荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用制造技术

本发明专利技术涉及水泥基材料技术领域，尤其是涉及荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用。本发明专利技术首先将荧光染料溶解于有机溶剂及水中，得到荧光染料溶液，将水泥基材料与水混匀，得到净浆；然后将荧光染料溶液掺入净浆中，成型后切成薄片；进一步的将其置于不同环境下，利用荧光光谱仪拍摄薄片的荧光强度，判断不同环境中水泥基材料孔隙压力大小；其中，荧光强度越高，表明水泥基材料的孔隙压力越大。本发明专利技术通过四苯乙烯的力致变色特点判断水泥基材料孔隙压力的大小，方便快捷，可视效果好。视效果好。视效果好。

【技术实现步骤摘要】
荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用


[0001]本专利技术涉及水泥基材料
，尤其是涉及荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用。

技术介绍

[0002]水泥基材料作为一种多孔材料，在服役过程中，特别是处于显著干湿循环的环境下，孔隙结构中的孔隙压力也会随之发生变化。随着孔隙压力增大，水泥基材料内部组织逐渐疏松、孔洞扩大、裂缝开展，引起微裂纹扩展，从而使材料的耐久性下降。微裂纹的扩展与水泥基材料内部的孔隙压力密切相关，因此水泥基材料孔隙压力的检测对水泥基材料的耐久性的研究中有重要意义。根据经验公式，水泥基材料内部有效孔隙压力的大小是孔隙半径的函数，通过建立孔隙的尺寸分布函数，求出水泥净浆孔隙特征尺寸R，即可求解一定温度T和相对湿度RH条件下的平均有效孔隙压力P，而水泥基材料孔隙压力的实际测试研究目前主要集中在高温爆裂领域。然而，由于水泥基材料内部复杂的孔隙结构特征，且其尺度远远小于目前常用的机械式、电子式或数字式传感器，因此对判断水泥基材料处于不同环境下孔隙压力大小的迫切需求是一项难度较高的实验。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用，本专利技术通过四苯乙烯(TPE)的力致变色特点判断水泥基材料孔隙压力的大小，方便快捷，可视效果好。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]本专利技术提供一种荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用，包括以下步骤：
[0006](1)将荧光染料溶解于有机溶剂及水中，得到荧光染料溶液；
[0007](2)将水泥与荧光染料溶液混匀，得到水泥基材料，成型后切成薄片；
[0008](3)将步骤(2)得到的薄片置于不同环境下，利用稳态瞬态荧光光谱仪对薄片进行荧光强度测试，判断不同环境中水泥基材料孔隙压力大小；
[0009]其中，荧光强度越高，表明水泥基材料的孔隙压力越大。
[0010]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(1)中，荧光染料：有机溶剂：水的用量比为2mg：5
‑
9ml：1
‑
5ml。
[0011]在本专利技术的一个实施方式中，荧光染料：有机溶剂：水的用量比为1mg：3ml：2ml。
[0012]在本专利技术的一个实施方式中，所述荧光染料为四苯乙烯，四苯乙烯的化学结构式如下式所示：
[0013][0014]在本专利技术的一个实施方式中，所述有机溶剂选自聚乙二醇、乙二醇或乙醇中的一种。
[0015]在本专利技术的一个实施方式中，所述有机溶剂为聚乙二醇。
[0016]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，所述水泥为P II 52.5水泥。
[0017]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，所述水泥与荧光染料溶液的质量比为100g：50mL。
[0018]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，薄片的尺寸为10mm
×
10mm
×
10mm。
[0019]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(3)中，荧光强度测试过程中，激发波长为362nm。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021](1)本专利技术利用荧光染料表征水泥基材料孔隙压力变化，特别是微孔、介孔等纳米尺度的孔隙压力，且对孔隙本身不会造成损坏，能够实现无损检测。
[0022](2)本专利技术通过荧光染料的压力敏感性特点表征非饱和状态水泥基材料孔隙压力变化，方便快捷，可视效果好，为测定水泥基材料孔隙压力提供新的方法。
[0023](3)本专利技术通过四苯乙烯试剂测试水泥基材料孔隙压力情况，四苯乙烯试剂显著的稳定性是最大的优点，发现四苯乙烯的荧光强度越高，水泥基材料的孔隙压力越大。
附图说明
[0024]图1为实施例1
‑
5制备得到的薄片在未被环氧树脂AB胶包裹下的荧光强度示意图；
[0025]图2为实施例1
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5制备得到的薄片在被环氧树脂AB胶包裹下(2：1)的荧光强度示意图；
[0026]图3为实施例1
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5制备得到的薄片在被环氧树脂AB胶包裹下(3：1)的荧光强度示意图；
[0027]图4为实施例6制备得到的薄片用不同重量钨钢试块受压下的荧光强度示意图。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供一种荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用，包括以下步骤：
[0029](1)将荧光染料溶解于有机溶剂及水中，得到荧光染料溶液；
[0030](2)将水泥与荧光染料溶液混匀，得到水泥基材料，成型后切成薄片；
[0031](3)将步骤(2)得到的薄片置于不同环境下，利用稳态瞬态荧光光谱仪对薄片进行荧光强度测试，判断不同环境中水泥基材料孔隙压力大小；
[0032]其中，荧光强度越高，表明水泥基材料的孔隙压力越大。
[0033]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(1)中，荧光染料：有机溶剂：水的用量比为2mg：
5
‑
9ml：1
‑
5ml。
[0034]在本专利技术的一个实施方式中，荧光染料：有机溶剂：水的用量比为1mg：3ml：2ml。
[0035]在本专利技术的一个实施方式中，所述荧光染料为四苯乙烯，四苯乙烯的化学结构式如下式所示：
[0036][0037]在本专利技术的一个实施方式中，所述有机溶剂选自聚乙二醇、乙二醇或乙醇中的一种。
[0038]在本专利技术的一个实施方式中，所述有机溶剂为聚乙二醇。
[0039]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，所述水泥为P II 52.5水泥。
[0040]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，所述水泥与荧光染料溶液的质量比为100g：50mL。
[0041]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，薄片的尺寸为10mm
×
10mm
×
10mm。
[0042]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(3)中，荧光强度测试过程中，激发波长为362nm。
[0043]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0044]下述实施例中，若无特殊说明，所用试剂均为市售试剂，所用检测手段及方法均为本领域常规检测手段及方法。
[0045]下述实施例中，荧光光谱测试使用稳态瞬态荧光光谱仪进行测量，试验所用的仪器为爱丁堡FLS980设备，其对应光谱探测范围200
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870nm；孔隙结构的测试中孔隙结构特征的研究采用压汞法(mercury intrusion porosimetry,MIP)进行，试验所用仪器为美国康塔仪器公司生产的PoreMaster33型全自动压汞仪，该设备可进行一个高压样品和两个低压样品分析，低压仓主要用于完成将膨胀剂抽气至真空、进汞和试验的低压分析部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用，其特征在于，包括以下步骤：(1)将荧光染料溶解于有机溶剂及水中，得到荧光染料溶液；(2)将水泥与荧光染料溶液混匀，得到水泥基材料，成型后切成薄片；(3)将步骤(2)得到的薄片置于不同环境下，利用稳态瞬态荧光光谱仪对薄片进行荧光强度测试，判断不同环境中水泥基材料孔隙压力大小；其中，荧光强度越高，表明水泥基材料的孔隙压力越大。2.根据权利要求1所述的一种荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用，其特征在于，步骤(1)中，荧光染料：有机溶剂：水的用量比为2mg：5
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9ml：1
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5ml。3.根据权利要求2所述的一种荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用，其特征在于，荧光染料：有机溶剂：水的用量比为1mg：3ml：2ml。4.根据权利要求3所述的一种荧光染料在判断不同环境水泥基材料孔隙压力大小中的应用，其特征在于，所述荧光染料为四苯乙烯。5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜伟，张丹丹，郑鑫悦，顾海涛，范震，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：