一种快速评价混凝土减缩剂减缩性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速评价混凝土减缩剂减缩性能的方法。本方法通过测试砂浆水灰比、模拟水泥孔隙溶液(饱和Ca(OH)2溶液)表面张力，根据拉普拉斯变形公式先计算毛细管压力及掺饱和浓度减缩剂后毛细管压力的降低率。然后通过毛细管压力降低率和掺减缩剂的砂浆实际减缩率进行线性拟合得到对应关系式。该方法结合了砂浆实际情况和减缩剂作用机理，克服了需要长时间才能评价减缩剂减缩性能的缺点，为减缩剂产品的质量控制提供了便捷的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于混凝土外加剂性能评价领域。特别涉及。
技术介绍
减缩剂是一种能够显著减小混凝土在凝结、硬化过程中产生的干燥收缩的外加齐U。著名学者Surendra P.Shah将混凝土减缩剂列为目前预防混凝土收缩开裂产生裂缝的两个重要措施(纤维增强和混凝土减缩剂)之一。 随着界内人士对混凝土收缩开裂问题的重视，减缩剂作为一种能从根本上解决混凝土收缩开裂问题的优良产品而越来越得到学术界和工程界的认可，减缩剂在市场上越来越多的出现。目前国内外对减缩剂的研究重点集中在对减缩剂新产品的研发和减缩剂对水泥浆体和混凝土性能的影响，对于减缩剂产品的性能评价方法研究鲜有报道。 目前评价减缩剂的减缩性能时均以减缩剂对砂浆、混凝土不同龄期收缩的减少率来评价，试件必须达到一定龄期后才能通过测试计算得到，这需要较长的时间。该评价方法真实、直观地反映了减缩剂的减缩性能，但需要较长的时间才能得到减缩剂的减缩效果，因此需要有一个能够在较短时间内准确地对减缩剂的减缩性能进行判断。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是:如何提供一种能够在水泥浆体凝结硬化之前快速测得混凝土缩减剂缩减性能。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案: —种快速评价混凝土减缩剂减缩性能的方法，其特点在于，包括以下步骤: 1、配制硬化水泥浆体孔隙溶液的模拟溶液，配制的模拟溶液分为两组，一组为空白组，一组为空白组基础上加入减缩剂至饱和后的对比组； 2、测试空白组模拟溶液的表面张力Ytl单位为(N/m);然后按照标准GB/T8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》进行实验，测试空白组砂浆流动度为180±5mm时的用水量，计算出其水灰比(Wzt)ci值； 3、测试对比组模拟溶液的表面张力Yx单位为(N/m);然后按照标准GB/T8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》进行实验，测试对比组砂浆流动度为180±5mm时的用水量(测试条件和步骤2相同)，计算出水灰比(胃/^^值； 4、通过拉普拉斯公式的变形式:Λ P = -2Ky/(ff/C)分别计算空白组和对比组的毛细管压力，并进行比较得到毛细孔张力降低率；公式如下: M 九—-2KY0 /{W/C)0 -[-2KJX /(,/C) J —γ0 /{W/C\-Yx /(WfC)x_2] /0—-2KYo/(W/C)0JoZ(WfC)0 上述公式中:ΛΡ%表示毛细管压力降低率；Κ为常数；^为空白组模拟溶液的表面张力，单位为(N/m) ; Yx对比组模拟溶液的表面张力，单位为(N/m) ; (W/C)。为空白组砂浆的水灰比；(w/c)x为对比组砂浆的水灰比； 5、获取多种不同的混凝土减缩剂，每种减缩剂均根据上述步骤I至步骤4按照相同条件，获取该减缩剂对应的毛细管压力降低率；然后检测该减缩剂加入到相同混凝土配方的砂浆使用的实际收缩率；再将各种混凝土减缩剂的毛细管压力降低率和实际砂浆收缩减少率进行线性拟合，得到线性关系式； 6、将待检测的混凝土减缩剂，按照上述步骤I至步骤4按照相同条件，获取待检测减缩剂对应的毛细管压力降低率；然后再带入步骤5获得的线性关系式计算得到待检测减缩剂的实际减缩率；即获取其减缩性能。 作为优化，所述硬化水泥浆体孔隙溶液的模拟溶液采用饱和Ca(OH)2溶液。 这样是由于，实际硬化水泥浆体孔隙溶液的组成成分复杂，但主要成分以及主要作用的是饱和Ca (OH) 2溶液，本专利技术优选以饱和Ca (OH) 2溶液模拟硬化水泥浆体孔隙溶液，减少变化因素的影响。 首先，减缩剂主要是通过降低硬化水泥浆体孔隙溶液表面张力从而减少混凝土收缩。硬化水泥浆体孔隙溶液不易获得并且组成成分复杂，但是主要成分是饱和氢氧化钙溶液，本方法采用饱和氢氧化钙溶液模拟溶液代替硬化水泥浆体孔隙溶液，能够较准确的反应硬化水泥浆体孔隙溶液特点。其次，现有研究表明水泥完全水化的需水量为水泥的20?24%。可见加入砂浆、混凝土中的水主要参与了水泥的水化作用形成了结合水，自由水的含量很低，根据减缩剂的作用机理可知减缩剂大部分是溶解于孔隙溶液中，故减缩剂在孔隙溶液应处于饱和状态，因此掺饱和浓度减缩剂的饱和Ca(OH)2溶液性质具有重要的研究价值。最后，水泥孔隙的毛细孔半径与砂浆、混凝土的水灰比有重要关系，且是线性关系，减缩剂作用机理的拉普拉斯方程Λ P = -2 Y cos Θ /r，其中Θ是随着溶液表面张力变化而变化的本方法中只考虑表面张力，因而拉普拉斯方程可变形为Λ P = -2Ky/(ff/C)，K为常数。进而通过测试减缩剂对毛细管压力的降低率从而计算得到减缩剂的减缩率，操作简单快捷且结果准确可靠。 作为优化，上述步骤1、步骤2和步骤6均基于相同的配比和试验参数条件实现。这样能够最大化地确保结果准确，避免误差干扰。 作为优化，步骤5中采用了八种减缩剂进行试验。这样，提高线性拟合的准确性。 本专利技术将减缩剂对模拟孔隙溶液表面张力的降低能力与掺减缩剂的砂浆实际情况有机的结合在一起，得到的方法具有很好的科学依据。能够事先在混凝土、砂浆凝结硬化前就快速准确的推算出减缩剂的减缩性能，该方法克服了现有技术中检测减缩剂减缩性能结果需要长时间的等待才能得到这一缺点。 综上所述，与传统方法相比本专利技术可以在短时间能快速便捷地获取混凝土减缩剂的减缩性能，降低时间成本，实施步骤简单，成本低廉；同时，实施一次后，后续实施仅实行步骤6，无需重复步骤1-5，非常方便快捷，且可靠性高，具有较高的实际应用参考价值。 【附图说明】 图1为具体实施时，采用八种减缩剂获得的拟合直线图。 【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细说明。 具体实施时:，包括以下步骤: 1、配制水泥基材料孔隙溶液的模拟溶液；配制的模拟溶液分为两组，一组为空白组，一组为空白组基础上加入减缩剂至饱和后的对比组； 2、测试空白组模拟溶液的表面张力Y。；然后按照标准GB/T8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》进行实验，测试空白组混凝土材料(混凝土材料指混凝土配方中除了水之外的其它材料；该配方和步骤I中涉及的混凝土配方采用相同配方)砂浆流动度为180±5mm的砂浆用水量，计算出水灰比(Wzt)ci值； 3、测试对比组模拟溶液的表面张力Y x ;然后按照标准GB/T8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》进行实验，测试对比组混凝土材料砂浆流动度为180±5mm的砂浆用水量(测试条件和步骤2相同)，计算出水灰比(胃/^^值； 4、通过拉普拉斯公式的变形式:Λ P = -2Ky/(ff/C)分别计算空白组和对比组的毛细孔张力，并进行比较得到毛细孔张力降低率；公式如下: r.A?0/ -2KJ0 /(WIC)0-[-2Κ?Χ I(WIC)x] Y0Z(WfC)0-Yx/(W/C\ 「00301 Ar ?ο =-—=---2[Y0/(JT/C)0J0Z(WfC)0 上述公式中:ΛΡ%表示毛细孔张力降低率；1(为常数并被除掉；Ytl为空白组模拟溶液的表面张力，单位为(N/m) ; Yx对比组模拟溶液的表面张力，单位为(N/m) ;(W/C)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速评价混凝土减缩剂减缩性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)配制硬化水泥浆体孔隙溶液的模拟溶液，配制的模拟溶液分为两组，一组为空白组，一组为空白组基础上加入减缩剂至饱和后的对比组；2)测试空白组模拟溶液的表面张力γ0单位为(N/m)；然后按照标准GB/T8077‑2012《混凝土外加剂均质性试验方法》进行实验，测试空白组砂浆流动度为180±5mm时的用水量，计算出其水灰比(W/C)0值；3)测试对比组模拟溶液的表面张力γx单位为(N/m)；然后按照标准GB/T8077‑2012《混凝土外加剂均质性试验方法》进行实验，测试对比组砂浆流动度为180±5mm时的用水量，计算出水灰比(W/C)x值；4)通过拉普拉斯公式的变形式：△P＝‑2Kγ/(W/C)分别计算空白组和对比组的毛细管压力，并进行比较得到毛细孔张力降低率；公式如下：ΔP%=-2Kγ0/(W/C)0-[-2Kγx/(W/C)x]-2Kγ0/(W/C)0=γ0/(W/C)0-γx/(W/C)xγ0/(W/C)0]]>上述公式中：△P％表示毛细管压力降低率；K为常数；γ0为空白组模拟溶液的表面张力，单位为(N/m)；γx对比组模拟溶液的表面张力，单位为(N/m)；(W/C)0为空白组砂浆的水灰比；(W/C)x为对比组砂浆的水灰比；5)获取多种不同的混凝土减缩剂，每种减缩剂均根据上述步骤1至步骤4按照相同条件，获取加该减缩剂至饱和后的模拟溶液对应的毛细管压力降低率；然后检测该减缩剂加入到相同配比的砂浆的实际减缩率；再将加各种混凝土减缩剂至饱和后的模拟溶液对应的毛细管压力降低率和砂浆实际减缩率进行线性拟合，得到线性关系式；6)将待检测的混凝土减缩剂，按照上述步骤1至步骤4按照相同条件，获取加待检测减缩剂至饱和后的模拟溶液对应的毛细管压力降低率；然后再带入步骤5获得的线性关系式计算得到待检测减缩剂的减缩率；即能快速评价其减缩性能。...

【技术特征摘要】
1.一种快速评价混凝土减缩剂减缩性能的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)配制硬化水泥浆体孔隙溶液的模拟溶液，配制的模拟溶液分为两组，一组为空白组，一组为空白组基础上加入减缩剂至饱和后的对比组； 2)测试空白组模拟溶液的表面张力Y。单位为(N/m);然后按照标准GB/T8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》进行实验，测试空白组砂浆流动度为180±5mm时的用水量，计算出其水灰比(Wzt)ci值； 3)测试对比组模拟溶液的表面张力Yx单位为(N/m);然后按照标准GB/T8077-2012《混凝土外加剂均质性试验方法》进行实验，测试对比组砂浆流动度为180±5mm时的用水量，计算出水灰比作/^^值； 4)通过拉普拉斯公式的变形式:ΛΡ= -2Ky/(ff/C)分别计算空白组和对比组的毛细管压力，并进行比较得到毛细孔张力降低率；公式如下: 織—H KW/C\ —[―2XY, /(,/C1),] —γ。/(W/C\-Y, /(WIC)x -2KJ J(WZC)0JJ(WfC)0 上述公式中:ΛΡ%表示毛细管压力降低率；κ为常数；YC1为空白组模拟溶液的表面张力，单位为(N/m) ; Yx对比组模拟溶液的表面张力，单位为(N/m) ; (W/C)Q为空白组砂浆的水灰比；(W/C)x为对比组砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智，林宗浩，刘川，王林龙，王子仪，贾兴文，钱觉时，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85