The invention discloses a test method for nondestructive characterization of cement based material by carbonization zone size, its main principle is based on the density difference between the test before and after carbonation, which led to the difference of grey value to define complete carbonation zone, partial carbonization zone and uncarbonated zone. This method can not undermine the premise of the specimen accurately dividing each carbonization interval, and can track the development trend of test sample carbonization, to overcome the traditional method of phenolphthalein could not be detected in partial carbonization zone and unable to track test problem.
【技术实现步骤摘要】
一种表征水泥基材料各碳化区尺寸的无损测试方法
本专利技术涉及一种基于X射线计算机断层扫描技术,在不损坏试件的前提下,基于灰度分析方法,准确的区分水泥基材料的各个碳化区间。本专利技术属于水泥基材料碳化耐久性研究领域,具体涉及一种划分水泥基材料各碳化区的测试方法。
技术介绍
近年来,XCT在水泥基材料中得到了广泛运用。例如探测混凝土内部细观裂纹的产生、扩展和全面贯通的过程,硫酸盐腐蚀过程,界面过渡区特征,Ca2+溶出,以及孔的连通性和孔曲折度等方面。XCT为无损检测,可以避免一系列如真空干燥,切割,钻孔取粉末,树脂浸渍,研磨和抛光等过程,这都有可能对水泥基材料微结构造成一定损伤,XCT测试可以“透视”水泥基材料,从而得到试样内部的直观信息。由于水泥基材料是一种非均质材料,在碳化过程中改变水泥基材料的组分将会对各个碳化区间的尺寸及分布产生一定的影响,尤其是部分碳化区的尺寸及位置,现有研究表明未碳化区混凝土的pH值大约是12.5,完全碳化区混凝土的pH值为8.5,部分碳化区pH值8.5~12.5,当pH降至11.5左右时,钢筋的锈蚀反应脱钝,因此部分碳化区的微结构和尺寸显著影响到钢筋混凝土寿命预测结果。目前表征部分碳化区微结构和尺寸的方法(如XRD、MIP和酚酞法等)均属于破损性试验方法,试样制作过程对测试结果会产生一定影响,会增加测试结果的离散性。而XCT法属于非破损性试验方法,可以避免试样制作过程的不利影响。但是,在碳化对微结构的影响研究领域,未见采用XCT法表征各碳化区的报道,也未见采用XCT测试方法分析掺合料及水胶比对水泥基材料各个碳化区的影响,本专利技术 ...
【技术保护点】
一种表征水泥基材料各碳化区尺寸的无损测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将拌好的水泥浆倒入成型模具内,在标准养条件下养护一段时间后拆模,拆模后继续在标准条件下养护;步骤2,将试件养护结束后,将试件取出置于烘箱中烘干;经过烘干处理的试件,留下相对的两个沿长度方向的侧面暴露,包括成型面在内的其余表面都采用加热的石蜡予以密封;步骤3,将步骤2处理的试件放在碳化箱的铁架上,各试件的间距应不小于50毫米,开启碳化箱的温度控制器和相对湿度控制器,温度控制在20℃~30℃,湿度控制在50%~90%,不通入CO
【技术特征摘要】
1.一种表征水泥基材料各碳化区尺寸的无损测试方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将拌好的水泥浆倒入成型模具内,在标准养条件下养护一段时间后拆模,拆模后继续在标准条件下养护;步骤2,将试件养护结束后,将试件取出置于烘箱中烘干;经过烘干处理的试件,留下相对的两个沿长度方向的侧面暴露,包括成型面在内的其余表面都采用加热的石蜡予以密封;步骤3,将步骤2处理的试件放在碳化箱的铁架上,各试件的间距应不小于50毫米,开启碳化箱的温度控制器和相对湿度控制器,温度控制在20℃~30℃,湿度控制在50%~90%,不通入CO2气体,过一段时间后取出试件,通过X射线计算机断层扫描仪对取出试件进行断层扫描,记作碳化0天的信息;步骤4,将步骤3扫描后的试件再放回碳化箱中,开启温度控制器和相对湿度控制器,温度控制在20℃~30℃,湿度控制在50%~90%,通入二氧化碳气体,CO2的浓度控制在0.03%~100%,进行加速碳化反应,过一段时间后取出试件,通过X射线计算机断层扫描仪对取出试件进行断层扫描;步骤5,对步骤3、步骤4中得到试件的断层扫描信息进行图片提取,然后对所提取的图片进行灰度分析。2.根据权利要求1所述的表征水泥基材料各碳化区尺寸的无损测试方法,其特征在于:所述步骤1中将拌好的水泥浆倒入成型模具内,在标准养条件下养护24小时后拆模,拆模后继续在标准条件下养护,其中,水泥净浆试件养护至28d,掺加掺合料的试件养护至90d。3.根据权利要求1所述的表征水泥基材料各碳化区尺寸的无损测试方法,其特征在于:所述步骤2中试件置于50℃烘箱中烘干48h。4.根据权利要求1所述的表征水泥基材料各碳化区尺寸的无损测试方法,其特征在...
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