳化时间下的样品的裂缝体积。2.根据权利要求1所述的无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，其特征在于：所述步骤(1)中水泥净浆的水灰比为0.35～0.60。3.根据权利要求1所述的无损追踪水泥基材料受CO2破坏的表征方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：佘伟，张云升，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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