【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硬化混凝土中气泡分布的测量方法。
技术介绍
1、在严寒地区，受温度周期性变化的影响，混凝土不可避免地要经受冻胀与熔化的周期性循环破坏。冻融破坏使得混凝土抗压、抗拉等力学性能大幅度下降，严重影响混凝土材料的耐久性，导致其使用寿命远低于设计寿命。
2、在冰冻过程中，硬化混凝土气泡中部分水结冰发生膨胀，这样迫使未结成冰的溶液向外迁移。在迁移的过程中，溶液会受到水泥浆体结构的阻碍作用，产生静水压。静水压与溶液的流程长度有关，当静水压超过材料的抗拉强度时，硬化混凝土就会被破坏。
3、另外，在冰冻的过程中还会使硬化混凝土的内部产生渗透压，这主要来自于如下两个原因。硬化混凝土较大的气泡中的部分水冻结，较大气泡中的液体溶液中的盐的浓度会升高，与周围较小的气泡中的液体溶液产生盐类浓度差。与冰相比，在相同温度下水的饱和蒸气压较高，较小的气泡中的溶液会迁移到较大的气泡中去。
4、因此，硬化混凝土的抗冻融破坏性能和硬化混凝土中气泡的分布情况具有重要的联系。现有技术中通常根据硬化混凝土的含气量来判断，硬化混凝土的抗冻融破坏性能，但是这样忽略了气泡的大小、均匀性等气泡的分布情况对硬化混凝土的抗冻融破坏性能的影响。如何更加准确地测量混凝土中气泡的分布成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种硬化混凝土中气泡分布的测量方法，该测量方法能够更全面、精确地测量硬化混凝土中气泡的分布情况。
2、本专利技术提供了一
3、所述含气量根据式(1)计算得到：
4、
5、其中，a表示含气量，tα表示穿越气孔长度，tt表示总导线长度；
6、所述气泡间距系数根据式(2)或式(3)计算得到：
7、当p/a≤k时，
8、当p/a＞k时，
9、其中，表示气泡间距系数，tp表示穿越浆体长度，n表示与导线相交的气孔个数，α表示气泡的比表面积，p表示硬化混凝土的浆体含量，a表示含气量，4≤k≤4.8。
10、在本专利技术中，4≤k≤4.8；优选地，4.2≤k≤4.5；更优选地，k＝4.342。这样能够更准确地表征气泡间距系数。
11、在本专利技术中，含气量表示气泡在硬化混凝土中的体积比。
12、目前对于硬化混凝土中所含气泡与硬化混凝土的抗冻融破坏性能的研究多集中在抗冻融性能与含气量之间的关系上。但是，抗冻融破坏性能与气泡的大小、形态、均匀性等分布情况等均具有一定的联系，因此仅仅考虑含气量对抗冻融破坏性能的影响是较为片面的，不能合理准确地体现抗冻融破坏性能与气泡的关系。如何更加准确的测量硬化混凝土中气泡分布情况是能够更准确地研究抗冻融性与混凝土中所含气泡之间关系的前提。本专利技术引入了气泡间距系数这一概念，其表征了混凝土浆体中任意一点至气泡的平均距离。在含气量a一定时，气泡间距系数越小，表示气泡分布越均匀，气泡尺寸越小。
13、进一步地，本专利技术还测量了气孔频率、气泡平均弦长、气泡比表面积和浆气比中的至少一项。优选地，测量气孔频率、气泡平均弦长、气泡比表面积和浆气比中的至少三项。更优选地，测量气孔频率、气泡平均弦长、气泡比表面积和浆气比。
14、在本专利技术中，所述气孔频率可以根据式(4)计算得到：
15、
16、其中，n表示气孔频率，n表示与导线相交的气孔个数，tt表示总导线长度。
17、气孔频率表示了单位体积硬化混凝土中气泡的个数。
18、在本专利技术中，气泡平均弦长可以根据式(5)或(6)计算得到：
19、
20、
21、其中，表示气泡的平均弦长，tα表示穿越气孔长度，n表示与导线相交的气孔个数，n表示气孔频率，a表示含气量。
22、在本专利技术中，气泡比表面积可以根据式(7)或(8)计算得到：
23、
24、
25、其中，α表示气泡比表面积，表示气泡平均弦长，n表示与导线相交的气孔个数，tα表示穿越气孔长度。
26、在本专利技术中，浆气比可以根据式(9)计算得到：
27、γ＝p/a(9)
28、其中，γ表示浆气比，p表示浆体含量，a表示含气量。
29、在本专利技术中，所述穿越浆体长度可以根据式(10)计算得到：
30、
31、其中，tp表示穿越浆体长度，tα表示穿越气孔长度，p表示硬化混凝土的浆体含量，a表示含气量。
32、总导线长度tt、穿越气孔长度tα和与导线相交的气孔个数n可以由显微镜观察得到。总导线长度tt的单位可以为mm。穿越气孔长度tα的单位可以为mm。
33、根据本专利技术的测量方法，优选地，将硬化混凝土试样在显微镜下观察从而得到总导线长度tt、穿越气孔长度tα和与导线相交的气孔个数n。
34、根据本专利技术的测量方法，优选地，使用黑色墨水或黑色记号笔使硬化混凝土的表面呈现均匀的黑色；待油墨干燥后，在硬化混凝土的表面涂白色粉末，将白色粉末压入硬化混凝土的气泡中，然后去掉多余的白色粉末，得到混凝土试样。
35、在某些实施方式中，还包括如下步骤：在去掉多余白色粉末的过程中可能会同时挂掉硬化混凝土块表面的黑色墨水，这时需要在被刮去的地方重新涂覆黑色墨水。多孔骨料颗粒用黑色墨水涂涂覆。用涂了少许油的手指将硬化混凝土块表面残余的白色粉末去除，得到硬化混凝土试样。这样多孔骨料颗粒内部的孔隙会呈现黑色，从而能够将其与气泡与混凝土的其他部分明显区分开，便于观察。
36、根据本专利技术的测量方法，优选地，所述硬化混凝土试样的厚度为0.5～3cm。
37、硬化混凝土的浆体含量p根据混合料的设计参数确定。具体地，可以根据p＝(v总-v骨料)/v总计算得到。其中，v总表示混凝土的总体积，v骨料表示骨料的体积。
38、本专利技术的测量方法能够从不同的角度、方面测量硬化混凝土中气泡的分布情况，更加全面、精确地测量硬化混凝土中气泡的分布情况。进而能够对硬化混凝土的抗冻融破坏性能与气泡的关系进行更加深入、准确的研究。
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1.一种硬化混凝土中气泡分布的测量方法，其特征在于，测量硬化混凝土的含气量和气泡间距系数；
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，还包括测量气孔频率、气泡平均弦长、气泡比表面积和浆气比中的至少一项；
3.根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于，所述穿越浆体长度Tp根据式(10)计算得到：
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，硬化混凝土的浆体含量p根据混合料的设计参数确定。
5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，还包括如下步骤：将硬化混凝土试样在显微镜下观察从而得到总导线长度Tt、穿越气孔长度Tα和与导线相交的气孔个数N。
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，还包括如下步骤：使用黑色墨水或黑色记号笔使硬化混凝土的表面呈现均匀的黑色；待油墨干燥后，在硬化混凝土的表面涂白色粉末，将白色粉末压入硬化混凝土的气泡中，然后去掉多余的白色粉末，得到硬化混凝土试样。
7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述硬化混凝土试样的厚度为0.5～3cm。
【技术特征摘要】
1.一种硬化混凝土中气泡分布的测量方法，其特征在于，测量硬化混凝土的含气量和气泡间距系数；
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，还包括测量气孔频率、气泡平均弦长、气泡比表面积和浆气比中的至少一项；
3.根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于，所述穿越浆体长度tp根据式(10)计算得到：
4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，硬化混凝土的浆体含量p根据混合料的设计参数确定。
5.根据权利要求1所述的测量方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚迪，陈康乐，魏思航，上官鹏程，
申请(专利权)人：江苏正锐达新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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