[發明專利]一種無損追蹤水泥基材料受CO2破壞的表征方法

在審

• 申請號: 201811065636.9
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109187601A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 佘偉;張云升
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種無損追蹤水泥基材料受CO₂破壞的表征方法，包括以下步驟：(1)制作水泥凈漿，將成型后的水泥凈漿放在標準養護室中養護2～3天后拆模，然后繼續標準養護；(2)將養護后的水泥凈烘干；(3)將烘干后的水泥凈漿放在碳化箱中碳化；(4)將碳化后的樣品取出，利用XCT進行測試，測試完成之后將樣品放入碳化箱中繼續分別碳化3d、7d、14d、28d和60d。(5)利用專業分析軟件VG Studio MAX 2.2處理不同碳化時間下的樣品裂縫體積變化，得到不同碳化時間下的樣品的裂縫體積。本發明在不破壞樣品的前提下，可以連續無損地獲取水泥凈漿的碳化破壞過程。

技術領域

本發明屬于水泥基材表征方法，具體為一種無損追蹤水泥基材料受CO₂破壞的表征方法。

背景技術

近年來，由于工廠大量排放二氧化碳、森林面積急劇減小以及農村燃燒秸稈而排放大量的二氧化碳導致二氧化碳含量日益增加，而二氧化碳與混凝土結構結構物的耐久性緊密相關，二氧化碳傳輸到混凝土內部可與混凝土的水化產物發生膨脹性反應，導致混凝土構建物膨脹開裂，從而影響混凝土構建物的使用壽命。因此，研究混凝土碳化后其內部裂縫體積的變化非常重要。

目前，一般采用壓汞法探究水泥基材料受碳化后其內部結構的變化，這種方法存在以下幾個問題。第一，這種方法在測試時會對樣品產生破壞；第二，這種方法不能連續原位追蹤水泥基材料受碳化后的破壞情況。基于以上原因，傳統的測試方法無法連續無損的測試混凝土的受碳化破壞情況。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明目的是提供一種不需要專業的制樣的無損追蹤水泥基材料受CO₂破壞的表征方法。

技術方案：本發明所述的一種無損追蹤水泥基材料受CO₂破壞的表征方法，該方法用XCT掃描儀掃描無損追蹤水泥凈漿受CO₂破壞的內部裂縫體積，包括以下步驟：

(1)制作水泥凈漿，水泥凈漿的水灰比為0.35～0.60，將成型后的尺寸為Φ(20～30)mm×(40～60)mm的水泥凈漿放在標準養護室中養護2～3天后拆模，然后繼續標準養護至28～60天；

(2)將養護后的水泥凈漿置于40～50℃烘箱中烘干24～48h，溫度高于50℃會導致水泥凈漿的水化產物分解，溫度低于40℃則需要更長的時間干燥，會導致凈漿收縮；

(3)將烘干后的水泥凈漿放在碳化箱中碳化，碳化箱中二氧化碳的濃度為18～22％；

(4)將碳化后的樣品取出，利用三維斷層掃描儀(XCT)進行測試，XCT掃描儀的管頭電壓為10～225KV，管頭電流為0.34～0.65mA，探測器單元數為1024，樣品臺旋轉角度為360°，測試完成之后將樣品放入碳化箱中繼續分別碳化3d、7d、14d、28d和60d，要注意每次都使用相同的XCT測試參數。

(5)利用專業分析軟件VG Studio MAX 2.2處理不同碳化時間下的樣品裂縫體積變化，得到不同碳化時間下的樣品的裂縫體積。

工作原理：水泥凈漿在碳化后因產生膨脹應力從而導致樣品產生裂縫，當X射線掃描碳化后的水泥凈漿時，部分的X射線會被物體吸收和反射，大部分X射線能穿透物體。當一系列的X射線檢測器360°檢測物體四周時，可以得到來自不同角度和方向的X射線信息。通過處理這一系列的X射線信息，可以得出不同像素的CT圖像，根據圖象處理軟件處理CT圖像可以定量表征試件內部裂縫體積。

有益效果：本發明和現有技術相比，具有如下顯著性特點：

1、可以實現無損連續的測試水泥凈漿在不同碳化齡期下的受CO₂破壞的裂縫體積變化；測試精度較高；