一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法
【专利摘要】本发明提供一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，将待测的胶凝材料，与标准砂、水配制胶砂试样，测定所述胶砂试样的电通量值，根据测定的胶砂试样的电通量值，确定胶凝材料的抗氯化物侵蚀能力，胶砂材料的电通量值越小，胶凝材料抗氯化物侵蚀能力越强。本发明提供一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，用于解决现有技术中缺乏对胶凝材料试验方法与评价指标的问题，通过对胶凝材料配制的胶砂评价，从而确定胶凝材料抗氯化物侵蚀能力，进而预测混凝土的耐久性，减少工作量，缩短混凝土抗氯化物侵蚀性能的评定周期，方便工程施工中工程质量的检测与控制。
【专利说明】一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工程材料性能的测试方法，具体涉及一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济建设的不断发展，需要兴建适应贸易、交通运输等所需的海洋工程如海港码头和跨海大桥等。众所周知，这些重大海洋工程结构均需使用高性能混凝土，而且这些大型建设项目对钢筋混凝土耐久性一般会提出具体的使用年限要求，如上海国际航运中心洋山深水港设计寿命为50年，东海大桥、杭州湾大桥设计使用寿命为100年。因此，对海洋工程混凝土结构耐久性的问题，愈来愈受到各方的关注。
[0003]目前，在海洋环境下，氯化物侵蚀混凝土进而导致钢筋发生腐蚀，是影响海洋工程钢筋混凝土结构耐久性的最重要因素之一。因此，延长钢筋混凝土结构耐久性的最有效手段是提高混凝土的抗氯化物侵蚀能力。而目前最经济、最有效的提高混凝土的抗氯化物侵蚀能力手段是通过对混凝土所用胶凝材料进行改性，采用高性能混凝土提高胶凝材料的抗氯化物侵蚀能力，进而提高混凝土结构的耐久性。而高性能混凝土一般是以水泥、矿渣粉、硅灰等胶凝材料，砂、石为骨料，与水按一定比例配合，加入外加剂，经搅拌而得，其中，胶凝材料对于高性能混凝土抗氯化物侵蚀性能的影响最为重要。
[0004]但是，到目前为止，对于混凝土所用胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的检验还没有标准的试验方法，只能通过混凝土配制试验，检测混凝土抗氯化物侵蚀性能来间接确定胶凝材料的抗氯化物侵蚀性能。然而，在高性能混凝土配制过程中，需要确定混凝土用水量、水胶比、砂率等配合比参数，采用的砂、石子等原材料波动较大，同时也掺入减水剂等外加剂，因此影响高性能混凝土的抗氯化物侵蚀耐久性参数较多，这常常掩盖了起决定性作用的胶凝材料性能的影响，影响对胶凝材料抗氯化物侵蚀性能的评价。
[0005]胶凝材料作为一种胶结料，和水混合的浆体的测试电通量值较大，易造成测试仪器设备损坏，很难评价胶凝材料抗氯化物侵蚀性能。而测试胶凝材料和标准砂按照一定比例混合并加入适量水而拌制成的胶砂的电通量值较为适中，可直接评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力，其比测试混凝土电通量更为简单，不受砂、石、外加剂等因素的影响。
[0006]而且，混凝土配制试验程序较为繁琐，其耐久性评定周期较长，一般每批混凝土要先应用到结构，等待到达测试龄期再进行检验，难以满足施工的需要。另外，一旦测试结果出现不合格，将造成相当大的损失。因此，有必要通过对胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法的研究，优选配制高性能混凝土胶凝材料，进而提供配制高耐久性高性能混凝土的胶凝材料，从而减少工作量和评定周期，方便工程施工中工程质量的检测，对推进海洋过程中混凝土所用胶凝材料抗氯化物侵蚀性能的评价具有十分现实的必要性和紧迫性。
【发明内容】
[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，用于解决现有技术中缺乏对混凝土中胶凝材料试验方法与评价指标的问题，通过对胶凝材料配备的胶砂评价，从而准确评价胶凝材料抗氯化物侵蚀性能，减少工作量，缩短混凝土抗氯化物侵蚀性能的评定周期，方便工程施工中工程质量的检测与控制。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，包括有以下步骤:
[0009]I)将待测的胶凝材料，与标准砂、水配制胶砂试样；
[0010]较佳的，如步骤I)所述待测的胶凝材料为水泥或矿渣粉、硅灰中的一种或两种与水泥的组合。
[0011]进一步的，所述水泥为I型52.5硅酸盐水泥。优选的，所述I型52.5硅酸盐水泥是指性能达到标准《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的质量要求，且强度等级为52.5的I型硅酸盐水泥。
[0012]进一步的，所述矿渣粉为S95矿渣粉。优选的，所述S95矿渣粉是指性能达到标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》(GB/T18736-2002)的S95矿渣粉。
[0013]进一步的，所述硅灰是指性能达到标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》(GB/T18736-2002)的硅灰。优选的，所述硅灰的性能为:密度为2.2g/cm3,比表面积> 18000m2/kg，28天的活性指数> 85%。更优的，所述硅灰的具体性能为:密度为2.2g/cm3,比表面积为18000m2/kg, 28天的活性指数为95%。
[0014]较佳的，所述标准砂为性能符合标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T17671-1999)的标准砂。较佳的，所述水为自来水。
[0015]较佳的，如步骤I)所述胶砂的质量配合比为:一份胶凝材料、三份标准砂和半份水。
[0016]2)测定步骤I)所述胶砂试样的电通量值；
[0017]较佳的，如步骤2)所述测定胶砂试样的电通量值，包括以下步骤:
[0018]A)搅拌:将步骤I)所得胶砂试样放入搅拌机中搅拌；
[0019]进一步的，如步骤A)所述的搅拌机为符合标准《行星式水泥胶砂搅拌机》的行星式搅拌机(JC/T681-2005 )。
[0020]进一步的，如步骤A)所述搅拌方式符合标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T17671-1999)。
[0021]B)入模与振动:将搅拌后的胶砂试样装入圆模中，在振动台振动IOOs至胶砂试样表面出浆；
[0022]进一步的，如步骤B)所述圆模的规格为:直径为100mm、高为50mm。
[0023]进一步的，如步骤B)所述振动台为符合标准《混凝土试验室用振动台》(JG/T3020-1994)的振动台。
[0024]C)养护:将步骤B)中圆模放入标准养护箱进行养护，养护24小时脱模，脱模后的胶砂试样放入养护水中养护，养护至28天,取出；
[0025]进一步的，如步骤C)所述标准养护箱的温度为19_21°C、湿度大于95%。
[0026]进一步的，如步骤C)所述养护水的温度为19_21°C。
[0027]D)测定:测定步骤C)所得胶砂试样的电通量值。[0028]进一步的，如步骤D)所述电通量值是按照标准《混凝土抗氯离子渗透性标准试验方法》(ASTM C1202)中规定的方法测定。
[0029]所述电通量值是指:通过采用电量法测量通过材料的电通量值，可以快速评价材料的渗透性高低，即材料抵氯化物渗透能力，电通量直接反映材料抗氯化物侵蚀性能，抗氯化物侵蚀能力较强的材料具有较低的电通量。
[0030]3)根据步骤2)测定的胶砂试样的电通量值，电通量值越小则胶凝材料抗氯化物侵蚀能力越强。
[0031]根据胶砂试样的电通量值，评价胶凝材料的抗氯化物侵蚀能力的原理为:由于胶砂由胶凝材料、标准砂和水组成，其中，标准砂和水为定量，胶凝材料由不同质量配合比的水泥、矿渣粉和硅灰组成，是胶砂材料中起决定性作用的变量；因此，测定包含不同质量配合比胶凝材料的胶砂的电通量值的大小决定了胶凝材料的抗氯化物侵蚀能力的强弱；相互比较，当胶砂的电通量值小时，氯离子渗透性低，胶凝材料的抗氯化物侵蚀能力强；当胶砂的电通量值大时，氯离子渗透性高，胶凝材料的抗氯化物侵蚀能力弱。
[0032]所述材料通过电通量值来评判抗氯化物侵蚀能力的一般标准为:养护龄期28天电通量值大于4000C，材料氯离子渗透性高，抗氯化物侵蚀能力差；养护龄期28天电通量值处于2000?4000C之间，材料氯离子渗透性较高，抗氯化物侵蚀能力较差；养护龄期28天电通量值处于1000?2000C之间，材料氯离子渗透性低，抗氯化物侵蚀能力好；养护龄期28天电通量值小于1000C，材料氯离子渗透性非常低，抗氯化物侵蚀能力优。
[0033]较佳的，所述评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法在混凝土制备领域的应用。
[0034]如上所述，本发明的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，采用不同质量配合比的胶凝材料按照标准试验方法拌制的胶砂评价抗氯化物侵蚀能力，将混凝土抗氯化物侵蚀的试验方法与评价指标简化为对胶凝材料试验方法与评价指标，可以准确评价常用水泥品种、特种胶凝材料(掺入矿渣粉、硅粉等掺合料)、特种水泥以及工程中配制的胶凝材料抗氯化物侵蚀能力，进而预测混凝土的耐久性，并将提高评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的精度，减少工作量，劳动力、材料，能源的消耗也大大减少。此外，采用胶凝材料评价其抗氯化物侵蚀性能，还可以规范特种水泥和特种胶凝材料的检测方法，缩短混凝土抗氯化物侵蚀性能的评定周期方便工程施工中工程质量的检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1显示为本发明的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法的流程示意图
【具体实施方式】
[0036]下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
[0037]一、原材料和质量配合比的选择
[0038]1、原材料的选择
[0039](I)胶凝材料[0040]水泥:采用上海嘉新港辉有限公司生产的强度等级为52.5的I型硅酸盐水泥，水泥的物理力学性能测试结果如表1所示，其抗折强度、抗压强度性能指标达到《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)国家标准规定的强度等级为52.5的I型硅酸盐水泥的质量标准。[0041 ] 表1水泥的物理力学性能指标
[0042]
【权利要求】
1.一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，包括有以下步骤: 1)将待测的胶凝材料，与标准砂、水配制胶砂试样； 2)测定步骤I)所述胶砂试样的电通量值； 3)根据步骤2)测定的胶砂试样的电通量值，电通量值越小则胶凝材料抗氯化物侵蚀能力越强。
2.根据权利要求1所述的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，其特征在于，所述待测的胶凝材料为水泥或矿渣粉、硅灰中的一种或两种与水泥的组合。
3.根据权利要求1所述的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，其特征在于，所述标准砂为性能符合标准GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法ISO法的标准砂。
4.根据权利要求1所述的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，其特征在于，如 步骤I)所述胶砂的质量配合比为:一份胶凝材料、三份标准砂和半份水。
5.根据权利要求1所述的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，其特征在于，如 步骤2)所述的测定胶砂试样的电通量值，包括以下步骤: A)搅拌:将步骤I)所得胶砂试样放入搅拌机中搅拌； B)入模与振动:将搅拌后的胶砂试样装入圆模中，在振动台振动IOOs至胶砂试样表面出浆； C)养护:将步骤B)中圆模放入标准养护箱进行养护，养护24小时脱模，脱模后的胶砂试样放入养护水中养护，养护至28天，取出； D)测定:测定步骤C)所得胶砂试样的电通量值。
6.根据权利要求5所述的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，其特征在于，所述的搅拌机为符合标准JC/T681-2005行星式水泥胶砂搅拌机的行星式搅拌机；所述搅拌方式符合标准GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法ISO法；所述圆模的规格为:直径为100mm、高为50mm ;所述振动台为符合标准JG/T3020-1994混凝土试验室用振动台的振动台。
7.根据权利要求5所述的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，其特征在于，所述标准养护箱的温度为19_21°C、湿度大于95%;所述养护水的温度为19-21°C。
8.根据权利要求5所述的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，其特征在于，如步骤D)所述电通量值是按照标准ASTM C1202混凝土抗氯离子渗透性标准试验方法中规定的方法测定。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法，其特征在于，所述评价胶凝材料抗氯化物侵蚀能力的试验方法在混凝土制备领域的应用。
【文档编号】G01N27/00GK103837578SQ201410081478
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】王成启, 汪冬冬, 谷坤鹏 申请人:中交上海三航科学研究院有限公司