[发明专利]高吸水树脂内养护水泥浆体早期水化模型构建方法及应用

说明书

本发明涉及高吸水树脂内养护水泥浆体早期水化模型构建方法及应用，针对不同水灰比浆体的横向弛豫时间的第一回波峰振幅值随龄期变化的试验数据，采用模型拟合，得到模型与水灰比、CaO掺量、SAP掺量与养护温度之间的关系，模型可以反映水灰比、CaO掺量、SAP掺量以及养护温度对水化的影响。通过该模型，可以很方便的得知不同水灰比、不同CaO掺量、不同SAP掺量以及不同养护温度在任意时刻的水化，而不需要通过测试装置实时测试，对于水泥基材料性能研究具有深刻意义。

技术领域

本发明涉及高吸水树脂内养护水泥浆体早期水化模型构建方法及应用，属于混凝土建筑技术领域。

背景技术

水泥基材料所有性能的变化都是起源于水化。水化过程伴随着水化热的产生，同时对材料早期及后期各种物理化学性能都有很大的影响。所以想要提高水泥性能，首先需要研究水泥水化，了解其本质、机理和过程，进而改善水泥的性能。

CaO类膨胀剂的膨胀源是Ca(OH)₂，目前对掺CaO类膨胀剂的水泥基材料研究较少，但煅烧温度合适的CaO膨胀熟料，膨胀效率高，因此CaO类膨胀剂在今后的应用中会越来越多。但CaO膨胀剂早期水化速度较快，且其水化要与胶凝材料争夺水分，水化速度与温度也密切相关。高吸水树脂(SAP)能引入多余的水分，在浆体内部自干燥作用下能持续释放水分，补偿水化所消耗的水分，将有效的提高湿度，减少水泥基材料的自收缩变形。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供高吸水树脂内养护水泥浆体早期水化模型构建方法，通过监测水分子中氢质子的弛豫时间反映水分子所处的微观环境，实现无损连续监测，具有快速、连续和无损的优点。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了高吸水树脂内养护水泥浆体早期水化模型构建方法，用于针对具有高吸水树脂内养护补偿收缩的目标水泥基材料，实现早龄期水化反应模型的构建，包括如下步骤:

步骤001.浇筑预设份数的目标水泥基材料样品，且各份目标水泥基材料样品彼此具有不同水灰比w/c、不同高吸水树脂SAP掺量m_SAP、以及不同CaO掺量m_CaO，并分别针对各目标水泥基材料样品，采用预设与之相对应的温度进行养护，然后进入步骤002；

步骤002.分别针对各份目标水泥基材料样品，获得目标水泥基材料样品分别对应各观测时刻的横向驰豫时间T₂的分布，然后进入步骤003；

步骤003.针对各份目标水泥基材料样品的水灰比w/c、高吸水树脂SAP掺量m_SAP、CaO掺量m_CaO和养护温度T，以及其分别对应各观测时刻、横向驰豫时间T₂的分布进行分析，提出目标水泥基材料横向驰豫时间T₂的第一回波峰振幅随龄期变化模型，如下所示，即早龄期水化反应模型；

式中，T(t)表示目标水泥基材料对应龄期t时、横向驰豫时间T₂的第一回波峰振幅值；参数a、b、p分别为目标水泥基材料中矿物组分、细度、水灰比的表征参数；λ_CaO表示CaO掺量影响系数；λ_T表示目标水泥基材料养护温度影响系数；λ_SAP表示高吸水树脂SAP掺量影响系数，然后进入步骤004；

步骤004.依据针对各份目标水泥基材料样品的水灰比w/c、高吸水树脂SAP掺量m_SAP、CaO掺量m_CaO和养护温度T，以及其分别对应于各个观测时刻、横向驰豫时间T₂的第一回波峰振幅值的分析，获得参数a、b、p分别与水灰比w/c的关系如下：

a＝1040(w/c)²+362.8(w/c)-37.24