CN111896484A - 水泥基材料泛碱程度的定量表征方法 - Google Patents

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李怀超
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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，特别是水泥基材料泛碱程度的定量表征方法；本发明采用L*a*b*色度空间法，L*表示亮度，值越大表示物体越白，越小表示越黑；a*表示红绿，正数表示红，负数表示绿；b*表示黄蓝，正数表示黄，负数表示蓝；L*a*b*色度空间法是目前最通用的颜色表示方法之一；通过用颜色测定仪测试水泥基材料一定面积范围内的L*值的变化来定量表征材料的泛碱程度，同时用烘箱35℃低温烘干试件，避免因环境湿度变化影响L值测试的准确性，该评价测试方法操作简单，数据处理简单，减少了数据处理过程中人为的主观判断，泛碱程度定量评价准确度高。

Description

水泥基材料泛碱程度的定量表征方法
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是水泥基材料泛碱程度的定量表征方法。
背景技术
水泥基材料是目前应用最为广泛的建筑材料。然而在一定的外界环境条件下，水泥基材料外表面会发生泛碱现象。泛碱现象是由于水泥基材料内部可溶性物质在材料表面沉积所引起的，主要表现为材料表面出现“白霜”。对于一些有外观美学要求的建筑物，如：清水桥面、建筑物外墙饰面等，泛碱现象会严重影响水泥基材料的美学性能。
现有的水泥基材料泛碱的测试技术一般有三种，第一种是经过处理后通过人的视觉或触觉判定，第二种处理后通过图像灰度示差技术对材料表面泛碱图像进行分析，第三种是利用颜色测定仪测试水泥基材料的L*值的变化来定量表征；但上述方法第一种主观因素影响程度过大，准确度较低，且不能定量表征；第二种方法虽能定量表征，但数据处理过程复杂且主观因素影响程度较大，试验误差较大；第三种方法虽然也可以定量，但干燥为自然风吹风干，受环境湿度影响较大，色度L值测试误差较大；且该方法为测试砂浆，引进砂这一变量，测试色度值L值存在误差，最主要的因素为该方法为单一点通过颜色L值变化来评价泛碱程度的，没有考虑到试件的泛碱面积这一因素，所以测定误差较大；针对上述的测定方法的缺点，本发明提出了水泥基材料泛碱程度的定量表征方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的定量表征操作复杂、数据处理复杂、评价不全面以及误差较大缺点，提供水泥基材料泛碱程度的定量表征方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：采用L*a*b*色度空间法，L*表示亮度，值越大表示物体越白，越小表示越黑；a*表示红绿，正数表示红，负数表示绿；b*表示黄蓝 ，正数表示黄，负数表示蓝；L*a*b*色度空间法是目前最通用的颜色表示方法之一；通过用颜色测定仪测试水泥基材料一定面积范围内的L*值的变化来定量表征材料的泛碱程度，同时用烘箱35℃低温烘干试件。
水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，包括以下步骤：
S1：选用与颜色测定仪衍射孔衍射面积大小相同的空模具；把搅拌好的水泥净浆样品及对比样称量同样的质量后浇筑到空模具内，静置待试件凝结，用颜色测定仪测定水泥基材料一定面积内的初始的L值L0；
S2：将模具内试件浸入去离子水中，水面没过试件表面，静置；
S3：将浸水后的试件放入烘箱中干燥至恒重，再用颜色测定仪测定水泥基材料一定面积内的L值L1；
S4：重复浸水、烘干过程，测试循环n次的L值Ln；
S5：计算水泥基材料与对比样的泛碱程度α。
所述水泥基材料泛碱程度α的计算公式为：α1=L1-L0, α2=L2-L0，……，αn=Ln-L0，数据处理方法简单，不掺杂过多的主观因素。
所述步骤S1中测试的为一定面积的泛碱度，考虑了试件的泛碱面积这一因素，减小实验误差。
所述步骤S1中的对比样为添加了泛碱抑制剂的水泥净浆样品，起对照作用。
所述泛碱抑制剂为乳胶粉、淀粉醚、硅灰、偏高岭土、石灰石粉、碳酸钠和商售防泛碱剂中的一种以上，降低水泥基材料泛碱程度。
所述步骤S1中静置凝结时间为24h，保证试件凝结完全。
所述步骤S2中水面高于试件表面15mm，静置时间为24h，保证水充分进入试件内部。
所述步骤S3中烘箱温度设置为35℃，在烘箱中干燥，排除环境湿度的影响，减小色度L值得测试误差。
所述步骤S4中循环次数n值大于等于1次，可连续测定处理后试块的色度L值，测试效率高。
本发明具有以下优点：
1、用颜色测定仪定量表征水泥基材料泛碱程度的方法简单且准确度更高，该方法减少了人为数据处理的过程，减少了繁琐的数据处理步骤，减少了试验误差，节省了人力；
2、该方法操作简单，避免了因不同的试验人员的主观因素导致得出不同的试验数据；
3、该方法可以连续无限制的测试水泥基材料浸水循环次数后的泛碱数据；
4、该方法为寻找及验证较好的水泥基材料泛碱抑制剂提供检测手段；
5、该方法为定量法，得出的泛碱程度α数据比较直观；
6、该方法测试水泥净浆，扣除不同颜色砂测试色度L值的影响；
7、该方法采用将试件浸水后烘箱35℃低温烘干，避免因环境湿度对测试色度L值的误差；
8、用颜色测定仪测试一定面积内试件泛碱程度值兼顾色度L值及试件的泛碱面积，测试评价比较全面。
附图说明
图1 为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例：
水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于包括以下步骤：
S1: 用净浆搅拌机搅拌水泥基材料基准样及添加了掺量比为0.5%抑制泛碱剂的对比样；
S2：选用与颜色测定仪衍射孔衍射面积大小相同的空模具，把搅拌好的水泥净浆样品及对比样称量同样的质量后浇筑到空模具内，静置24h待试件凝结；
S3：倒置试件，用柯尼卡美能达CR-5颜色测定仪测定水泥基材料30mm面积内的初始的L值L0；
S4：将模具内试件表面浸入去离子水中，水面高于试件表面15mm，静置24h；
S5：将浸水后的试件放入烘箱中干燥至恒重，再用柯尼卡美能达CR-5颜色测定仪测定水泥基材料一定面积内的的L值L1；
S6：重复浸水、烘干过程，测试循环n次的L值Ln；
S7：计算水泥基材料与对比样的泛碱程度α，计算公式为α1=L1-L0, α2=L2-L0，……，αn=Ln-L0。
α值越小表示材料表面越黑，反映出材料抗泛碱性能越好。

Claims (9)

1.水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：选用与颜色测定仪衍射孔衍射面积大小相同的空模具；把搅拌好的水泥净浆样品及对比样称量同样的质量后浇筑到空模具内，静置待试件凝结，用颜色测定仪测定水泥基材料一定面积内的初始的L值L0；
S2：将模具内试件浸入去离子水中，水面没过试件表面，静置；
S3：将浸水后的试件放入烘箱中干燥至恒重，再用颜色测定仪测定水泥基材料一定面积内的L值L1；
S4：重复浸水、烘干过程，测试循环n次的L值Ln；
S5：计算水泥基材料与对比样的泛碱程度α。
2. 根据权利要求1所述的水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于：所述水泥基材料泛碱程度α的计算公式为：α1=L1-L0, α2=L2-L0，……，αn=Ln-L0。
3.根据权利要求1所述的水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于：所述步骤S1中测试面积为水泥基材料与对比样的30mm直径面积。
4.根据权利要求1所述的水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于：所述步骤S1中的对比样为添加了泛碱抑制剂的水泥净浆样品，所述泛碱抑制剂的掺量比为0.1%-5.0%。
5.根据权利要求2所述的水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于：所述泛碱抑制剂为乳胶粉、淀粉醚、硅灰、偏高岭土、石灰石粉、碳酸钠和商售防泛碱剂中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于：所述步骤S1中静置凝结时间为24h。
7.根据权利要求1所述的水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于：所述步骤S2中静置时间为24h。
8.根据权利要求1所述的水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于：所述步骤S3中干燥温度为35℃。
9.根据权利要求1所述的水泥基材料泛碱程度的定量表征方法，其特征在于：所述步骤S4中循环次数n值大于等于1次。
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