一种再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测方法技术

本发明专利技术涉及一种再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测方法，通过制作具有导电属性的再生骨料成品试块和亚克力骨料成品试块；并对两种试块进行交流阻抗谱测试得到电化学阻抗的复平面图，通过等效电路最小二乘拟合得到R1、R1*和R2、R2*；其中，R1和R2分别为典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值，R1*和R2*分别为典型亚克力混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值；通过公式

A method for detecting the influence degree of recycled aggregate on interfacial transition zone of concrete

The invention relates to a method for detecting the influence degree of recycled aggregate on the interface transition zone of concrete, by making recycled aggregate and acrylic aggregate test blocks with conductive properties, and by alternating current impedance spectroscopy testing the two test blocks, the complex plane diagram of electrochemical impedance is obtained and fitted by the least square method of equivalent circuit. R1, R1 * and R2, R2 *, in which R1 and R2 are the minimum and maximum values of the real part of the impedance complex plan of the typical recycled aggregate concrete specimen, R1 * and R2 * are the minimum and maximum values of the real part of the impedance complex plan of the typical acrylic concrete specimen, respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测方法
本专利技术涉及一种材料性能检测方法，特别是一种检测再生骨料混凝土中再生骨料对混凝土界面过渡区的影响程度的方法，属于建筑材料性能检测

技术介绍
世界的发展造成了大量的浪费，固体废弃物对环境造成了严重破坏。从社会可持续发展角度来讲，如何有效处理和再次利用固体废弃物已是当务之急。相关资料统计表明，我国每年在建筑物的改建、扩建和旧建筑物拆除方面产生的混凝土固体废弃物将达到0.3-0.4亿吨。再生骨料混凝土的不断发展，为解决这一难题提出了解决方案。再生骨料的大规模化生产将减少混凝土工业对环境的影响。所谓再生骨料混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料(主要是粗集料)，再加入水泥、水等配而成的新混凝土。再生骨料混凝土的性能如何，能否满足结构受力要求得到广泛关注。混凝土中，在集料颗粒周围有一薄区，该区被称为界面过渡区。这区域的密实性和强度都远低于硬化本体，是混凝土结构中最薄弱的环节，该过渡区的结构和性能在很大程度上制约了混凝土结构的整体结构表现。对于再生骨料混凝土而言，界面过渡区是混凝土中处于再生骨料和水泥砂浆之间的狭窄区域，其性能受到多因素的影响。再生骨料对界面过渡区影响程度将会直接影响再生混凝土的受力性能，因此，研究再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度对于再生骨料混凝土的发展与改进是有必要的。通过查阅大量的文献，目前尚未见到简单实用的再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度的检测方法，在此背景下，本专利技术公开了一种再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测方法。
技术实现思路
为了能科学有效的评价再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度，填补目前尚无生骨料对混凝土界面过渡区影响程度的检测方法的空白，为再生骨料混凝土的广泛推广提供保障，本专利技术提供了一种再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测方法。本专利技术的技术方案如下：一种再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测方法，包括如下步骤，步骤一、制作再生骨料块；步骤二、对再生骨料块进行抽真空，并保持真空度吸入导电墨水；步骤三、制作导电砂浆；步骤四，将再生骨料块放入模具中心并固定，且保证骨料各边与模具平行；步骤五，在模具和再生骨料块之间灌入导电砂浆，并振捣密实，在标准条件下养护28天；步骤六，将成型的试块在温度70℃～90℃的环境下烤干；烘烤时间不小于24小时；步骤七，将试块两对面涂覆导电硅脂，并放置电极板，电极板与阻抗分析仪连通进行交流阻抗谱测试；在交流阻抗谱测试中，使用范围不窄于1Hz～5MHz的频率进行扫频，在电压介于1mV～50mV范围内，测得阻抗随频率的变化曲线，进而得到典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图；步骤八，将再生骨料块用相同尺寸的亚克力块代替，重复上述步骤二至步骤七，进行交流阻抗谱测试，得到典型亚克力混凝土试块阻抗复平面图；步骤九，通过等效电路最小二乘拟合得到R1、R1*和R2、R2*；其中，R1和R2分别为典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值，R1*和R2*分别为典型亚克力混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值；步骤十，通过公式计算影响因子P，若P＝0，说明再生骨料对界面过渡区影响很微弱；若P∈(0,0.5]，说明再生骨料对界面过渡区影响较显著；若P∈(0.5,1]，说明再生骨料对界面过渡区影响显著；若P>1，说明再生骨料对界面过渡区影响很显著。进一步地，所述再生骨料块为边长为2-3cm的正方体。进一步地，所述步骤三中，导电砂浆的制作方法为，保持水灰比0.4-0.5，搅拌成水泥净浆；将砂放入导电墨水溶液中，使砂表面均匀覆盖一层导电物质；将砂放入上述水泥净浆中，搅拌成导电砂浆，同时保证水泥和砂的质量比为2:5-4:5。进一步地，所述模具为边长为再生骨料块两倍的正方体。进一步地，所述模具为边长为4-6cm的正方体。进一步地，所述步骤五中，在在模具和再生骨料块之间灌入导电砂浆后的振捣在跳桌或振动台上进行。进一步地，所述步骤六中，成型的试块放置在烤箱中烤干。进一步地，所述步骤七中，电极板为不锈钢电极板、铝电极板或铜电极板。采用本专利技术技术方案取得了以下有益效果：该方法实验过程相对简单，可通过较小的试件，模拟再生骨料在实际再生混凝土中的状态。该方法可通过对交流阻抗谱特征值计算，来定性的评价再生骨料对界面过渡区的影响程度。附图说明图1为成型试块示意图；图2为再生骨料或亚克力骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测示意图；图3为简化等效电路图；图4为再生骨料混凝土试块阻抗复平面图；图5为亚克力混凝土试块阻抗复平面图。图中，1-再生骨料或亚克力立方体块；2-导电砂浆混凝土；3-电极板；4-阻抗分析仪；5-电阻一；6-电阻二；7-电容。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，图1为成型试块示意图，包括位于中心位置的再生骨料或亚克力立方体块1以及包裹在再生骨料或亚克力立方体块1外的导电砂浆混凝土2，两者共同组成成型试块。成型试块的形成方法为将再生骨料或亚克力加工成边长为2-3cm的正方体，并抽真空，保持真空度吸入导电墨水。将再生骨料或亚克力处理好后，进行导电砂浆的制作，制作方法为：保持水灰比0.4-0.5，搅拌成水泥净浆；将砂放入导电墨水溶液中，使砂表面均匀覆盖一层导电物质；将砂放入上述水泥净浆中，搅拌成导电砂浆，同时保证水泥和砂的质量比为2:5-4:5。将再生骨料放入边长为4-6cm模具的中心，且保证骨料各边与模具平行。灌入导电砂浆，并放置在振动台上振捣密实，在标准条件下养护28天。将成型试块放在70℃～90℃的电炉中烘干。如图2所示，图2为再生骨料或亚克力骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测装置示意图；将成品试块(骨料为再生骨料或亚力克立方体块1)两对面涂覆导电硅脂，并放置不锈钢、铝或铜等电极板3，电极板3与阻抗分析仪4连通进行交流阻抗谱测试。使用范围不窄于1Hz～5MHz的频率进行扫频，在电压介于1mV～50mV范围内，测得阻抗随频率的变化曲线，进而得到电化学阻抗的复平面图，图4为典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图，图5为典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图，其中，横轴为实部，纵轴为虚部的相反数。图3为等效电路，一般为Randels型等效电路模型，等效电路包括电阻一5(其电阻值用R1表示)、电阻二6(其电阻值用R2表示)，电容7(其值用C表示),电阻二6和电容7并联后电阻一5串连。图4和图5与通过等效电路最小二乘拟合得到R1、R1*和R2、R2*，其中，R1和R2分别为典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值，R1*和R2*分别为典型亚克力混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值。最小二乘拟合一般通过ZsimpWin、Zview等商业软件进行。通过计算的大小得到影响因子，用影响因子来评价再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度的相对强弱。影响因子数值越大，说明再生骨料对界面过渡区的影响越大。若P＝0，说明再生骨料对界面过渡区影响很微弱；若P∈(0,0.5]，说明再生骨料对界面过渡区影响较显著；若P∈(0.5,1]，说明再生骨料对界面过渡区影响显著；若P>1，说明再生骨料对界面过渡区影响很显著。下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测方法，包括如下步骤，步骤一、制作再生骨料块；步骤二、对再生骨料块进行抽真空，并保持真空度吸入导电墨水；步骤三、制作导电砂浆；步骤四，将再生骨料块放入模具中心并固定，且保证骨料各边与模具平行；步骤五，在模具和再生骨料块之间灌入导电砂浆，并振捣密实，在标准条件下养护28天；步骤六，将成型的试块在温度70℃～90℃的环境下烤干；烘烤时间不小于24小时；步骤七，将试块两对面涂覆导电硅脂，并放置电极板，电极板与阻抗分析仪连通进行交流阻抗谱测试；在交流阻抗谱测试中，使用范围不窄于1Hz～5MHz的频率进行扫频，在电压介于1mV～50mV范围内，测得阻抗随频率的变化曲线，进而得到典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图；步骤八，将再生骨料块用相同尺寸的亚克力块代替，重复上述步骤二至步骤七，进行交流阻抗谱测试，得到典型亚克力混凝土试块阻抗复平面图；步骤九，通过等效电路最小二乘拟合得到R1、R1*和R2、R2*；其中，R1和R2分别为典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值，R1*和R2*分别为典型亚克力混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值；步骤十，通过公式...

【技术特征摘要】
1.一种再生骨料对混凝土界面过渡区影响程度检测方法，包括如下步骤，步骤一、制作再生骨料块；步骤二、对再生骨料块进行抽真空，并保持真空度吸入导电墨水；步骤三、制作导电砂浆；步骤四，将再生骨料块放入模具中心并固定，且保证骨料各边与模具平行；步骤五，在模具和再生骨料块之间灌入导电砂浆，并振捣密实，在标准条件下养护28天；步骤六，将成型的试块在温度70℃～90℃的环境下烤干；烘烤时间不小于24小时；步骤七，将试块两对面涂覆导电硅脂，并放置电极板，电极板与阻抗分析仪连通进行交流阻抗谱测试；在交流阻抗谱测试中，使用范围不窄于1Hz～5MHz的频率进行扫频，在电压介于1mV～50mV范围内，测得阻抗随频率的变化曲线，进而得到典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图；步骤八，将再生骨料块用相同尺寸的亚克力块代替，重复上述步骤二至步骤七，进行交流阻抗谱测试，得到典型亚克力混凝土试块阻抗复平面图；步骤九，通过等效电路最小二乘拟合得到R1、R1*和R2、R2*；其中，R1和R2分别为典型再生骨料混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值，R1*和R2*分别为典型亚克力混凝土试块阻抗复平面图中实部的最小值和最大值；步骤十，通过公式计算影响因子P，若P＝0，说明再生骨料对界面过渡区影响很微弱；若P∈(0,0.5]，说明再生骨料对界面过渡区影响较显著；若P∈(0.5,1]，说...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立朋，梁甜甜，刘昶宏，孙少明，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北,13