[發明專利]一種測定粉煤灰、硅灰、水泥三相復合體系中各物質反應程度的方法

有效

• 申請號: 201711353980.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107941645B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 蔣金洋;鄭雪皎;劉加平;武勝萍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00;G01N23/207;G01N1/28
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 景鵬飛

本發明公開了一種測定粉煤灰、硅灰、水泥三相復合體系中各物質反應程度的方法，本發明方法以一定齡期的粉煤灰、水泥體系和粉煤灰、硅灰、水泥體系為原料，首先通過酒精溶液置換出原料中的自由水，經過磨粉和干燥處理；經熱重分析得出兩者化學結合水百分含量，經X射線衍射分析得出兩者水泥的水化程度，經選擇性溶解得出兩者不溶物的質量；經計算得出粉煤灰、水泥體系和粉煤灰、硅灰、水泥體系中各物質的反應程度；本發明公式測試結果準確可靠，能夠有效區分出三相復合體系中不易區分的硅灰及粉煤灰的反應程度，為高性能及超高性能混凝土結構設計提供有力依據。

技術領域

本發明涉及土木工程材料技術領域，尤其涉及一種測定粉煤灰、硅灰、水泥三相復合體系中各物質反應程度的方法。

背景技術

水泥混凝土是目前社會中用途最廣泛且用量最大的一種人造材料，超高性能混凝土是一種新型的水泥基材料，其特點是超高的抗壓強度以及優異的抗滲透性能。由于具有良好的性能，該材料可以滿足許多極限環境的工程應用。超高性能混凝土較高的抗壓強度及抗滲性能得益于硅灰等礦物摻合料的加入，在極低的水膠比下，硅灰的填料效應及尺寸效應，極大的降低了混凝土結構內部的孔隙率以及孔隙尺寸。目前廣泛應用的超高性能混凝土礦物摻合料為硅灰及粉煤灰，硅灰以及粉煤灰的反應程度對超高性能混凝土的性能有顯著影響，因此有必要了解三相復摻體系下的各物質反應程度以確定超高性能混凝土的性能。

目前常用的區分三相復合體系中粉煤灰與硅灰的反應程度的方法主要為：背散射圖像分析方法，即通過各物質背散射圖像的灰度值的差別區分各物質，并統計各物質未反應的量確定各物質的反應程度。

雖然上述方法能夠直觀的反應各物質反應程度，但需要人為判斷各物質灰度值范圍，灰度值選取的不同對結果有很大影響。此外，背散射圖像分析法需要大量的試驗圖像以統計各物質反應程度，試驗較為復雜。因此，現有技術中迫切需要一種明通過多種試驗手段相結合的方法有效區分粉煤灰、硅灰、水泥三相復合體系各物質的反應程度的方法。

發明內容

針對上述存在的為了現有的方法無法區分硅灰及粉煤灰反應程度的問題，本發明目的在于提供一種為高性能及超高性能混凝土的配合比設計提供指導及理論依據的準確測定粉煤灰、硅灰、水泥三相復合體系的各物質反應程度的方法。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種測定粉煤灰、硅灰、水泥三相復合體系中各物質反應程度的方法，所述的方法以一定齡期的粉煤灰、水泥體系的硬化水泥漿體a或粉煤灰、硅灰、水泥體系體樣品硬化水泥漿體b為原料，將硬化水泥漿體a或b采用相同的處理方法：

首先，通過酒精溶液置換出a或b中的自由水，經過磨粉和干燥處理。

其次，經熱重分析得出兩者化學結合水百分含量，經X射線衍射分析得出兩者水泥的水化程度，經選擇性溶解得出兩者不溶物的質量，計算得出硬化水泥漿體a或b中除水泥以外物質的總反應程度。

再次，根據硬化水泥漿體a的粉煤灰反應程度與粉煤灰產生的化學結合水量得出單位粉煤灰反應的化學結合水量。

最后，根據硬化水泥漿體b的總反應程度計算得出硅灰的反應程度。

本發明提供了一種測定粉煤灰、硅灰、水泥三相復合體系中各物質反應程度的方法，所述的方法包括如下步驟：

1)根據設計的比例分別配置粉煤灰、水泥體系以及粉煤灰、硅灰、水泥體系的試塊，標準條件養護至一定齡期；

2)常溫條件下，水化至一定齡期的粉煤灰、水泥體系形成的硬化水泥漿體a，將硬化水泥漿體敲碎，取中間部位的樣品，樣品直徑≤1厘米；

3)將樣品放置在酒精溶液中密封，通過溶劑置換法，將樣品中的自由水置換出來，24h內更換兩次酒精溶液，酒精溶液更換頻率小于12h/次，然后保持浸泡7天；