[发明专利]一种水泥自收缩值的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥自收缩值的测试方法。

背景技术

水泥硬化过程中在无外界因素影响条件下的体积缩小，被称为水泥的自收缩，它包括由于水泥水化反应发生的化学收缩，由于内部水分消耗产生的干燥收缩以及其他由于水泥浆体自身因素产生的收缩。由于70％以上的自收缩发生在7天以内的早期，因此通常对水泥自收缩的测试从水泥加水后很短的时间就开始记录初始体积值，这时的水泥浆处于塑性阶段，由于没有建立硬化结构，所以体积收缩主要表现为整体体积的缩小而不至于产生结构开裂等破坏，但如果自收缩与早期结构的形成不相适应，则可能产生早期微裂纹，对后期水泥混凝土的外观和耐久性产生较大影响，这种影响在大体积混凝土或一次性浇注的大尺寸混凝土中更加明显。随着混凝土施工技术的发展，广泛采用了减水剂，使水灰比降低，并且为了加快施工进度，水泥的早期强度发展越来越快，这些因素均导致工程出现早期微裂纹的几率增加。因此，对水泥自收缩的研究越来越受到重视。

传统采用“排液法”来测试水泥自收缩值，方法是把水泥浆体装入瓶中，然后用水或其他溶液将瓶充满，通过观察瓶中溶液面的变化来评价自收缩的大小。由于浆体硬化后与瓶底、瓶壁紧密接触，使瓶底、瓶壁限制了水泥浆体的体积变化，进而使得测试结果与实际的水泥浆体体积变化产生差异；同时，这种方法只能测试较大水灰比条件下的自收缩，因为水泥浆周围充满的水使水泥浆始终处于饱水状态，而实际中存在各种水灰比，不同水灰比对自收缩影响很大。

后来有研究者改进这种方法，先将水泥浆体放进一个小的软胶瓶中，再把软胶瓶放进广口瓶中并在软胶瓶下加小垫块，使软胶瓶不与广口瓶接触，从而避免了上述弊端。软胶瓶是开口的，以便其中的水泥浆体可以与外界进行水交换，从而可以模仿自然状态下水泥浆体硬化过程中可以从环境中吸收水分以保持后期的水化反应。但是，经过实践证明，这种方法的误差也比较大。因为水泥硬化浆体属于多孔性材料，最初拌和所加的水可以分为3部分，一部分直接参与早期水化，一部分暂时内含于水泥浆体或硬化体中，还有一部分就析出进入周围环境水或环境溶液中，内含水逐渐被水化作用消耗，这些水原来占据的空间就形成孔隙，随着时间的推移，水泥继续水化，当内含水量较低时就会产生内部负压并吸附外界水，如果按照上述方法测试自收缩，作为评价水泥石体积变化的、试样周围的水或其他溶液就会被吸收进试样内部，从而使溶液面下降，即显示出体积缩小的结果，但实际上水泥石的体积并没有发生变化。采用带有颜色的溶液进行实验就能够观察到溶液在后期进入试样内部的情况。所以，上述2种方法所测试得到的自收缩结果均大于实际值，尤其是对低水灰比条件下、水化后期的误差更大。

事实上，水泥完全水化的理论用水量只需要水泥重量的25％左右，即水灰比为0.25就能够满足所有水化反应，一般为保持水泥浆体的流动性所加的水远高于这一加水量，即便采用目前最高效的减水剂，水灰比也要高于0.25才能产生流动性。所以，一般能够形成的水泥浆体不必要从外界吸收水分就能够完成其水化过程，即将水泥浆完全封闭不会影响其水化的进程。有研究者把浆体装在密封软胶囊中，然后将胶囊放进瓶中进行测试，但该方法不仅误差大，并且操作复杂，需要对装过试样的胶囊抽真空，尽管这样也由于早期泌水和后期试样内部逸出的气泡而使测试结果波动很大，因为泌水量和气泡量不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥自收缩值的测试方法。

本发明提出的水泥自收缩值的测试方法，采用测试装置测试水泥自收缩值，该装置由量管1、瓶塞2、广口瓶3和待测试样5组成，其结构如图1所示。待测试样5位于广口瓶3内，瓶塞2位于广口瓶3的瓶口处，瓶塞2上开有穿心孔，量管1的一端插入穿心孔，广口瓶3内装满水4。具体步骤如下：按照需要的原料配比将水泥浆成型于圆柱形容器中，待水泥浆体硬化后，采用石蜡将水泥浆硬化体密封；将密封好的水泥浆硬化体作为待测试样5置于广口瓶3内，在广口瓶3中加满水，塞紧瓶塞2，从量管1中滴加水至满刻度，然后滴加液体石蜡或其他不溶于水油性液体在量管中的水液面上以防止水分蒸发；将装置放置于标准养护室中，待液面稳定后即可读取液面起始读数；根据需要设计不同的测试周期，通过刻度值变化观察待测样收缩规律。

本发明中，待测试样5呈圆柱体结构。

本发明的有益效果：