[发明专利]高吸水树脂内养护水泥浆体早期孔径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孔径模型构建方法及应用，通过对不同水灰比、CaO掺量、高吸水树脂SAP掺量与养护温度的水泥净浆进行试验，获得其孔径分布随龄期t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泥基材料孔隙孔径分布的影响。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孔径分布，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指导意义。

技术领域

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

背景技术

水泥基材料的物理力学性能以及耐久性等与材料的孔径分布密切相关，表现出的宏观体积变化与内部孔径分布密切相关。要提高水泥基材料性能，首先需要研究水泥基材料孔径分布，了解其本质、机理和发展过程，进而改善水泥基材料的性能。

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广泛。此外孔径分布与养护温度也密切相关。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，补偿孔径分布所消耗的水分，将有效的提高湿度，提高胶凝材料以及CaO膨胀熟料的孔径分布程度，但掺加高吸水树脂的补偿收缩水泥基材料的孔径分布规律和预测目前尚未有成熟的方法。

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孔径模型构建方法，通过检测水泥基材料样品上各个孔隙的孔径，获得水泥基材料样品上孔隙孔径分布的规律性曲线，进而高效获得各份水泥基材料样品的孔隙孔径分布规律性曲线，实现无损连续监测。

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孔径模型构建方法，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，实现早龄期孔径分布模型的构建，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T进行养护，然后进入步骤002；

步骤002.分别针对各份水泥基材料样品，按预设观测周期时间进行检测，检测水泥基材料样品上各个孔隙的孔径，获得水泥基材料样品上孔隙孔径分布的规律性曲线，进而获得各份水泥基材料样品的孔隙孔径分布规律性曲线，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、养护温度T，以及其孔隙孔径分布规律性曲线进行分析，提出高吸水树脂内养护补偿收缩水泥基材料早龄期孔径分布的共性规律，其表达式如下；

式中，p(d)表示孔径大于或等于d的孔隙的体积累加；参数A、B、C为待定参数，均表示水灰比ω/c与龄期t之间的数据关系；λ_CaO、λ_T、λ_SAP分别表示CaO掺量、养护温度、高吸水树脂SAP掺量对水泥基材料孔径分布的影响因子，即分别表示CaO掺量、养护温度、高吸水树脂SAP掺量与龄期t之间的数据关系；龄期t的单位为天；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、养护温度T、龄期t，以及其孔隙孔径分布规律性曲线的分析，获得待定参数A、B、C如下：