CN105675850B - 一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法 - Google Patents

一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法 Download PDF

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Abstract

一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,该方法包括以下步骤:步骤1:取多根一端封闭的相同的空心钢管,选取各根钢管中部截面两条相互垂直的外径的四个端点并标记为测试定点;步骤2:配制膨胀水泥浆;步骤3:注浆;步骤4:同时扫描各钢管中部截面观察钢管内部浆体密实性变化;步骤5:将灌浆前和灌浆后记录下的长期不同时刻的钢管直径数据绘制成数据图形,结合图形及扫描钢管内部浆体密实性变化以研究分析膨胀水泥的体积长期稳定性。本发明提供的一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,可以解决无法测试膨胀水泥浆体积长期稳定性的问题,操作简便,为实际工程中正确得到膨胀水泥浆体积长期稳定性提供重要依据。

Description

一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法
技术领域
本发明涉及一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法。
背景技术
膨胀剂在当今建筑施工中的应用很广泛,它的主要功能是补偿混凝土硬化过程中的干缩和冷缩。为改善工程中混凝土的一些相关性能,膨胀剂可以应用于与防水有关的地下、水工、海工、地铁、隧道等钢筋混凝土结构工程,在使用过程中提高混凝土的密实性、抗渗性、耐磨性,以及对钢筋的握裹力等。为了提高水泥混凝土的一些特性,节约原材料,达到工程中所需要的目的,在水泥浆中掺量膨胀剂配制成不同膨胀剂含量的水泥浆已经逐渐应用于工程中,然而膨胀水泥浆的体积长期稳定性,是工程设计、施工人员考虑的重点,也是工程应用的障碍所在,因此正确得到膨胀水泥浆体积长期稳定性至关重要。但目前在膨胀水泥浆的应用中,对于正确得到膨胀水泥浆的体积长期稳定性,却没有正确有效的测试方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,可以解决无法测试膨胀水泥浆体积长期稳定性的问题,操作简便,为实际工程中正确得到膨胀水泥浆体积长期稳定性提供重要依据。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,该方法包括以下步骤:
步骤1:取多根一端封闭的相同的空心钢管,选取各根钢管中部截面两条相互垂直的外径的四个端点并标记为测试定点,测量出四个测试点的外径D1和D2;
步骤2:配制膨胀水泥浆:配制多个不同膨胀剂质量含量的膨胀水泥浆,膨胀水泥浆的数量与空心钢管的数量相同;
步骤3:注浆:将不同膨胀剂质量含量的膨胀水泥浆分别注入各空心钢管中,对各钢管做相应的标记识别号,将膨胀水泥浆振捣密实,再将各钢管的开口端使用不含膨胀剂的水泥浆密封;
步骤4:通过在灌注膨胀水泥浆后一年内不同的时刻精确测量各钢管中部截面两条相互垂直的直径上四个测试点的外径D1ˊ和D2ˊ,每次测量共计三次,取直径的平均值,同时扫描各钢管中部截面观察钢管内部浆体密实性变化;
步骤5:将灌浆前和灌浆后记录下的长期不同时刻的钢管直径数据绘制成数据图形,结合图形及扫描钢管内部浆体密实性变化以研究分析膨胀水泥的体积长期稳定性。
步骤1和4中的测量方法为:将钢管竖直放置,在每根钢管中部截面两条相互垂直的直径上的四个测试点用户电子数显千分尺测量。
步骤4中,用CT仪器扫描各钢管内浆体的密度,对照研究分析膨胀剂对于水泥的膨胀效应。
步骤2中,配制三种膨胀水泥浆,其膨胀剂质量含量分别为15%,25%和35%。
步骤4中,一年内的测量时机为:刚灌注膨胀水泥浆时进行一次测量、灌注膨胀水泥浆2小时后进行一次测量、灌注膨胀水泥浆后前十天内每隔十小时进行一次测量、灌注膨胀水泥浆后11天-2个月每隔5天进行一次测量、灌注膨胀水泥浆2个月后每个月进行一次测量,直至一年。
本发明提供的一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,通过长期测定灌注特定膨胀剂质量含量的膨胀水泥浆钢管外径的变化及结合CT扫描钢管中部截面观察钢管内部浆体密实性变化,进而判断膨胀水泥浆的体积长期稳定性,可以解决无法测试膨胀水泥浆体积长期稳定性的问题,操作简单易行,能够为膨胀水泥浆提供侧向约束的同时精确测量其体积长期稳定性,为工程应用提供参考与依据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明中采用电子数显千分尺测量钢管外径的示意图;
图2为本发明中各钢管上测试点的示意图;
图3为本发明中采用CT扫描钢管显示出的钢管内部浆体密实性的示意图;
图4为本发明实施例一测量的三个月内膨胀剂质量含量分别为15%的膨胀水泥浆的直径变化图;
图5为本发明实施例一测量的三个月内膨胀剂质量含量分别为25%的膨胀水泥浆的直径变化图;
图6为本发明施例一测量的三个月内膨胀剂质量含量分别为35%的膨胀水泥浆的直径变化图;
图7为本发明实施例二在温度修正下,测量的三个月内膨胀剂质量含量为15%的膨胀水泥浆的直径变化图;
图8为本发明实施例二在温度修正下,测量的三个月内膨胀剂质量含量为25%的膨胀水泥浆的直径变化图;
图9为本发明实施例二在温度修正下,测量的三个月内膨胀剂质量含量为35%的膨胀水泥浆的直径变化图。
具体实施方式
实施例一
一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,该方法包括以下步骤:
步骤1:取三根一端封闭的外径为51.05毫米,厚度为2毫米,长度为1000毫米一端开口一端密闭的Q235空心钢管1,选取各根钢管1中部截面两条相互垂直的外径的四个端点并标记为测试定点A1,A1ˊ,A2,A2ˊ,测量出四个测试点的外径D1和D2,如图2所示;
步骤2:配制膨胀水泥浆:配制三组不同膨胀剂质量含量的膨胀水泥浆;
配制方法为:用电子秤称取3组不同质量的标号为42.5的水泥、膨胀剂和温水三组;依次将三组水泥、膨胀剂及温水混合,配置成膨胀剂含量为15%、25%、35%的膨胀水泥浆各1组;
步骤3:注浆:将不同膨胀剂质量含量的膨胀水泥浆分别注入各空心钢管1中,对各钢管1做相应的标记识别号,将膨胀水泥浆振捣密实,再将各钢管1的开口端使用不含膨胀剂的水泥浆密封;
步骤4:通过在灌注膨胀水泥浆后一年内不同的时刻精确测量各钢管1中部截面两条相互垂直的直径上四个测试点的外径D1ˊ和D2ˊ,测量共计三次,取直径的平均值得到钢管中部截面直径的平均值x=(x1+x2)/2(其中x1表示钢管中部截面直径上A1组的三次测量数据D1ˊ的平均值,x2表示钢管中部截面直径上A2组的三次测量数据D2ˊ的平均值),同时扫描各钢管1中部截面观察钢管内部浆体密实性变化;
步骤5:将步骤1和4灌浆前和灌浆后记录下的长期不同时刻的试验数据绘制成数据图形,结合图形及扫描钢管内部浆体密实性变化以研究分析膨胀水泥的体积长期稳定性,如图4-6所示,由得到的试验数据分析可知,膨胀水泥浆中的膨胀剂掺量为15%、25%、35%时,钢管直径收缩百分比分别为35.09%、32.5%、19.34%并基本趋于稳定,说明膨胀水泥浆在一定围压条件下,当体积膨胀达到上限时会有少量收缩,其后体积膨胀量趋于恒定,说明膨胀水泥浆具有较高的稳定性。
步骤1和4中的测量方法为:将钢管1竖直放置,在每根钢管1中部截面两条相互垂直的直径上的四个测试点用户电子数显千分尺2测量。
步骤4中,用CT仪器扫描各钢管1内浆体的密度,对照研究分析膨胀剂对于水泥的膨胀效应,如图3所示。
步骤4中,一年内的测量时机为:刚灌注膨胀水泥浆时进行一次测量、灌注膨胀水泥浆2小时后进行一次测量、灌注膨胀水泥浆后前十天内每隔十小时进行一次测量、灌注膨胀水泥浆后11天-2个月每隔5天进行一次测量、灌注膨胀水泥浆2个月后每个月进行一次测量,直至一年。
实施例二
在实施例一配制三种膨胀水泥浆中的膨胀剂掺量为15%、25%、35%的质量百分比的基础上,多配制一种不含膨胀剂的水泥砂浆,即膨胀水泥浆中的膨胀剂掺量为0%,用于进行实施例一测得数据的温度修正,由于金属热胀冷缩效应比较显著,容易受温度影响,从而使试验结果更加精确,所绘制的图形如图7-9所示。
温度修正方法如下:将四种不同膨胀剂掺量的膨胀水泥浆按照实施例一中的步骤分别灌注到四根钢管内并测量,四支钢管在相同的温度环境下存放,每次测量并记录含有膨胀水泥浆钢管直径的同时,测量膨胀剂掺量为0对应的钢管直径。由于不含膨胀剂的水泥浆不具有膨胀效应,因此其体积变化只与温度的变化有关,将每次测得的不含膨胀剂的钢管直径d1减去钢管钢管灌浆前直径d,得到温度修正值a,即a=d1-d。将测得的其他三种掺量的膨胀水泥浆钢管直径D与温度修正值相加得到温度修正后的直径D,即D=D+a。现以15%膨胀剂掺量为例进行具体说明,测量数据与修正数据如表1和表2所示,
表1
表2
绘制的膨胀剂质量含量为15%的膨胀水泥浆在温度修正下的直径变化图如图7所示。同理得到膨胀剂质量含量为25%和35%在温度修正下的直径变化图如图8-9所示。

Claims (4)

1.一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤1:取多根一端封闭的相同的空心钢管(1),选取各根钢管(1)中部截面两条相互垂直的外径的四个端点并标记为测试定点,测量出四个测试点的外径D1和D2;
步骤2:配制膨胀水泥浆:配制多个不同膨胀剂质量含量的膨胀水泥浆,膨胀水泥浆的数量与空心钢管(1)的数量相同;
步骤3:注浆:将不同膨胀剂质量含量的膨胀水泥浆分别注入各空心钢管(1)中,对各钢管(1)做相应的标记识别号,将膨胀水泥浆振捣密实,再将各钢管(1)的开口端使用不含膨胀剂的水泥浆密封;
步骤4:通过在灌注膨胀水泥浆后一年内不同的时刻精确测量各钢管(1)中部截面两条相互垂直的直径上四个测试点的外径D1ˊ和D2ˊ,每次测量共计三次,取直径的平均值,同时扫描各钢管(1)中部截面观察钢管内部浆体密实性变化;
步骤5:将灌浆前和灌浆后记录下的长期不同时刻的钢管直径数据绘制成数据图形,结合图形及扫描钢管内部浆体密实性变化以研究分析膨胀水泥的体积长期稳定性;
步骤1和4中的测量方法为:将钢管(1)竖直放置,在每根钢管(1)中部截面两条相互垂直的直径上的四个测试点用户电子数显千分尺(2)测量;
利用膨胀剂掺量为0%的膨胀水泥浆的测量数据进行修正。
2.根据权利要求1所述的一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,其特征在于:步骤4中,用CT仪器扫描各钢管(1)内浆体的密度,对照研究分析膨胀剂对于水泥的膨胀效应。
3.根据权利要求1所述的一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,其特征在于:步骤2中,配制三种膨胀水泥浆,其膨胀剂质量含量分别为15%,25%和35%。
4.根据权利要求1所述的一种研究膨胀水泥浆长期稳定性的试验方法,其特征在于步骤4中,一年内的测量时机为:刚灌注膨胀水泥浆时进行一次测量、灌注膨胀水泥浆2小时后进行一次测量、灌注膨胀水泥浆后前十天内每隔十小时进行一次测量、灌注膨胀水泥浆后11天-2个月每隔5天进行一次测量、灌注膨胀水泥浆2个月后每个月进行一次测量,直至一年。
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