[發(fā)明專利]一種評價高M(jìn)gO水泥安定性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310718641.6
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103713116A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚燕;劉晨;王顯斌;王昕;劉云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑材料科學(xué)研究總院
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01B21/02
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泥性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種評價高M(jìn)gO水泥安定性的方法。

背景技術(shù)

水泥和水混合后，在硬化過程中，由于碳化、化學(xué)反應(yīng)和溫度變化會引起體積收縮。在水工混凝土硬化過程中，溫度收縮影響較大。在一定程度上控制水泥中的MgO（方鎂石）、CaO或硫酸鹽，可以提高水工混凝土中水泥的體積膨脹。此方法是抵消由于溫度降低造成水工大壩混凝土收縮的重要途徑之一。如果膨脹源的水化過程控制得好，可以和水泥礦物水化過程的收縮相匹配，就會對水工混凝土體積穩(wěn)定產(chǎn)生積極的效果。在CaO、MgO和硫酸鹽膨脹源中，由于MgO膨脹穩(wěn)定，不易松弛得到廣泛關(guān)注。但如果水泥中的MgO（方鎂石）、CaO或硫酸鹽過剩較多，在水泥基體硬化后還會繼續(xù)產(chǎn)生膨脹，水工混凝土就可能會因此被破壞。由于這種破壞發(fā)生的時間較長，正常條件下的水化在短期內(nèi)無法預(yù)測這種破壞可能性，一般根據(jù)短時間加速水化，測試試體體積變化結(jié)果進(jìn)行預(yù)測?，F(xiàn)有的GB/T750《水泥壓蒸安定性試驗方法》主要反應(yīng)的是水泥中MgO的膨脹情況，GB/T1346《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》主要反應(yīng)的是水泥中CaO的膨脹情況。需要說明的是，GB/T750和GB/T1346都是針對一般混凝土用水泥制定的體積測試方法。由于沒有合適的預(yù)測高M(jìn)gO水泥膨脹率的檢測方法，水泥熟料中方鎂石延遲膨脹對混凝土的補(bǔ)償利用一直未能得到有效利用。

水工混凝土與一般混凝土不同，一是單位混凝土中需要的水泥量更少，二是水泥水化基本上處于絕熱狀態(tài)，內(nèi)部溫度甚至可以達(dá)到60℃，當(dāng)大壩溫度緩慢下降后，溫度收縮較大。目前，大多采用埋設(shè)冷卻水管，甚至用冰水進(jìn)行混凝土攪拌的方式降低混凝土溫度，以減少溫度收縮。一些工程也嘗試采用外摻膨脹劑的方式，減少混凝土溫度收縮。而內(nèi)摻MgO，即提高水泥熟料中MgO含量是非常重要的途徑。但由于GB/T750是針對一般混凝土制訂的水泥安定性檢驗方法，造成依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)檢驗合格的水泥，達(dá)不到水工混凝土溫度補(bǔ)償?shù)囊?，而能夠達(dá)到水工混凝土要求的水泥，按GB/T750能夠滿足要求的水泥，達(dá)不到水工混凝土溫度補(bǔ)償?shù)淖饔茫仨氄业脚c水工混凝土匹配的水泥安定性檢測方法。

現(xiàn)有的GB/T750《水泥壓蒸安定性試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)中采用壓蒸法測定高M(jìn)gO(方鎂石)水泥熟料的安定性。利用標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿成型25*25*285的兩條試體，先在100℃水中沸煮三小時，再在216℃，2.0Mpa下壓蒸三小時，測試試體壓蒸后與初長相比長度的變化，以此長度變化率表征高M(jìn)gO(方鎂石)水泥熟料硬化后的體積穩(wěn)定性。

方鎂石產(chǎn)生的延遲膨脹能夠抵御大體積混凝土降溫收縮變形，膨脹源中只有MgO的膨脹不容易被松弛。而按GB/T750進(jìn)行試驗滿足要求的水泥制備的大體積混凝土硬化后，只能產(chǎn)生微膨脹，甚至收縮，不能滿足大體積混凝土微膨脹的要求。實際上混凝土是水泥、水、骨料的混合硬化體，中間孔較多與水泥凈漿情況完全不同，更適合用水泥膠砂作為研究對象。

GB/T750描述的是自然狀態(tài)下試體的膨脹情況，不能表征膨脹源產(chǎn)生的應(yīng)力情況。本方法將限制膨脹方法與壓蒸方法相結(jié)合，通過壓蒸加速水泥礦物水化，以膠砂自由膨脹率和自應(yīng)力值表征水泥體積安定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種評價高M(jìn)gO水泥安定性的方法，以解決現(xiàn)有凈漿安定性檢測方法無法對高M(jìn)gO水泥安定性驚醒準(zhǔn)確評價的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種評價高M(jìn)gO水泥安定性的方法，包括以下步驟：

步驟1，將待測高M(jìn)gO水泥、ISO標(biāo)準(zhǔn)砂、水按照450:1350:225的重量比混合，制得膠砂；

步驟2，利用步驟1制得的膠砂制備試體，所述試體脫模后測定試體的初長，然后將試體在100℃水中沸煮3～6小時，然后在216℃溫度下壓蒸3～6小時；優(yōu)選地，壓蒸在1.5～2.2Mpa壓力下進(jìn)行。

步驟3，測量試體在步驟2壓蒸處理后的長度，根據(jù)壓蒸后的長度與初長計算出長度變化率，用計算所得的長度變化率表征高M(jìn)gO水泥硬化后的體積穩(wěn)定性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

試體成型后對其進(jìn)行沸煮、壓蒸，這種加速水化的方式可以同時加速水泥和MgO的水化。發(fā)生在水泥漿塑性階段的MgO膨脹無害，只有當(dāng)水泥石硬化后，MgO繼續(xù)膨脹將造成硬化體局部應(yīng)力集中，造成破壞；上述處理可同時加速水泥和MgO膨脹，對于預(yù)測MgO膨脹可能造成的風(fēng)險意義重大。