[發(fā)明專利]一種水泥基材料凍融損傷的控制方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010224401.0 | 申請日： | 2020-03-26 |
| 公開（公告）號： | CN111458251A | 公開（公告）日： | 2020-07-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 蔣金洋;張傲寧;劉志勇;王鳳娟;王立國 | 申請（專利權(quán)）人： | 東南大學(xué) |
| 主分類號： | G01N5/00 | 分類號： | G01N5/00;G01N25/14;G01N15/08 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 張華蒙 |
| 地址： | 211102 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 水泥 基材 料凍融 損傷 控制 方法 | ||
1.一種水泥基材料凍融損傷的控制方法，其特征在于：通過控制氣泡間距，使引入的氣泡空間能夠容納所有被排出的液態(tài)水，保證排出部分水結(jié)冰后冰的體積Vexp小于引入氣泡的體積Vvoid，即Vexp＜Vvoid。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥基材料凍融損傷的控制方法，其特征在于：所述的引入氣泡的體積其中，n為引入氣泡的個(gè)數(shù)，R為引入氣泡的平均半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥基材料凍融損傷的控制方法，其特征在于，排出部分水結(jié)冰后冰的體積Vexp按以下方法求得：凍結(jié)發(fā)生時(shí)，大量的水被排入殼內(nèi)，殼層中液體的質(zhì)量最初是
式中φ0為水泥基材料的初始孔隙率，為273K時(shí)水的密度，Vs為半徑為R的氣泡周圍厚度為L的殼體的體積；其中，L-殼體平均厚度，即氣泡間距；
當(dāng)冰凍發(fā)生時(shí)，殼中液體質(zhì)量為
由此，排出水后水結(jié)冰的體積如下：
其中，為273K時(shí)冰的密度，SC為結(jié)冰孔的體積分?jǐn)?shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥基材料凍融損傷的控制方法，其特征在于，所述的結(jié)冰孔的體積分?jǐn)?shù)SC按以下方法求得：
SC＝1-SL＝1-S(rP)；
式中，SL-T溫度下未結(jié)冰液相的體積與總孔隙體積的比值，S(rP)為孔半徑小于結(jié)冰臨界孔半徑rp孔的體積分?jǐn)?shù)，也即未結(jié)冰孔占所有孔的體積分?jǐn)?shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泥基材料凍融損傷的控制方法，其特征在于，所述的結(jié)冰臨界孔半徑rp按下式求得：
式中，rP表示當(dāng)前結(jié)冰溫度為T時(shí)可形成冰的最小孔半徑，又叫結(jié)冰臨界孔半徑，nm；式中，ΔSm表示每單位體積的冰在溫度為273K時(shí)溶解為水的熵，ΔSm＝1.2MPa/K；Tm和T分別表示大塊冰的結(jié)冰點(diǎn)和當(dāng)前的溫度，K。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水泥基材料凍融損傷的控制方法，其特征在于，最小氣泡間距Lmin由以上公式求得，即：
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