[发明专利]一种水化过程中胶凝材料填充孔隙能力的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料的测试方法，特别涉及一种水化过程中胶凝材料填充孔隙能力的测试方法。

背景技术

水泥基材料的宏观性能主要取决于其孔隙率。胶凝材料水化过程中，水化产物逐渐填充浆体中孔隙，使浆体逐渐硬化并产生强度。因此，对水泥浆体宏观性能进行准确预测，必须定量表征水化过程中胶凝材料填充孔隙能力。

由于测定水化产物密度极为困难，目前通常采用水化程度间接反映胶凝材料对浆体中孔隙的填充能力，尚无法直接、量化表征胶凝材料填充孔隙能力。由于水泥水化早期主要生产外部水化产物，填充孔隙能力较强，而后期生成内部水化产物比例较高，填充孔隙能力较弱，导致采用水化程度表征胶凝材料孔隙填充能力方法存在较大误差。特别是，矿渣、粉煤灰等辅助性胶凝材料对孔隙的填充能力，未见有效表征方法报告，阻碍了胶凝材料的高效利用及浆体组成、结构与性能的精确预测。

通过测量水化产物密度、测量孔隙率等间接的方法测试胶凝材料孔隙填充能力，影响因素多，表征手段复杂，且并不能完全揭示胶凝材料在浆体中水化过程中的变化；因此，迫切需要能够找到一种简易、直接测试胶凝材料在水化过程中体积的变化的方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种水化过程中胶凝材料填充孔隙能力的测试方法，操作简单，可直接测得水化过程中胶凝材料填充孔隙能力。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种水化过程中胶凝材料填充孔隙能力的测试方法，包括以下步骤：

(1)测试胶凝材料的密度ρ_c；

(2)测试单位体积胶凝材料水化过程中的化学收缩V_c；

(3)分别测试胶凝材料的在60℃真空干燥后水化样品的质量m₆₀、在1050℃真空干燥后水化样品的质量m₁₀₅₀；

(4)计算水化过程中胶凝材料填充孔隙能力V_F：

VF=m60-m1050ρwρc-VC]]>

其中，ρ_w为水的密度，ρ_c为胶凝材料的密度。

步骤(1)所述测试胶凝材料的密度ρ_c，具体为：

(1-1)胶凝材料过0.90mm方孔筛，在110±5℃温度下干燥1h，并在干燥器内冷却至室温；

(1-2)将无水煤油注入李氏瓶中，称取胶凝材料，将胶凝材料加入李氏瓶，反复摇动至没有气泡排出，在恒温条件下，记录加入胶凝材料前后李氏瓶的刻度，得到胶凝材料排开的体积；

(1-3)根据以下公式计算胶凝材料的密度ρ_c：

密度ρ_c＝水泥质量/排开的体积。

步骤(2)测试单位体积胶凝材料水化过程中的化学收缩V_c，具体为：

按照ASTMC1608的方法测得单位体积胶凝材料的化学收缩。

所述胶凝材料为硅酸盐水泥、矿渣、粉煤灰或钢渣。

本发明的原理如下：

胶凝材料水化过程，自由水参与反应变为水化产物的化学结合水，造成水体积逐渐减小；固相体积逐渐增加，逐渐填充浆体孔隙。由于生成物密度大于反应物密度，总体积逐渐减小，即产生化学收缩。因此，化学收缩(V_c)等于消耗水的体积(V_w)与固相体积膨胀量(即孔隙填充能力，V_F)之差：

V_c＝V_w-V_F(1)