一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法技术

本发明专利技术属于混凝土技术领域。本发明专利技术提供了一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法。本发明专利技术将冻融后的试样进行溶液

【技术实现步骤摘要】
一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，尤其涉及一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法。

技术介绍

[0002]高延性水泥基复合材料通常由体积分数小于2.5％的纤维作为增强材料，在准静态拉伸载荷下具有显著的应变硬化和多重开裂的特点。在寒冷地区服役的高延性水泥基复合材料，周期性的冻结和解冻导致其力学性能降低。因此，对于高延性水泥基复合材料的冻融损伤程度的评测是耐久性的一个重要指标。
[0003]目前，国内对水泥基材料冻融损伤的主要方法是相对动弹性模量法和质量损失法。其中质量损失法需要测试水泥基材料的初始质量和经历n次冻融循环后的水泥基材料的质量，以两者的差值评价水泥基材料的冻融损伤程度。然而，在采用质量损失法评价高延性水泥基复合材料的冻融损伤时，该值变化很小，有时甚至为负值。因此，质量损伤法并不能真实地反映高延性水泥基复合材料的冻融损伤程度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法，包含下列步骤：
[0007](1)将高延性水泥基复合材料试样冻融，得到冻融后的试样；
[0008](2)将冻融后的试样进行溶液
‑
阻抗谱测试，用等效电路图拟合得到电化学参数，完成测试。
[0009]作为优选，步骤(1)中所述高延性水泥基复合材料试样由包含下列质量份数的原料制备得到：水泥500～530份、粉煤灰480～510份、石英砂600～620份、PVA纤维13～26份、减水剂3～5份、水300～340份。
[0010]作为优选，步骤(1)中所述冻融的冻结温度为
‑
18～
‑
22℃，所述冻融的融化温度为5～9℃。
[0011]作为优选，步骤(1)中所述冻融的次数为1～300次，所述冻融的单次循环时间为3～5h。
[0012]作为优选，步骤(2)中所述溶液
‑
阻抗谱测试的溶液为氯化钾溶液或氯化钠溶液。
[0013]作为优选，步骤(2)中所述溶液
‑
阻抗谱测试的溶液质量分数为4～6％。
[0014]作为优选，步骤(2)中所述溶液
‑
阻抗谱测试的频率为10
‑2～105HZ。
[0015]作为优选，步骤(2)中所述溶液
‑
阻抗谱测试的电流最小高频段量程为1～3mA。
[0016]作为优选，步骤(2)中所述溶液
‑
阻抗谱测试的电位极化参数为
‑
1.8～1.8V。
[0017]作为优选，步骤(2)中所述溶液
‑
阻抗谱测试的IR补偿参数为60～70Ω。
[0018]本专利技术提供了一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法。本专利技术将冻融后的试样进行溶液
‑
阻抗谱测试，用等效电路图拟合得到电化学参数，完成测试。本专利技术在试样的直拉段安装钛电极网片，然后将试样置于溶液中，在液体环境中，因为氯离子的存在扩散进冻融损坏的混凝土中，混凝土内部的离子总数增加，使得混凝土内部的阻抗进一步减小，可以快速的测定混凝土的冻融损伤程度。且因为离子数量的增多，使得测定结果更加准确，减小误差。
[0019]本专利技术对冻融到既定次数的高延性水泥基复合材料进行阻抗谱测试，得到阻抗谱图。利用高延性水泥基复合材料的电化学模型拟合阻抗谱图，获得电化学参数。把电化学参数和冻融损伤程度建立起函数关系，再通过电化学参数来计算高延性水泥基复合材料的冻融损伤程度。本专利技术对高延性水泥基复合材料冻融损伤度进行无损、高效、准确测试，将更有利于水泥基复合材料耐久性的研究。
[0020]本专利技术提供的测试方法具有以下优点：本专利技术的冻融损伤测试可以保留高延性试样的完整性，是无损测试；本专利技术的测试方法能够实现对高延性水泥基复合材料的连续测试，对冻融损伤程度进行重复性实验；本专利技术利用电化学阻抗谱测试的结果是通过电化学工作站输入的电信号转换的，避免人工读数的误差。
附图说明
[0021]图1为实施例1的测试示意图；
[0022]其中，1高延性水泥基复合材料试样；2钛电极网片；3工作电极；4辅助电极和参比电极；5电化学工作站；
[0023]图2为实施例1的简化导电路径图；
[0024]其中，1连续导电路径；2不连续导电路径；3绝缘路径；
[0025]图3为实施例1的等效电路模型图；
[0026]其中，1连续导电路径中的电阻；2不连续导电路径中的电阻；3不连续路径中的双平行板电容；4绝缘路径中的双平行板电容；
[0027]图4为实施例1中高延性水泥基复合材料的冻融损伤程度计算图；
[0028]图5为实施例2中高延性水泥基复合材料的冻融损伤程度计算图。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法，包含下列步骤：
[0030](1)将高延性水泥基复合材料试样冻融，得到冻融后的试样；
[0031](2)将冻融后的试样进行溶液
‑
阻抗谱测试，用等效电路图拟合得到电化学参数，完成测试。
[0032]在本专利技术中，步骤(1)中所述高延性水泥基复合材料试样由包含下列质量份数的原料制备得到：水泥500～530份、粉煤灰480～510份、石英砂600～620份、PVA纤维13～26份、减水剂3～5份、水300～340份。
[0033]在本专利技术中，所述水泥为500～530份，优选为505～525份，进一步优选为510～520
份，更优选为514～516份。
[0034]在本专利技术中，所述粉煤灰为480～510份，优选为485～505份，进一步优选为490～500份，更优选为494～496份。
[0035]在本专利技术中，所述石英砂为600～620份，优选为605～615份，进一步优选为606～614份，更优选为608～612份。
[0036]在本专利技术中，所述PVA纤维为13～26份，优选为15～24份，进一步优选为16～23份，更优选为18～21份。
[0037]在本专利技术中，所述减水剂为3～5份，优选为3.5～4.5份，进一步优选为3.6～4.4份，更优选为3.8～4.2份。
[0038]在本专利技术中，所述水为300～340份，优选为305～335份，进一步优选为310～330份，更优选为315～325份。
[0039]在本专利技术中，步骤(1)中所述高延性水泥基复合材料的制备方法包含下列步骤：
[0040](a)将水泥、粉煤灰和石英砂混合，得到固体原料；
[0041](b)将水和减水剂加入固体原料中，搅拌得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高延性水泥基复合材料冻融损伤程度的快速测试方法，其特征在于，包含下列步骤：(1)将高延性水泥基复合材料试样冻融，得到冻融后的试样；(2)将冻融后的试样进行溶液
‑
阻抗谱测试，用等效电路图拟合得到电化学参数，完成测试。2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述高延性水泥基复合材料试样由包含下列质量份数的原料制备得到：水泥500～530份、粉煤灰480～510份、石英砂600～620份、PVA纤维13～26份、减水剂3～5份、水300～340份。3.如权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述冻融的冻结温度为
‑
18～
‑
22℃，所述冻融的融化温度为5～9℃。4.如权利要求3所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述冻融的次数为1～300次，所述冻融的单次循环时间为3～5h。5.如权利要求1或4所述的测试方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：白茹，刘曙光，尹立强，闫长旺，王萧萧，荆磊，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：