一种水泥自收缩值的测试方法技术

本发明专利技术涉及一种水泥自收缩值的测试方法，具体步骤为：按照需要的原料配比将水泥浆成型于圆柱形容器中，待水泥浆体硬化后，采用石蜡将水泥浆硬化体密封；将密封好的水泥浆硬化体作为待测试样置于广口瓶内，在广口瓶中加满水，塞紧瓶塞，从量管中滴加水至满刻度，然后滴加液体石蜡或其他不溶于水的油性液体在量管中的水液面上以防止水分蒸发；将装置放置于标准养护室中，待液面稳定后即可读取液面起始读数；根据需要设计不同的测试周期，通过刻度值变化观察浆体体积收缩规律。本发明专利技术方法比传统方法更加精确和真实地反映水泥浆水化过程中的体积变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
水泥硬化过程中在无外界因素影响条件下的体积缩小，被称为水泥的自收缩，它包括由于水泥水化反应发生的化学收缩，由于内部水分消耗产生的干燥收缩以及其他由于水泥浆体自身因素产生的收缩。由于70％以上的自收缩发生在7天以内的早期，因此通常对水泥自收缩的测试从水泥加水后很短的时间就开始记录初始体积值，这时的水泥浆处于塑性阶段，由于没有建立硬化结构，所以体积收缩主要表现为整体体积的缩小而不至于产生结构开裂等破坏，但如果自收缩与早期结构的形成不相适应，则可能产生早期微裂纹，对后期水泥混凝土的外观和耐久性产生较大影响，这种影响在大体积混凝土或一次性浇注的大尺寸混凝土中更加明显。随着混凝土施工技术的发展，广泛采用了减水剂，使水灰比降低，并且为了加快施工进度，水泥的早期强度发展越来越快，这些因素均导致工程出现早期微裂纹的几率增加。因此，对水泥自收缩的研究越来越受到重视。传统采用“排液法”来测试水泥自收缩值，方法是把水泥浆体装入瓶中，然后用水或其他溶液将瓶充满，通过观察瓶中溶液面的变化来评价自收缩的大小。由于浆体硬化后与瓶底、瓶壁紧密接触，使瓶底、瓶壁限制了水泥浆体的体积变化，进而使得测试结果与实际的水泥浆体体积变化产生差异；同时，这种方法只能测试较大水灰比条件下的自收缩，因为水泥浆周围充满的水使水泥浆始终处于饱水状态，而实际中存在各种水灰比，不同水灰比对自收缩影响很大。后来有研究者改进这种方法，先将水泥浆体放进一个小的软胶瓶中，再把软胶瓶放进广口瓶中并在软胶瓶下加小垫块，使软胶瓶不与广口瓶接触，从而避免了上述弊端。软胶瓶是开口的，以便其中的水泥浆体可以与外界进行水交换，从而可以模仿自然状态下水泥浆体硬化过程中可以从环境中吸收水分以保持后期的水化反应。但是，经过实践证明，这种方法的误差也比较大。因为水泥硬化浆体属于多孔性材料，最初拌和所加的水可以分为3部分，一部分直接参与早期水化，一部分暂时内含于水泥浆体或硬化体中，还有一部分就析出进入周围环境水或环境溶液中，内含水逐渐被水化作用消耗，这些水原来占据的空间就形成孔隙，随着时间的推移，水泥继续水化，当内含水量较低时就会产生内部负压并吸附外界水，如果按照上述方法测试自收缩，作为评价水泥石体积变化的、试样周围的水或其他溶液就会被吸收进试样内部，从而使溶液面下降，即显示出体积缩小的结果，但实际上水泥石的体积并没有发生变化。采用带有颜色的溶液进行实验就能够观察到溶液在后期进入试样内部的情况。所以，上述2种方法所测试得到的自收缩结果均大于实际值，尤其是对低水灰比条件下、水化后期的误差更大。事实上，水泥完全水化的理论用水量只需要水泥重量的25％左右，即水灰比为0.25就能够满足所有水化反应，一般为保持水泥浆体的流动性所加的水远高于这一加水量，即便采用目前最高效的减水剂，水灰比也要高于0.25才能产生流动性。所以，一般能够形成的水泥浆体不必要从外界吸收水分就能够完成其水化过程，即将水泥浆完全封闭不会影响其水化的进程。有研究者把浆体装在密封软胶囊中，然后将胶囊放进瓶中进行测试，但该方法不仅误差大，并且操作复杂，需要对装过试样的胶囊抽真空，尽管这样也由于早期泌水和后期试样内部逸出的气泡而使测试结果波动很大，因为泌水量和气泡量不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术提出的水泥自收缩值的测试方法，采用测试装置测试水泥自收缩值，该装置由量管1、瓶塞2、广口瓶3和待测试样5组成，其结构如图1所示。待测试样5位于广口瓶3内，瓶塞2位于广口瓶3的瓶口处，瓶塞2上开有穿心孔，量管1的一端插入穿心孔，广口瓶3内装满水4。具体步骤如下按照需要的原料配比将水泥浆成型于圆柱形容器中，待水泥浆体硬化后，采用石蜡将水泥浆硬化体密封；将密封好的水泥浆硬化体作为待测试样5置于广口瓶3内，在广口瓶3中加满水，塞紧瓶塞2，从量管1中滴加水至满刻度，然后滴加液体石蜡或其他不溶于水油性液体在量管中的水液面上以防止水分蒸发；将装置放置于标准养护室中，待液面稳定后即可读取液面起始读数；根据需要设计不同的测试周期，通过刻度值变化观察待测样收缩规律。本专利技术中，待测试样5呈圆柱体结构。本专利技术的有益效果采用本专利技术方法与传统直接将水泥浆成型于广口瓶中的方法作对比实验，在10天前测试得到的自收缩结果与传统方法结果基本一致，在10天后的本专利技术方法测试值显著低于传统方法测试值，传统方法后期测到的一部分液面降低是由于溶液渗入试样引起的，并非水泥发生自收缩的结果，与实际相差较大，本专利技术方法由于采用石蜡密封试样而避免此问题，所以，本专利技术方法测到的自收缩结果更符合一般规律。附图说明图1是本专利技术采用的结构示意图。图2是在不同水化龄期内、采用传统方法与本专利技术方法得到的两种测试结果。图中标号1为带刻度的量管，2为瓶塞，3为广口瓶，4为水，5为待测水泥浆硬化体试样。具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本专利技术，但不限于本专利技术的内容。实施例1步骤如下(1)取一定量的水泥或水泥与粉煤灰、矿粉等混合的复合材料，按照设计的比例与水配制成水泥浆体，如果需要还加入减水剂等其他外加剂，将水泥浆成型于圆柱形容器中制备待测样品，圆柱直径应能够使水泥浆硬化体装入广口瓶3中。(2)待水泥浆体硬化后(一般为水泥加水后12小时至24小时)拆模，采用加热、融化的石蜡将水泥浆硬化体密封。(3)将密封好的水泥浆硬化体放进广口瓶3中，在广口瓶3中加满水，塞紧瓶塞2，向量管1中滴加水至满刻度，然后滴加一滴液体石蜡或其他不溶于水油性液体在量管中的水液面上以防止水分蒸发。(4)将装置放置在标准养护室中，待液面稳定后即可读取液面起始读数；开始时每天记录数据1次，3天后分别记录7天、14天、21天、28天、45天、60天、75天、90天的刻度值，或根据需要设计不同的测试周期，通过刻度值变化观察浆体体积收缩规律。以水泥、矿渣粉、粉煤灰三种原料作为试样进行自收缩值的测试，具体步骤如下采用42.5P.0水泥和矿渣粉、粉煤灰制备3组净浆试样，3组试样的配比按照重量比分别为a纯水泥；b水泥∶矿粉＝1∶1；c水泥∶矿粉∶粉煤灰＝5∶4∶1。每个试样采用50g粉体材料和15g水，即采用0.3的水灰比，水灰比＝加水量重量/粉体重量，然后采用本专利技术的测试装置和传统方法来测试水泥浆体的自收缩(1)分别按照上述a、b、c的材料配比制备粉体材料，然后分别取总量50g的3种粉体装入直径3cm的PVC管中，再加入15g水并搅拌均匀。(2)待浆体硬化后，一般为加水后12小时至24小时拆模，采用加热、融化的石蜡将硬化体密封。(3)将密封好的硬化体分别放进广口瓶3中，在广口瓶3中加满水，塞紧瓶塞2，从量管1中滴加水至满刻度，然后滴加一滴液体石蜡或其他不溶于水油性液体在量管中的水液面上以防止水分蒸发。(4)将装置放置在标准养护室中，待液面稳定后即可读取液面起始读数；开始时每天记录数据1次，3天后分别记录7天、14天、21天、28天、45天、60天、75天、90天的刻度值。同时，采用传统方法分别取总量50g的3种粉体直接加入广口瓶中，加入15g水并搅拌均匀，将广口瓶同待测试样一起在橡胶垫上轻振10次以排空浆体中的气泡，然后采用加了颜料的液体石蜡充满广口瓶，最后同本专利技术的测试周期一样记录测试数据。在不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥自收缩值的测试方法，采用测试装置测试水泥自收缩值，该装置由量管（１）、瓶塞（２）、广口瓶（３）和待测试样（５）组成，其中，待测试样（５）位于广口瓶（３）内，瓶塞（２）位于广口瓶（３）的瓶口处，瓶塞（２）上开有穿心孔，量管（１）的一端插入穿心孔，广口瓶（３）内装满水（４）。其特征在于具体步骤如下：按照需要的原料配比将水泥浆成型于圆柱形容器中，待水泥浆体硬化后，采用石蜡将水泥浆硬化体密封；将密封好的水泥浆硬化体作为待测试样（５）置于广口瓶（３）内，在广口瓶（３）中加满水，塞紧瓶塞（２），从量管（１）中滴加水至满刻度，然后滴加液体石蜡或其他不溶于水油性液体在量管中的水液面上以防止水分蒸发；将装置放置于标准养护室中，待液面稳定后即可读取液面起始读数；根据需要设计不同的测试周期，通过刻度值变化观察待测样收缩规律。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洪波，王培铭，康明，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]