CN108706914B - 一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料 - Google Patents

一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1：0.02～0.06：2.3～2.7：1.15～1.35。本发明具有以下优点：(1)由于各组份性质稳定，不随时间发生变化，各组份之间不会发生化学反应，同时不含有水泥等水硬性材料，或者石灰等气硬性材料，因此模拟材料性质稳定；(2)模拟材料不泌水，静置数天后，如果有沉淀现象，可以将模拟材料重新搅拌，材料又恢复到原始状态；(3)模拟材料容易得到，价格低廉；(4)模拟材料对人体无害。

Description

一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料
技术领域
本发明属于土木工程和建筑机械领域，具体地说是涉及一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料。
背景技术
新拌水泥砂浆通过管道输送时，与管道间存在相互作用力。通常采用试验方法研究新拌水泥砂浆与管道之间的相互作用力，这要求在试验过程中新拌水泥砂浆的性质不发生变化。但随着水泥水化反应的进行水泥砂浆凝结，失去流动性，进入初凝后水泥砂浆开始失去塑性，性质不断发生变化，导致试验所用水泥砂浆不能重复使用，因此每次试验都要重新配置水泥砂浆，造成材料浪费。同时即使采用相同的原材料和搅拌工艺，由于新拌水泥砂浆性质存在离散性，不同批次水泥砂浆性质不同，导致水泥砂浆与管道相互作用力的数据无法进行对比。为此需要研发一种既能够模拟新拌水泥砂浆性质的材料，又具有性质稳定、能够重复使用的特点。查阅文献可知，目前还没有此类模拟材料。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，为水泥砂浆与管道相互作用力研究，本发明提供了一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料。
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1：0.02～0.06：2.3～2.7：1.15～1.35。
作为优选，所述建筑胶粘剂为901建筑胶粘剂。可以提供粘稠度，用建筑胶粘剂将粉砂颗粒粘结在一起，起到粘结作用。
作为优选，所述砂子为粉砂。利用粉砂作为模拟材料的细骨料，具有不易沉淀的优点。
作为优选，所述重晶石细度为200目。利用重晶石粉增大模拟材料的密度。
作为优选，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1：0.04：2.5：1.25。
本发明的有益效果在于：
(1)由于模拟材料各组份性质稳定，不随时间发生变化，各组份之间不会发生化学反应，同时模拟混凝土不含有水泥等水硬性材料，或者石灰等气硬性材料，因此模拟材料性质稳定；
(2)模拟材料不泌水，静置数天后，如果有沉淀现象，可以将模拟材料重新搅拌，材料又恢复到原始状态；
(3)模拟材料容易得到，价格低廉；
(4)模拟材料对人体无害。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。
新拌水泥砂浆的配比与性质
新拌水泥砂浆的配比为水泥∶水∶砂＝1∶0.72∶3.01。
水泥是M42.5的普通硅酸盐水泥；
水为自来水；砂子是细骨料，为粉砂。
试验测得新拌水泥砂浆的稠度为61mm，密度为2.01×103kg/m3。
观察可以得到初凝时间为2h，终凝时间为5h。
在本发明具体实施时，我们认为模拟材料的稠度为56～65mm，密度为1.95×103～2.06×103kg/m3，即可以用于模拟新拌水泥砂浆。
水泥砂浆稠度试验
《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70-2009
本试验采用的仪器是表盘式砂浆稠度测定仪。
水泥砂浆稠度试验过程：
步骤1：滑杆涂刷润滑油，并用吸油纸吸去多余的润滑油，使滑竿能自由移动。
步骤2：湿布擦净盛浆容器和试锥表面。将砂浆拌合物一次装入容器，砂浆表面低于容器口10mm左右。用捣棒自中心向边缘插捣25次，轻摇容器或者敲击5-6下，使砂浆表面平整。
步骤3：拧松制动螺丝，向下移动滑杆，调节使得试锥的尖端与砂浆表面接触，拧紧制动螺丝，指针调零。
步骤4：拧开制动螺丝，同时计时，10s时拧紧螺丝，读取下沉的深度。
步骤5：取两次试验结果的算术平均值，作为测定值，精确到1mm。当两次试验值误差大于10mm的时候，应当重新取样测定。
水泥砂浆密度试验
《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70-2009
(1)试验仪器与过程
本试验采用的仪器是2L容积桶，
砂浆密度测定试验过程：
步骤1：用湿布擦净容积桶的内表面，称量容积桶的质量m1，精确至5g。
步骤2：将新拌水泥砂浆加入容积桶中并捣实(手工或者机械方法均可)。
步骤3：捣实后将桶口多余的砂浆拌合物刮去，是砂浆表面平整，将外壁砂浆擦净，称量砂浆与容积桶的总质量m2，精确至5g。
步骤4：计算砂浆的密度：
Figure BDA0001683953050000031
式中各个参数如下：
ρ—新拌水泥砂浆的密度，kg/m3
m1—容积桶质量，kg
m2—砂浆和容积桶的总质量，kg
V—容积桶的体积，L
步骤5：取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3。
水泥砂浆的初凝与终凝时间测定
水泥的初凝时间指水泥加水时至水泥浆开始失去可塑性所需要的时间，终凝时间指从水泥开始加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需时间。水泥砂浆的初凝时间和终凝时间与水泥的品种有关，故可以通过观察法来大致判别水泥砂浆的初凝时间、终凝时间。
判别初凝：选取一根铁棒，轻微触动对水泥砂浆表面，如果失去了流动性，或者铁棒滑动可以在表面留下划痕，即表明进入初凝。
判别终凝：选取一根铁棒，轻微地对水泥砂浆表面进行敲击，如果能够听到细微的硬物碰撞的声音，表明已经完全失去可塑性并产生了一定的强度，进入了终凝。
实施例1
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1∶0.04∶2.5∶1.25。
砂子是细骨料，为粉砂；901建筑胶粘剂，中南牌，可以提供粘稠度，将砂粒粘结在一起；重晶石粉可以增大模拟材料的密度，细度为200目；水可以调节模拟材料的稠度，为自来水。
测得模拟砂浆的稠度为61mm，密度为1.98×103kg/m3，与新拌水泥砂浆的稠度和密度接近，可以用于模拟新拌水泥砂浆。
将模拟砂浆静置48小时，观察可见模拟材料未发生明显沉淀，测得模拟砂浆的稠度为61mm，密度为1.99×103kg/m3；静置96小时，观察可见模拟材料略有沉淀，重新搅拌后测得模拟砂浆的稠度为60mm，密度为2.0×103kg/m3。可见模拟砂浆的稠度和密度与新拌水泥砂浆接近，性质稳定，可以重复使用。
实施例2
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：901建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述901建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1∶0.02∶2.3∶1.15。
砂子是细骨料，为粉砂；901建筑胶粘剂，中南牌，可以提供粘稠度，将砂粒粘结在一起；重晶石粉可以增大模拟材料的密度，细度为200目；水可以调节模拟混凝土的塌落度，为自来水。
测得模拟砂浆的稠度为63mm，密度为1.95×103kg/m3，与新拌水泥砂浆的稠度和密度接近，可以用于模拟新拌水泥砂浆。
将模拟砂浆静置48小时，观察可见模拟材料未发生明显沉淀，测得模拟砂浆的稠度为63mm，密度为1.96×103kg/m3；静置72小时，观察可见模拟材料略有沉淀，重新搅拌后测得模拟砂浆的稠度为62mm，密度为1.97×103kg/m3。可见模拟砂浆的稠度和密度与新拌水泥砂浆接近，性质稳定，可以重复使用。
实施例3
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：901建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述901建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1∶0.06∶2.7∶1.35。
砂子是细骨料，为粉砂；901建筑胶粘剂，中南牌，可以提供粘稠度，将砂粒粘结在一起；重晶石粉可以增大模拟材料的密度，细度为200目；水可以调节模拟混凝土的塌落度，为自来水。
测得模拟砂浆的稠度为58mm，密度为2.05×103kg/m3，与新拌水泥砂浆的稠度和密度接近，可以用于模拟新拌水泥砂浆。
将模拟砂浆静置48小时，观察可见模拟材料未发生明显沉淀，测得模拟砂浆的稠度为57mm，密度为2.05×103kg/m3；静置72小时，观察可见模拟材料略有沉淀，重新搅拌后测得模拟砂浆的稠度为57mm，密度为2.06×103kg/m3。可见模拟砂浆的稠度和密度与新拌水泥砂浆接近，性质稳定，可以重复使用。
实施例4
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1∶0.03∶2.4∶1.2。
砂子是细骨料，为粉砂；901建筑胶粘剂，中南牌，可以提供粘稠度，将砂粒粘结在一起；重晶石粉可以增大模拟材料的密度，细度为200目；水可以调节模拟材料的稠度，为自来水。
测得模拟砂浆的稠度为62mm，密度为1.96×103kg/m3，与新拌水泥砂浆的稠度和密度接近，可以用于模拟新拌水泥砂浆。
将模拟砂浆静置48小时，观察可见模拟材料未发生明显沉淀，测得模拟砂浆的稠度为62mm，密度为1.97×103kg/m3；静置96小时，观察可见模拟材料略有沉淀，重新搅拌后测得模拟砂浆的稠度为61mm，密度为1.97×103kg/m3。可见模拟砂浆的稠度和密度与新拌水泥砂浆接近，性质稳定，可以重复使用。
实施例5
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1∶0.05∶2.6∶1.3。
砂子是细骨料，为粉砂；901建筑胶粘剂，中南牌，可以提供粘稠度，将砂粒粘结在一起；重晶石粉可以增大模拟材料的密度，细度为200目；水可以调节模拟材料的稠度，为自来水。
测得模拟砂浆的稠度为60mm，密度为2.03×103kg/m3，与新拌水泥砂浆的稠度和密度接近，可以用于模拟新拌水泥砂浆。
将模拟砂浆静置48小时，观察可见模拟材料未发生明显沉淀，测得模拟砂浆的稠度为59mm，密度2.04×103kg/m3；静置96小时，观察可见模拟材料略有沉淀，重新搅拌后测得模拟砂浆的稠度为59mm，密度为2.05×103kg/m3。可见模拟砂浆的稠度和密度与新拌水泥砂浆接近，性质稳定，可以重复使用。
实施例6
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1∶0.04∶2.35∶1.2。
砂子是细骨料，为粉砂；901建筑胶粘剂，中南牌，可以提供粘稠度，将砂粒粘结在一起；重晶石粉可以增大模拟材料的密度，细度为200目；水可以调节模拟材料的稠度，为自来水。
测得模拟砂浆的稠度为62mm，密度为1.96×103kg/m3，与新拌水泥砂浆的稠度和密度接近，可以用于模拟新拌水泥砂浆。
将模拟砂浆静置48小时，观察可见模拟材料未发生明显沉淀，测得模拟砂浆的稠度为62mm，密度为1.97×103kg/m3；静置96小时，观察可见模拟材料略有沉淀，重新搅拌后测得模拟砂浆的稠度为61mm，密度为1.97×103kg/m3。可见模拟砂浆的稠度和密度与新拌水泥砂浆接近，性质稳定，可以重复使用。
实施例7
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1∶0.035∶2.65∶1.3。
砂子是细骨料，为粉砂；901建筑胶粘剂，中南牌，可以提供粘稠度，将砂粒粘结在一起；重晶石粉可以增大模拟材料的密度，细度为200目；水可以调节模拟材料的稠度，为自来水。
测得模拟砂浆的稠度为57mm，密度为2.03×103kg/m3，与新拌水泥砂浆的稠度和密度接近，可以用于模拟新拌水泥砂浆。
将模拟砂浆静置48小时，观察可见模拟材料未发生明显沉淀，测得模拟砂浆的稠度为57mm，密度为2.04×103kg/m3；静置96小时，观察可见模拟材料略有沉淀，重新搅拌后测得模拟砂浆的稠度为56mm，密度为2.04×103kg/m3。可见模拟砂浆的稠度和密度与新拌水泥砂浆接近，性质稳定，可以重复使用。
实施例8
一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1∶0.025∶2.5∶1.2。
砂子是细骨料，为粉砂；901建筑胶粘剂，中南牌，可以提供粘稠度，将砂粒粘结在一起；重晶石粉可以增大模拟材料的密度，细度为200目；水可以调节模拟材料的稠度，为自来水。
测得模拟砂浆的稠度为60mm，密度为1.96×103kg/m3，与新拌水泥砂浆的稠度和密度接近，可以用于模拟新拌水泥砂浆。
将模拟砂浆静置48小时，观察可见模拟材料未发生明显沉淀，测得模拟砂浆的稠度为60mm，密度为2.0×103kg/m3；静置96小时，观察可见模拟材料略有沉淀，重新搅拌后测得模拟砂浆的稠度为59mm，密度为2.01×103kg/m3。可见模拟砂浆的稠度和密度与新拌水泥砂浆接近，性质稳定，可以重复使用。

Claims (4)

1.一种能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，其特征在于：所述新拌水泥砂浆的配比为水泥：水：砂＝1：0.72：3.01；所述材料由下述组分组成：建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉，所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1：0.02～0.06：2.3～2.7：1.15～1.35；所述建筑胶粘剂为901建筑胶粘剂；所述材料用于研究水泥砂浆与管道相互作用力。
2.根据权利要求1所述的能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，其特征在于：所述砂子为粉砂。
3.根据权利要求1所述的能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，其特征在于：所述重晶石细度为200目。
4.根据权利要求1所述的能模拟新拌水泥砂浆性质的材料，其特征在于：所述建筑胶粘剂、水、砂子、重晶石粉的质量比为1：0.04：2.5：1.25。
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