水泥類材料抗裂性試驗、檢驗方法
2023-09-21 14:05:00
專利名稱：水泥類材料抗裂性試驗、檢驗方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥類材料(外加劑)的抗裂性試驗、檢驗方法和指標，適用於評價外加劑對混凝土的抗裂作用。屬於建築技術領域。
背景技術：
眾所周知，混凝土(水泥砂漿)抗拉強度小、抗折強度低，脆性有餘而韌性不足，容易開裂，這也就成了混凝土構件和混凝土工程的致命缺點。
在建築工程當中，混凝土的開裂是一個非常複雜的問題，出現混凝土開裂是建築業的「常見病」和「多發病」。為了控制混凝土(水泥砂漿)裂縫，各地研究機構研製了如聚丙烯纖維、水泥膨脹劑等混凝土抗(阻)裂外加劑，但由於沒有可行的、行之有效的檢測方法，這些外加劑對混凝土的阻裂作用有多大，不得而知。
以往評價改善混凝土(水泥砂漿或淨漿)的開裂性，習慣用一個間接力學指標——抗拉強度(或抗折強度)來評價。事實上，大量的實踐證明及微觀混凝土學驗證，混凝土的開裂不與抗拉強度(或抗折強度)成正比關係，而是與很多因素有關。聚丙烯纖維加在混凝土中，不能明顯提高混凝土的抗拉強度(或抗折強度)，但能大幅度減少混凝土的開裂，就是一個很好的例子。人們一直在找尋一個能夠簡便、正確、直觀評價混凝土開裂的方法和指標。
目前有學者提出用檢測物上所有裂縫體積的總和來進行評價混凝土(砂漿)的開裂性。但在實際工程當中，混凝土裂縫是非常複雜現象，裂縫有長有短、有深有淺、有寬有窄，而且彎彎曲曲、不規則，特別是裂縫寬度小於0.1mm的裂縫，裂縫體積很難測量、計算。因此，學者提出的這種評價方法，現在只停留在理論上，沒有運用到實際當中。
技術方案本發明需要解決的技術問題，即本發明的目的，是為了提供一種水泥類脆性材料的抗裂性能試驗、檢驗方法和指標，用於評價外加劑對混凝土的抗裂作用，對各種混凝土抗裂外加劑的抗裂作用進行量化評價，使混凝土抗裂外加劑的抗裂作用具有可比性。
本發明的技術問題可以通過採取如下技術方案解決。
確定水泥類脆性材料抗裂性能試驗、檢驗方法和指標，其特點包括如下過程1.製作專用試驗模具；2.製作試驗用砂漿，所述試驗用砂漿分為純水泥砂漿和添加了外加劑的水泥砂漿；3.分別將純水泥砂漿、添加了外加劑的水泥砂漿置於專用試驗模具中，製成試板；4.待所述試驗板在特定條件(溫度26±2℃、溼度60±10％)下乾燥後，分別計算出純水泥砂漿試驗板的裂縫數M0及添加了外加劑的試板的裂縫數M；5.用M0-M得出差值後除以M0，得出添加各種不同外加劑後對水泥類脆性材料抗裂性能的影響程度。
本發明的技術問題還可通過採取如下措施解決如前所述的試驗板的製作過程，其特點是1.製作專用試驗模具，試驗模具的規格為400mm×400mm×5mm～6mm，模具底板用纖維增強矽酸鈣板——埃特板製作，纖維增強矽酸鈣板的燃燒性能達到GB8624A級要求；2.試驗用水泥砂漿的製作過程a試驗用原材料為42.5R普通矽酸鹽水泥、水、標準砂。拌和應符合GB8076的規定，砂為符合GB178規定的標準砂；b試驗用水泥砂漿各原料的配合比為水泥∶標準砂＝1∶0.8、水灰比＝0.42；3.攪拌採用機械或人工攪拌，先將所述乾物料拌均勻，再加入拌和水攪拌3～4分鐘至均勻為止；4.試板製作先將纖維增強矽酸鈣板——埃特板用自來水兩面淋溼，之後1～3分鐘，待板上無水，出現表面指幹時，放入模具內，將攪拌好的水泥砂漿倒在纖維增強矽酸鈣板——埃特板的正面上，製成5mm或6mm厚的試板；
5.試板製作完畢後，放在溫度26±2℃、溼度60±10％的特定的條件下，不直接照曬陽光、不淋雨水、不能人工或機械加大通風，養護室保養28天之後，進行測試。
如前所述的專用模具底板，其特點是用纖維增強矽酸鈣板——埃特板製作成規格為400mm×400mm×5mm～6mm的模具底板，所述纖維增強矽酸鈣板的燃燒性能達到GB8624A級要求。
如前所述的專用試板，其特點是所述外加劑為泰尼纖維、杜拉縴維或PP改性纖維(以及聚合物和非聚合物外加劑)。
如前所述的純水泥砂漿試板及添加了外加劑的試板的裂縫的測試、計算方法，其特點如下1.混凝土、砂漿抗裂性試板的測試，以三個試板為一組；2.對比試板的製作、測試應同時進行(前、後相差不超過1小時)，以保證對比試板的製作、測試的外部環境條件一樣；3.試板上所有的裂縫寬度必須小於0.3mm，如試板上有裂縫寬度大於0.3mm的裂縫，則應調整試驗條件，重做試板；4.為減除試板的邊緣效應，試板有效面積為離板邊緣5mm的內圍面積；5.無開口的微裂紋不計算在內；6.裂縫以開口為原則，長度以40mm為一段，小於40mm的為一條裂縫，大於40mm而小於80mm的裂縫計為兩條，依此類推，計出試板上所有裂縫的數量；7.未加試驗材料(外加劑)試板上的裂縫總數量應大於20條，當小於20條時，試驗數據誤差過大，應重做試板。
本發明的應用範圍混凝土(砂漿)的裂縫按實際施工使用過程中的受力作用來分，可分為直接作用裂縫和間接作用裂縫兩類。其中靜、動荷載和其它荷載(作用)屬於第一類，稱為結構裂縫或受力裂縫；變形變化引起的裂縫，包括溫度、溼度、收縮和膨脹、沉降等因素引起的裂縫屬於第二類，也稱為非結構性裂縫。第一類荷載導致裂縫的出現與擴展似乎都在瞬間完成，是一個與時間「無關」的過程；第二類變形變化引起的裂縫具有明顯的時間依賴性，是具有時間因素的「傳遞過程」，即應力積累與傳遞過程。根據國內外資料調查，第二類變形變化引起的裂縫約佔總裂縫的80％(其中包括第一、第二兩類因素共同作用引起的裂縫)。
本發明適用於非結構性裂縫(第二類)的試驗、檢測。
本發明的突出效果是1、本發明針對各種外加劑對混凝土的抗裂作用，進行量化評價，使各種混凝土抗裂外加劑的抗裂作用具有可比性。
2、通過抗裂能力提高百分比的計算，可以衡量各種外加劑對混凝土(砂漿)的抗(阻)裂能力，進行定量評價。
抗裂能力的提高①按現在理論，無法準確說出各種外加劑對水泥類材料的絕對抗裂值，水泥類材料抗裂能力的真實值只能是一個概念。
②以試板上裂縫的條數來計算抗裂性的提高，簡單實用。抗裂性提高百分比P的計算公式如下P=M0-MM0100%]]>P 試驗材料(外加劑)對水泥基材料抗裂能力提高的百分比M0未加試驗材料(外加劑)試板上的裂縫數量M 添加試驗材料(外加劑)試板上的裂縫數量圖面說明
圖1是本發明實施例1的結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1泰尼纖維對水泥砂漿的抗裂性按照上面的試驗步驟，試驗模具1的規格為L×M×N＝400mm×400mm×6mm水泥砂配合比為水泥∶砂＝1∶0.8水灰比＝0.42LB-19泰尼纖維摻量為0.05％(長度規格為19mm，質量摻量)
測得纖維試板上的裂縫為12條測得無纖維試板上的裂縫為79條LB-19泰尼纖維對水泥砂漿抗裂性能提高值P=79-1279100%]]>=84.8%]]>實施例2杜拉縴維對水泥砂漿的抗按照上面的試驗步驟，試板規格為400×400×6mm，水泥砂配合比為水泥∶砂＝1∶0.8水灰比＝0.42杜拉縴維摻量為0.05％(長度規格為19mm，質量摻量)測得纖維試板上的裂縫為8條測得無纖維試板上的裂縫為63條杜拉縴維對水泥砂漿抗裂性能提高值P=63-863100%]]>=85.7%]]>實施例3方大PP改性纖維對水泥砂漿的抗裂性按照上面的試驗步驟，試板規格為400mm×400mm×6mm，水泥砂配合比為水泥∶砂＝1∶0.8水灰比＝0.42方大PP改性纖維摻量為0.05％(長度規格為19mm，質量摻量)測得纖維試板上的裂縫為21條測得無纖維試板上的裂縫為75條方大PP改性纖維對水泥砂漿抗裂性能提高值P=75-2175100%]]>=72%]]>
所使用的設備、設備的功能及特點1.JJ-5型水泥膠砂攪拌機功能及特點能夠將稱量好混合材料，自動下料，按時攪拌，使水泥砂漿的攪拌達到GB8076的規定要求。
2.正規的400mm×400mm模具功能能夠將按比例、規定拌和好的水泥膠砂製作成規定大小的試驗薄板。
3.塑料抹板、方形平墁刀等工具功能製作試板時所需用的常用工具。
權利要求
1.水泥類脆性材料抗裂性能的試驗、檢驗方法，其特點在於包括如下過程1)製作專用試驗模具；2)製作試驗用砂漿，所述試驗用砂漿分為純水泥砂漿和添加了外加劑的水泥砂漿；3)分別將純水泥砂漿、添加了外加劑的水泥砂漿置於專用試驗模具中，製成試板；4)在溫度26±2℃、溼度60±10％的特定條件下，待所述試板乾燥後，分別計算出純水泥砂漿試板的裂縫數M0及添加了外加劑的試板的裂縫數M；5)用M0-M得出差值後除以M0，得出添加各種不同外加劑對水泥類脆性材料抗裂性能的影響程度。
2.如前權利要求1所述水泥類脆性材料抗裂性能試驗、檢驗方法及指標，其特徵在在於試板的製作過程如下1)製作專用試驗模具，試驗模具的規格為400mm×400mm×5mm～6mm，模具底板用纖維增強矽酸鈣板——埃特板製作，纖維增強矽酸鈣板的燃燒性能達到GB8624A級要求；2)試驗用水泥砂漿的製作過程a試驗用原材料為42.5R普通矽酸鹽水泥、水、標準砂。拌和應符合GB8076的規定，砂為符合GB178規定的標準砂；b試驗用水泥砂漿各原料的配合比為水泥∶標準砂＝1∶0.8、水灰比＝0.42；3)攪拌採用機械或人工攪拌，先將所述乾物料拌均勻，再加入拌和水攪拌3～4分鐘至均勻為止；4)試板製作先將纖維增強矽酸鈣板——埃特板用自來水兩面淋溼，之後1～3分鐘，待板上無水，出現表面指幹時，放入模具內，將攪拌好的水泥砂漿倒在纖維增強矽酸鈣板——埃特板的正面上，製成5mm或6mm厚的試板；5)試板製作完畢後，放在溫度26±2℃、溼度60±10％的特定的條件下，不直接照曬陽光、不淋雨水、不能人工或機械加大通風，養護室保養28天之後，進行測試。
3.如前權利要求1所述水泥類材料抗裂性試驗、檢驗方法及指標，其特徵在在於所述的專用模板用纖維增強矽酸鈣板——埃特板製作成規格為400mm×400mm×5mm～6mm的框架模板，所述纖維增強矽酸鈣板的燃燒性能達到GB8624A級要求。
4.如前權利要求1所述水泥類材料抗裂性試驗、檢驗方法及指標，其特徵在於所述外加劑為泰尼纖維、杜拉縴維、PP改性纖維、聚合物或非聚合物外加劑。
5.如前權利要求1所述水泥類脆性材料抗裂性試驗、檢驗方法及指標，其特徵在於純水泥砂漿的試板及添加了外加劑的試板的裂縫的測試計算方法是1)混凝土、砂漿抗裂性試板的測試，以三個試板為一組；2)對比試板的製作、測試應同時進行或前、後相差不超過1小時內進行，以保證對比試板的製作、測試的外部環境條件一樣；3)試板上所有的裂縫寬度必須小於0.3mm，如試板上有裂縫寬度大於0.3mm的裂縫，則應調整試驗條件，重做試板；4)為減除試板的邊緣效應，試板有效面積為離板邊緣5mm的內圍面積；5)無開口的微裂紋不計算在內；6)裂縫以開口為原則，長度以40mm為一段，小於40mm的為一條裂縫，大於40mm而小於80mm的裂縫計為兩條，依此類推，計出試板上所有裂縫的數量；7)未加試驗材料即外加劑試板上的裂縫總數量應大於20條，當小於20條時，試驗數據誤差過大，應重做試板。
全文摘要
本發明涉及一種水泥類脆性材料抗裂性能的試驗、檢驗方法，其特點在於包括如下過程1)製作專用試驗模具；2)製作試驗用砂漿，所述試驗用砂漿分為純水泥砂漿和添加了外加劑的水泥砂漿；3)分別將純水泥砂漿、添加了外加劑的水泥砂漿置於專用試驗模具中，製成試板；4)在溫度26±2℃、溼度60±10％的特定條件下，待所述試板乾燥後，分別計算出純水泥砂漿試板的裂縫數M
文檔編號G01N1/28GK1544939SQ20031011218
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月18日 優先權日2003年11月18日
發明者鄧天寧, 丁黔森 申請人:廣州市魯班建築防水補強有限公司