[發(fā)明專利]不同固相組分對水泥石熱膨脹系數(shù)影響的測量方法

無效

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• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN101701925A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢春香;高桂波;丁士衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 馮慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種不同固相組分對水泥石熱膨脹性能影響的測量方法。

背景技術(shù)

隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，大體積和超長結(jié)構(gòu)時有出現(xiàn)。在這類混凝土中，由于水化熱和各種環(huán)境輻射熱量引起混凝土內(nèi)部溫度不均，產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，當(dāng)膨脹應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時，會導(dǎo)致溫度裂縫的出現(xiàn)，嚴重影響混凝土結(jié)構(gòu)性能。所以充分掌握混凝土的熱膨脹性能，對于準確計算混凝土的溫度變形的大小、指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性等具有十分重要的意義。

混凝土是一種由粗細骨料和水泥石構(gòu)成的復(fù)合材料，因此粗細骨料和水泥石的熱膨脹系數(shù)及其含量決定混凝土的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)骨料的種類及其在混凝土中的含量確定時，水泥石的熱膨脹系數(shù)將直接影響混凝土的熱膨脹系數(shù)。組成水泥石的固相組分的種類及其含量是影響其熱膨脹系數(shù)最重要因素，所以精確測量不同固相組分對水泥石熱膨脹性能的影響對于研究混凝土的熱膨脹系數(shù)及其機理具有十分重要的意義。

目前測量不同固相組分對水泥石熱膨脹性能影響的方法主要有：

1)粉煤灰對水泥石熱膨脹性能的影響測試方法

在相同水灰比條件下調(diào)整粉煤灰取代水泥的用量，拌制水泥凈漿并成型水泥石試樣，在標準養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護試樣至一定齡期并干燥后，采用儀表式膨脹儀測量不同試件在不同溫度下的長度，根據(jù)長度測量結(jié)果計算每個試件的熱膨脹系數(shù)。

采用此方法測量粉煤灰對水泥石熱膨脹系數(shù)的影響，由于摻入水泥中的部分粉煤灰在水泥的水化過程中與水泥水化產(chǎn)生的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成一定量的水硬性物質(zhì)，最終的測量結(jié)果反應(yīng)的是部分粉煤灰發(fā)生火山灰反應(yīng)的生成物與另一部分未發(fā)生反應(yīng)的粉煤灰對水泥石熱膨脹系數(shù)的影響。測量結(jié)果不能充分反應(yīng)摻加的全部粉煤灰對水泥石熱膨脹性能的直接影響。

2)纖維對水泥石熱膨脹性能的影響測試方法

在相同水灰比和膠凝材料用量條件下，調(diào)整纖維在水泥石中的摻量，拌制含有纖維的水泥凈漿并成型水泥石試樣，在標準養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護試樣至實驗設(shè)定齡期烘干后，采用儀表式膨脹儀測量不同試件在不同溫度下的長度，根據(jù)同一試件在不同溫度條件下的長度測量結(jié)果，計算出每個試件的熱膨脹系數(shù)。采用此方法測量纖維摻量對水泥石熱膨脹系數(shù)的影響，由于摻入水泥中的纖維在水泥水化過程中不參與化學(xué)反應(yīng)，所以最終的測量結(jié)果能夠充分反應(yīng)纖維對水泥石熱膨脹系數(shù)的影響。但纖維是水泥石中的外加成分，不是水泥石自身固有的成分。

以上測量固相組分對水泥石熱膨脹性能影響的方法，不能體現(xiàn)水泥水化反應(yīng)結(jié)束后，水泥石自身含有的各種固相成分(包括水泥水化產(chǎn)生的CSH凝膠、Ca(OH)₂，以及水泥石中未水化的水泥熟料、粉煤灰和礦渣顆粒)對水泥石熱膨脹性能的影響。要測量水泥石自身成分及其含量對其熱膨脹性能的影響，必須考慮新的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述測量方法中存在的不能反應(yīng)水泥石自身所含有的固相成分對其熱膨脹性能的影響的問題，提供了一種不同固相組分對水泥石熱膨脹性能影響的測量方法，測量過程操作簡單，測量精確度高。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種不同固相組分對水泥石熱膨脹系數(shù)影響的測量方法，采用硅油將比表面積相同的不同種類的固相組分表面進行密封處理，之后將處理過的固相組分與水泥按實驗設(shè)計比例混合，在相同水膠比條件下拌制成水泥凈漿并成型養(yǎng)護，在實驗設(shè)計齡期測量干燥水泥石試件的熱膨脹系數(shù)，根據(jù)對加入不同固相成分的水泥石試件熱膨脹系數(shù)的測量結(jié)果對比不同固相組分對水泥石熱膨脹性能的影響。

所述的不同固相組分對水泥石熱膨脹系數(shù)影響的測量方法，具體測試過程如下：

第一步，分別將比表面積相同的固相組分烘干至恒重后，加入到1.5～2.5倍于固相組分質(zhì)量的硅油中充分攪拌均勻、過濾再烘干；

第二步，將經(jīng)過第一步表面處理的固相組分分別與水泥按實驗設(shè)計比例充分混合，在實驗要求的水膠比條件下拌制水泥凈漿，之后將含有不同的固相組分的水泥凈漿成型為統(tǒng)一尺寸的試件，在標準養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護成水泥石；

第三步，在實驗預(yù)定齡期取出第二步制備的水泥石樣品烘干至恒重，再將干燥的樣品分別放入膨脹儀，在升溫速率為1℃/40s～1℃/60s條件下，測量溫度分別為0℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃條件下各個含有不同固相組分的試樣的長度并記錄，根據(jù)測量結(jié)果計算出含有不同固相組分的水泥石的熱膨脹系數(shù)；

第四步，對比含有不同固相組分的水泥石的熱膨脹系數(shù)的大小，從而判斷不同固相組分對水泥石熱膨脹系數(shù)的影響。