CN102226803B - 一种水泥砂浆早期自收缩的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑材料检测技术领域，具体涉及一种水泥砂浆早期自收缩的检测方法，解决了水泥砂浆早期浆体自收缩的测试问题。主要通过直接测量水泥砂浆的体积随时间的变化，反映水泥砂浆早期的自收缩大小。使用本方法可以较为准确的测量水泥砂浆早期发生的自收缩，亦适合于测量水泥净浆的早期自收缩。本发明适用于实际生产及科学研究。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料检测技术领域，具体涉及一种水泥砂浆早期自收缩的检测方法。适用于测试水泥砂浆早期因水泥水化和内部干燥而引起的浆体自收缩。
背景技术
随着国民经济的蓬勃发展及建筑产业的不断壮大，水泥砂浆在建筑技术领域的应用越来越广泛，但由于作为水泥砂浆主要胶凝材料的水泥自身水化性质引起的早期自收缩问题，给水泥砂浆在实际中的应用带来了诸多障碍。自收缩是指砂浆在没有向外界脱水的条件下，因内部水泥水化继续进行，毛细孔内自由水量不足，使得浆体内部相对湿度自发减少，引起内部毛细张力增大形成内部应力，产生的砂浆收缩变形。自收缩主要发生在水泥凝结硬化早期，此时水泥水化继续进行，自收缩引起浆体体积减少，但水泥浆体结构已具有一定的强度，使得水泥浆体结构内部形成应力，最终导致结构开裂。尤其是高效减水剂在建造行业大范围应用以来，水胶比大幅度下降，自收缩造成的开裂问题愈发的严重。
已有的浆体收缩检测方法大致分为体积法和长度、高度法两类：体积法直接测量浆体的外部体积，通过外部体积的变化来计算浆体的自收缩大小；长度、高度法通过将水泥浆体体积的变化转化成长度或高度的测量来计算自收缩变化的大小。体积法直观且变量较少，结果相对长度、高度法更为准确，但方法实施较为困难；长度、高度法虽然操作简单、结果易得，但因将体积变化转化为长度或高度变化转化程序及变量过多，最后的试验结果的准确性较低。另外，由于受到浆体早期收缩稳定性及复杂性的限制，业界尚无公认的检测浆体早期自收缩的有效方法。
发明内容
本发明的目的在于解决当前水泥砂浆早期自收缩检测的问题，提供一种准确、简单且实用的水泥砂浆早期自收缩的检测方法。
本发明提出的水泥砂浆早期自收缩的检测方法，采用检测装置来进行试验，该检测装置由滴管1、瓶塞2和锥形瓶3组成，其中：瓶塞2塞于锥形瓶3瓶口，瓶塞2上设有圆孔，滴管1插入该圆孔部位，且圆孔的直径与滴管1外径相同，滴管1上设有刻度。所述锥形瓶3的容量为100mL～500mL，壁厚为1mm～5mm，材质为玻璃、金属或塑料中任一种。所述滴管1的最大量程为1mL或10mL中任一种。所述检测装置在20℃～25℃温度条件下使用。具体步骤如下：
（1）试验前先对试验用水泥砂浆早期自收缩的检测装置进行体积校准，检查密封性，并用油对其内部浸润后待用；
（2）按照要求拌制需检测的水泥砂浆；
（3）称量需检测的水泥砂浆的质量m，精确至0.01g，并将其放入水泥砂浆早期自收缩检测装置内，并用油加满，用瓶塞塞好，保证其中无气泡存在；
（4）将瓶塞上所附刻度滴管内的液面加至0刻度处，记下时间与初始刻度V0，精确至0.01cm3；
（5）按照所需测量的时间点读取瓶塞上所附刻度管上的刻度值Vt, 精确至0.01cm3；
（6）计算所测砂浆的收缩值，单位质量的水泥砂浆从初始时间t0到某时刻t累计产生的收缩值计算公式如下： 
，其中ε为收缩值，单位为cm3/g，计算结果精确至0.01cm3/g。
本发明中，步骤（1）中试样按组测试，每组至少3个试样，取其自收缩测量值的平均值作为该组试样的自收缩值，计算精度值至少小数点后2位。
采用本试验方法检测水泥砂浆早期自收缩具有以下优点：
1. 相对于长度、高度法而言，采用测量体积变化的方法来衡量水泥浆体发生自收缩的大小，更为直观，且实验数据更为准确可靠，避免了长度、高度法中将体积变化转换为长度或高度过程中因变量过多而导致结果失实或偏差。
2. 操作方法简单，对实验人员操作技能要求不高，一定程度上减少了由于实验人员操作技能上的失误对结果产生的不利影响，对提高结果的精确性有利。
3. 试验装置较为简单且易得，故可同时进行多组水泥砂浆自收缩的检测工作，相互组之间可以进行对比，提高了试验材料及仪器的使用效率。
4. 试验所得数据精度较高，误差在允许的范围以内，试验重复性较好，可靠度高。
5. 为水泥砂浆和水泥净浆早期自收缩的检测提供了一种可靠的方法。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为实施例1自收缩值数据图。
图3为实施例2自收缩值数据图。
图4为实施例3自收缩值数据图。
图中标号：1为滴管，2为瓶塞，3为锥形瓶。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
如图1所示，检测装置由一支带刻度的滴管1，一只瓶塞2和一只锥形瓶3组成，瓶塞2与密封良好的锥形瓶3组成一个整体。一支带刻度的滴管1与锥形瓶的瓶塞2间形成紧密连接，并与锥形瓶3形成密封体系。首先将本装置彻底清洗、晾干并检查密封性，用油浸润装置内部后待用。按照表1的配合比拌制水泥砂浆，称取100g拌制好的水泥砂浆放置入容量为100mL、壁厚1mm、材质为玻璃的锥形瓶内，并用油加满，保证瓶内没有气泡，塞好瓶塞后将最大量程为1mL的刻度滴管的油面加至0刻度处。读取此时刻度管的读数并记下时间，置于20℃～25℃温度下养护。从拌合后0.5小时开始，每隔0.5小时读取一次刻度管内的读数并记录读数与时间，持续记录观察24小时并计算收缩值。测试数据如图2。
表1 实施例1水泥砂浆配合比
| 编号 | 水泥/g | 砂/g | 水/g | 粉煤灰/%* |
| 1 | 600 | 600 | 180 | 0 |
| 2 | 540 | 600 | 180 | 10 |
| 3 | 510 | 600 | 180 | 15 |
*占胶凝材料质量的百分比
实施例2
试验方法与实施例1一致，与实施例1的区别在于水泥砂浆的配合比不同，将粉煤灰更换为硅灰，且掺加了减水剂。配合比如表2，本实施例中检测的水泥砂浆质量为250g，采用容量为200mL、壁厚5mm的材质为塑料的本装置，试样置于20℃～25℃温度下养护。测试数据如图3。
表2 实施例2水泥砂浆配合比
| 编号 | 水泥/g | 砂/g | 水/g | 硅灰/%* | 减水剂/%* |
| 1 | 600 | 600 | 180 | 0 | 0 |
| 2 | 540 | 600 | 180 | 10 | 0 |
| 3 | 510 | 600 | 150 | 15 | 0.5 |
*占胶凝材料质量的百分比
实施例3
与实施例1区别在于水泥砂浆配合比不同，通过尝试配制更多的低水灰比砂浆，研究不同水灰比对水泥砂浆早期自收缩的影响。配合比如图3。本实施例中检测水泥砂浆的质量为500g，采用容量为500mL、壁厚为3mm的材质为铸铁的本装置，带刻度的滴管最大量程为10mL，试样置于20℃～25℃温度下养护。测试数据如图4。
表3 实施例3配合比
| 编号 | 水泥/g | 砂/g | 水/g | 减水剂/%* |
| 1 | 600 | 600 | 180 | 0 |
| 2 | 600 | 600 | 150 | 0.5 |
| 3 | 600 | 600 | 120 | 0.8 |
*占胶凝材料质量的百分比。
Claims (2)
1.一种水泥砂浆早期自收缩的检测方法，其特征在于具体步骤如下：
试验前先对试验用水泥砂浆早期自收缩的检测装置进行体积校准，检查密封性，并用油对其内部浸润后待用；
按照要求拌制需检测的水泥砂浆；
称量需检测的水泥砂浆的质量m，精确至0.01g，并将其放入水泥砂浆早期自收缩检测装置内，并用油加满，用瓶塞塞好，保证其中无气泡存在；
将瓶塞上所附刻度滴管内的液面加至0刻度处，记下时间与初始刻度V0，精确至0.01cm3；
按照所需测量的时间点读取瓶塞上所附刻度管上的刻度值Vt, 精确至0.01cm3；
计算所测砂浆的收缩值，单位质量的水泥砂浆从初始时间t0到某时刻t累计产生的收缩值计算公式如下： 
，其中ε为收缩值，单位为cm3/g，计算结果精确至0.01cm3/g。
2.根据权利要求1所述的一种水泥砂浆早期自收缩检测方法，其特征在于：步骤（1）中试样按组测试，每组至少3个试样，取其自收缩测量值的平均值作为该组试样的自收缩值，计算精度值至少小数点后2位。
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