一种速凝剂含固量智能化检测方法与流程

本发明涉及速凝剂含固量检测方法，尤其涉及一种速凝剂含固量智能化检测方法。

背景技术：

含固量是速凝剂重要的匀质性指标，对速凝剂质量稳定性具有重要影响。gb/t35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》规定，混凝土速凝剂的含固量利用直接烘干法测定：充分摇均后，取三份8.0000g~10.0000g液体试样，放入已恒量的带盖玻璃培养皿内，100℃~105℃下烘至恒量，试样烘干后质量与液体试样质量的百分比为含固量。通过长期试验归纳分析发现，在此试验过程中检测速凝剂含固量至少存在五点不足。一是需反复称量、烘干、冷却，计算，清洗带盖玻璃培养皿，单个样品需耗时至少8个小时，不利于试样快速流转至下一功能室；二是检测的过程中发现，有些厂家的速凝剂随着烘干时间的推移重量呈持续递减变化之中，而有些厂家的速凝剂随着烘干时间的推移怎么都烘不干等，致使不易确定恒重临界点，以及国标直接烘干称量法还是稀释烘干法中对样品无特殊预处理措施，只是要求“充分摇均”，部分速凝剂存在严重分层，甚至有些含固量高体系稳定性差，底部沉淀物沉积形成大粒径颗粒，仅通过人工很难达到“充分摇均”的要求，以上现象易造成不同试验人员得出不同的结果等缺陷，数据稳定性差，变异系数大等；三是在现场，利用烘干法测含固量往往不能满足工程实际的需要，当检测结果出来时，混凝土早已浇筑完毕，进一步反映出不利于及时发现问题和及早排查隐患；四是该法也不太适用于生产规模大、样品批次较多的厂家进行生产控制；五是烘干法所用设备仪器多，占地面积大，设备成本高，其中如烘箱温度高、功率大，试验人员有烫伤、触电的危险，耗电也多，以及清洗带盖玻璃培养皿时耗费水资源较多，同时产生大量废水，不符合环保要求等等。

除国标规定的重量法外，还有红外线卤素灯快速热干燥法、微波加热法、共沸蒸馏法、卡尔费滴定法、高频传感数显法等测含固量。其中红外线卤素灯快速热干燥法测量需至少半小时，而速凝剂的酸碱性也容易腐蚀载样盘。微波加热法存在试样快速烘干发泡外溢现象。高频传感数显法利用电磁波射频能量的吸收和水分含量成正比来测量含固量，但需标样选择频率值，数据显示有时不稳定。

折射率作为物质一种重要的光学参数，在一定的温度下，与液体中的含固量有关，故可通过测定折射率来推算液体的含固量。数显折光仪在食品、饮料等行业中用于测定液体中的糖分，在海水养殖等行业中测盐分，在农业方面测定果品、农作物成熟期，还已用于石油、油脂、制药、造漆等行业，快速简单易操作，方便且安全，但国内外鲜有报道用其测定混凝土液体速凝剂的含固量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种综合成本低廉、检测结果稳定、准确度高且快速高效的速凝剂含固量智能化检测方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种速凝剂含固量智能化检测方法，包括以下步骤：

⑴样品预处理：

每组速凝剂样品准确量取200ml，采用超声波萃取仪分散1~10min，使样品体系均一；

⑵依据烘干称量法测定预处理后的速凝剂样品中的含固量，每一个样品平行检测10次，求取算术平均值、标准偏差和变异系数，同时采用td-92数显折光仪检测预处理后的速凝剂样品中的含固量，每一个样品平行检测20次，求取算术平均值、标准偏差和变异系数；

⑶建立数据模型：

根据烘干称量法得出的速凝剂中含固量值与采用数显折光仪测得相应速凝剂的含固量值，建立数据模型线性回归方程：

y=1.0139x-0.3424；其中：x为数显折光仪测得的含固量值；y为烘干称量法得出的速凝剂中含固量值；

⑷在检测现场，对现场速凝剂样品按所述步骤⑴的方式进行预处理，然后采用所述td-92数显折光仪进行检测，记录数值，该数值代入所述步骤⑶中的回归方程，即得到现场速凝剂样品含固量烘干法的修约推测值。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、国标烘干法中对样品无特别预处理措施，只是要求“充分摇均”，部分速凝剂存在严重分层，甚至有些含固量高体系稳定性差，底部沉淀物沉积形成大粒径颗粒，仅通过人工很难达到“充分摇均”的要求，易导致后续检测结果的准确性和精密性受到影响，当采用超声波萃取仪对样品分散预处理1-10min后，不但避免了速凝剂的分层，使速凝剂样品体系更加均一，且提高了检测结果的准确性和精密性。同时，分散时间仅为1-10min，且分散的样品可搁置长达15天以上。

2、本发明在采用数显折光仪测量速凝剂含固量时，只需在棱镜上滴2~3滴液体试样，省却了称量、干燥、计算、清洗带盖玻璃培养皿过程，在3秒钟内即可自动显示测量结果，大大提高了试验检测速率，不但试样用量少，而且降低了设备、人工成本，缩短了客户领取报告的时间。

3、本发明中数显折光仪尺寸小，仅手掌大小，携带方便，试验人员在外工作时能随时随地准确检测。

4、与烘干称重法相比，本发明可有效提高现场检测速度、准确性、精密性，且测试结果与国标一致性好，具有经济效益显著、绿色环保、高效节能的特点，可产生良好的综合效能（参见表1）。

5、本发明智慧化、智能化程度高，很大程度上避免或降低了人、机、料、法、环等各类影响因素所带来的各种误差概率，使检测结果更稳定、可靠，准确可信。例如可有效避免有些速凝剂的含固量随着烘干时间的增加而减少，特别是部分由有机物质合成的无碱速凝剂；有些速凝剂长时间烘干也难以恒重，这就导致恒重临界点不好掌握，不同试验人员容易得出不同的结果等缺陷，数据稳定性差，变异系数大等。而数显折光仪法操作简洁高效，影响因素少，检测结果稳定、可靠度高。同一样品，检测结果较烘干称重法分布集中，离散程度小。表2为同一个样品依据gb/t35159-2017《喷射混凝土用速凝剂》中含固量检测方法--烘干称量法测定速凝剂中含固量平行检测10次，求取算术平均值和标准偏差、变异系数，同时采用数显折光仪检测相应速凝剂中含固量平行检测20次，求取算术平均值和标准偏差、变异系数比对分析情况。

表2烘干称量法与数显折光仪检测相应速凝剂中含固量可靠度比对

6、由于烘干称量法得出的速凝剂中含固量值与采用数显折光仪测得相应速凝剂的含固量值具有良好的正相关关系，其相关系数r²=0.9995，相关性非常显著，相对偏差非常小（参见表3、图1）。因此，本发明通过建立烘干称量法得出的速凝剂中含固量值与采用数显折光仪测得相应速凝剂的含固量值的数据模型线性回归方程，不仅成本低廉。而且检测高效节能、绿色环保，利于及时指导生产、试验检测等，大力提高了企业的竞争力。

表3烘干称量法与采用数显折光仪测得相应速凝剂的含固量及修约推测值、相对偏差对比表

7、本发明操作简便，成本低，分析速度快，适用于大批量样品快速测定。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明烘干称量法与采用数显折光仪测得相应速凝剂的含固量值关系曲线图。

具体实施方式

一种速凝剂含固量智能化检测方法，包括以下步骤：

⑴样品预处理：

每组速凝剂样品准确量取200ml，采用超声波萃取仪分散1~10min，使样品体系均一，目的是减少测定误差。

⑵依据gb/t8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》中含固量检测方法------烘干称量法测定预处理后的速凝剂样品中的含固量，每一个样品平行检测10次，求取算术平均值、标准偏差和变异系数，同时采用td-92数显折光仪检测预处理后的速凝剂样品中的含固量，每一个样品平行检测20次，求取算术平均值、标准偏差和变异系数。

其中：td-92数显折光仪的工作参数为：盛样棱镜采用耐酸碱腐蚀的人造蓝宝石，分辨率：0.01%，测量准确度：含固量±0.1%，温度补偿：10至60℃（自动温度补偿），样本量：0.3ml，仪器反应时间：3s。

⑶建立数据模型：

根据烘干称量法得出的速凝剂中含固量值与采用数显折光仪测得相应速凝剂的含固量值，建立数据模型线性回归方程：

y=1.0139x-0.3424；，相关系数r²=0.9995；其中：x为数显折光仪测得的含固量值；y为烘干称量法得出的速凝剂中含固量值。

⑷在检测现场，对现场速凝剂样品按步骤⑴的方式进行预处理，然后采用td-92数显折光仪进行检测，记录数值，该数值代入步骤⑶中的回归方程，即得到现场速凝剂样品含固量烘干法的修约推测值。

实施例1实际应用情况参见表4。

表4