CN114085650A - 混凝土抗渗性能检测用密封剂及其制备方法和混凝土抗渗性能检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及混凝土检测的技术领域，具体公开了一种混凝土抗渗性能检测用密封剂及其制备方法和混凝土抗渗性能检测方法。一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，所述密封剂由包含以下原料制成：黄油、粉体掺合料、无机水合盐和稠化剂；其制备方法为：将黄油、掺合料、无机水合盐和稠化剂混合后搅拌3‑5min得到密封剂；一种混凝土抗渗性能检测方法，包括如下步骤：（1）将密封剂均匀涂抹在试件侧面；在试模内壁均匀涂抹增涩剂，制得待测试件；（2）将待测试件垂直压入试模内，然后测定待测试件的渗透高度。本申请的密封剂在冬季和夏季温差较大的情况下对混凝土试件均具有良好的密封效果，因此具有较佳的温度适用性。
Description
技术领域
本申请涉及混凝土检测的技术领域，更具体地说，它涉及一种混凝土抗渗性能检测用密封剂及其制备方法和混凝土抗渗性能检测方法。
背景技术
根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GBT50082-2009)和《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T70-2009)规定，混凝土和砂浆的抗渗性能是评价其耐久性的一项重要指标，通过混凝土和砂浆的抗渗试验获取。而研究混凝土的抗渗性能，就必须要能在抗渗试验中保证混凝土试件的侧表面有较好的密封性，防止试验介质从试验样品侧表面渗透，从而提高最终试验数据的准确性。
目前，相关技术中对试件进行密封时，一般采用水泥加黄油作为密封剂对试件侧面进行密封。但是在冬季时，由于天气寒冷，黄油的流动性较差，因此需要增加水泥的用量以保证密封剂具有适宜的流动性，而一旦改变水泥的用量，又会影响密封剂的密封效果，因此需要反复对水泥和黄油的用量进行调配，以得到流动性适宜且密封效果良好的密封剂；在夏季时，由于天气炎热，黄油的流动性明显增强，在对试件进行测试时，密封剂形成的胶凝密封材料容易被水压从试块与钢模之间挤压出去，从而无法达到密封效果，因此也需要改善黄油和水泥的配比。
针对上述中的相关技术，发明人认为相关技术中的密封剂在使用过程中受环境温度影响较大，所以需要经常调整黄油与水泥的配比，以保证密封剂满足使用要求，因此发明人认为相关技术中的密封剂存在温度适用性较差的缺陷。
发明内容
为了提升密封剂的温度适用性，本申请提供一种混凝土抗渗性能检测用密封剂及其制备方法和混凝土抗渗性能检测方法。
第一方面，本申请提供一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，采用如下的技术方案：
一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，所述密封剂由包含以下重量份的原料制成：黄油250-350份、粉体掺合料600-800份、无机水合盐100-150份和稠化剂50-100份。
通过采用上述技术方案，无机水合盐作为储热相变材料，当夏季天气炎热时，无机水合盐将一部分热量吸收储存，从而避免黄油因环境温度过高导致流动性大幅增强的问题，进而使密封剂保持适宜的稠度，使得密封剂形成的胶凝密封材料能够稳定附着在试件与试模之间，以达到良好的密封效果。当冬季天气寒冷时，黄油的流动性较差，此时无机水合盐释放处出自身储存的热量，从而使黄油的流动性得到改善，进而使密封剂保持适宜的稠度，以保证对试件具有良好的密封效果。由于加入无机水合盐会一定程度上影响密封剂对试件的密封效果，因此在密封剂内加入稠化剂，稠化剂能够增强密封剂整体的稠度，从而使密封胶保持良好的密封效果。
上述组分的密封剂受环境温度影响较小，在冬季和夏季温差较大的情况下对混凝土试件均具有良好的密封效果，因此具有较佳的温度适用性；无需根据环境温度的变化临时对密封剂的成分进行调配，从而能够提高对混凝土进行抗渗性能检测时的工作效率。
可选的，所述无机水合盐为十二水磷酸氢二钠、六水氯化钙和十水硫酸钠中的任意一种。
通过采用上述技术方案，上述的十二水磷酸氢二钠、六水氯化钙和十水硫酸钠属于低温储热材料，具有较好的化学稳定性，并且具有较高的潜热(169-278kJ/kg)和良好的释热性能，其相变温度控制在20-40℃的范围内，因此能够根据环境温度的变化及时作出吸热或释热的反馈，从而有利于减小环境温度变化对密封剂的流动性造成的影响，使得密封剂具有广泛的温度适用性，检测时无需根据环境温度的变化对密封剂的成分进行调配，从而能够提高对混凝土进行抗渗性能检测时的工作效率。
可选的，所述稠化剂为磷酸三乙酯、亚磷酸二正丁酯和硬脂酸中的任意一种。
通过采用上述技术方案，上述的稠化剂能够在密封剂流体内部形成胶束，胶束乱向包裹在无机水合盐颗粒表面，无机水合盐中电解质的存在使胶束的缔合数增加，导致球形胶束向棒状胶束转化，从而增大密封剂流体体系的运动阻力，从而增强密封胶的黏稠度，有利于使密封剂对试件保持良好的密封效果。
可选的，所述粉体掺合料包括水泥、粉煤灰和矿粉。
通过采用上述技术方案，粉煤灰、矿粉和石粉的化学性质相对稳定，在粉体掺合料中加入粉煤灰和矿粉，能够减少黄油的用量，不仅能降低密封剂的成本，同时能够减少环境温度变化密封剂的流动性的影响，有利于使密封剂保持良好的密封效果，并且提升密封剂的温度适用性。
可选的，所述粉体掺合料中水泥、粉煤灰、矿粉的质量比为10：(5-7)：(3-5)。
通过采用上述技术方案，上述配比的掺合料加入能够使密封剂保持适宜的粘稠度，从而使密封剂具有良好的密封效果，形成的密封剂可长期存放，便于随时取出使用，检测时无需现场配制密封剂，从而能够提高混凝土抗渗性能检测时的工作效率。
第二方面，本申请提供一种凝土抗渗性能检测用密封剂的制备方法，包括如下的制备步骤：
将黄油、掺合料、无机水合盐和稠化剂混合后搅拌3-5min得到密封剂。
通过采用上述技术方案，制备得到的密封剂稳定性好、受环境温度影响较小，且具有良好的密封效果，制得的密封剂可长期存放，便于随时取出使用，检测时无需现场配制密封剂，从而能够提高混凝土抗渗性能检测时的工作效率。
第三方面，本申请提供一种混凝土抗渗性能检测方法，采用如下的技术方案：
一种混凝土抗渗性能检测方法，包括将上述的密封剂涂抹至试件上的步骤。
通过采用上述技术方案，采用上述的密封剂具有良好的密封效果，并且上述的密封剂受环境温度影响较小，能够减少环境因素对检测结果造成的影响，有利于提高混凝土抗渗性能检测结果的准确性，也无需根据环境温度的变化对密封剂的成分进行适应性的调配，省略了现场调整配制密封剂的步骤，有利于提高对混凝土抗渗性能检测时的工作效率。
可选的，一种混凝土抗渗性能检测方法，包括如下步骤：
(1)将所述密封剂均匀涂抹在试件侧面；在试模内壁均匀涂抹增涩剂，制得待测试件；
(2)将待测试件垂直压入试模内，使待测试件底部与试模底部平齐，然后进行检测，测得待测试件的渗透高度。
通过采用上述技术方案，在试模内壁涂抹增涩剂能够增强待测试件与试模之间的摩擦力，从而减少试验过程中待测试件表面的胶凝密封材料被水压从待测试件与试模之间挤出的可能，有利于胶凝密封材料保持稳定良好的密封效果，从而提高混凝土抗渗性能检测的成功率。
可选的，步骤(1)中的增涩剂为质量浓度为5-30％单宁酸水溶液。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请采用黄油、粉体掺合料、无机水合盐和稠化剂作为密封剂原料，无机水合盐作为储热相变材料能够根据环境温度的变化及时作出吸热或释热的反馈，从而有利于减小环境温度变化对密封剂的流动性造成的影响，使得密封剂在冬季和夏季温差较大的情况下对混凝土试件均具有良好的密封效果，因此具有较佳的温度适用性；无需根据环境温度的变化临时对密封剂的成分进行调配，从而能够提高对混凝土进行抗渗性能检测时的工作效率。
2、本申请中采用十二水磷酸氢二钠、六水氯化钙或十水硫酸钠作为相变材料，其属于低温储热材料，具有较好的化学稳定性，其相变温度控制在20-40℃的范围内，因此能够根据天气原因引起的环境温度变化及时作出吸热或释热的反馈，从而有利于减小环境温度变化对密封剂的流动性造成的影响，使得密封剂具有广泛的温度适用性，检测时无需根据环境温度的变化对密封剂的成分进行调配，从而能够提高对混凝土进行抗渗性能检测时的工作效率。
3、本申请的混凝土抗渗性能检测方法，通过采用上述的密封剂对混凝土试件侧面进行密封，由于密封剂具有良好的密封效果，并且上述的密封剂受环境温度影响较小，能够减少环境因素对检测结果造成的影响，有利于提高混凝土抗渗性能检测结果的准确性，也无需根据环境温度的变化对密封剂的成分进行适应性的调配，省略了现场调整配制密封剂的步骤，有利于提高对混凝土抗渗性能检测时的工作效率。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例中使用的原料和仪器如下所示：
水泥为普通硅酸盐水泥水泥；黄油为美孚牌EP0锂基润滑脂；无机水合盐购自山东海化股份有限公司；稠化剂购自上海吉至生化科技有限公司。
抗渗仪为天津市建仪仪器厂生产的HP-4.0型自动加压混凝土渗透仪。
试验采用C30混凝土制作抗渗试块，固定水灰比(0.4)和砂率(0.4)，粗骨料和黄沙均为颗粒级配良好的同一批材料，按GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准)制作标准的待测试件。
密封剂的实施例1
一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，其原料各组分及其相应的重量如表1所示。一种混凝土抗渗性能检测用密封剂的制备方法如下：
将黄油、掺合料、无机水合盐和稠化剂加入胶砂搅拌机中，以150r/min搅拌3min得到密封剂。
密封剂的实施例2
一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，其原料各组分及其相应的重量如表1所示。一种混凝土抗渗性能检测用密封剂的制备方法如下：
将黄油、掺合料、无机水合盐和稠化剂加入胶砂搅拌机中，以150r/min搅拌4min得到密封剂
密封剂的实施例3
一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，其原料各组分及其相应的重量如表1所示。一种混凝土抗渗性能检测用密封剂的制备方法如下：
将黄油、掺合料、无机水合盐和稠化剂加入胶砂搅拌机中，以150r/min搅拌5min得到密封剂。
表1实施例1-3的密封剂的各组分及用量
密封剂的对比例1
一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，包括如下重量的原料：黄油300g、水泥700g，其制备方法如下：
将黄油和水泥加入胶砂搅拌机中，以150r/min搅拌5min得到密封剂。
密封剂的对比例2
一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，与密封剂实施例2的区别在于：原料中用等量的亚磷酸二正丁酯代替六水氯化钙。
密封剂的对比例3
一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，与密封剂实施例2的区别在于：原料中用等量的六水氯化钙代替亚磷酸二正丁酯。
密封剂的对比例4
一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，与密封剂实施例2的区别在于：六水氯化钙的用量为300g。
检测方法的实施例1
一种混凝土抗渗性能检测方法，在0℃的试验条件下进行检测，其包括如下步骤：
(1)取6块预制的待测试件，将密封剂的实施例1提供的密封剂均匀涂抹在试件侧面，涂抹厚度为3-5mm，制得待测试件；在试模内壁均匀涂刷一层质量浓度为5％的单宁酸水溶液；
(2)将试模套向待测试件，使待测试件垂直压入试模内，直至测试件底部与试模底部平齐，然后将压入待测试件的试模移至抗渗仪的工作台上；
(3)开启抗渗仪，使待测试件在1.0MPa的压力下稳压24h，测定待测试件的渗透高度，检测过程中观察待测试件周围是否出现试件边缘渗漏的情况，并予以记录，检测结果见表2。
检测方法的实施例2
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例1的区别在于：步骤(1)中的密封剂采用密封剂实施例2提供的密封剂，检测结果见表2。
检测方法的实施例3
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例1的区别在于：步骤(1)中的密封剂采用密封剂实施例3提供的密封剂，检测结果见表2。
检测方法的对比例1
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例1的区别在于：步骤(1)中的密封剂采用密封剂对比例1提供的密封剂，检测结果见表2。
检测方法的对比例2
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例1的区别在于：步骤(1)中的密封剂采用密封剂对比例2提供的密封剂，检测结果见表2。
检测方法的对比例3
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例1的区别在于：步骤(1)中的密封剂采用密封剂对比例3提供的密封剂，检测结果见表2。
检测方法的对比例4
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例1的区别在于：步骤(1)中的密封剂采用密封剂对比例4提供的密封剂，检测结果见表2。
检测方法的实施例4
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例1的区别在于：本实施例在40℃的试验条件下进行检测，检测结果见表3。
检测方法的实施例5
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例2的区别在于：本实施例在40℃的试验条件下进行检测，检测结果见表3。
检测方法的实施例6
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法实施例3的区别在于：本实施例在40℃的试验条件下进行检测，检测结果见表3。
检测方法的对比例5
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法对比例1的区别在于：本实施例在40℃的试验条件下进行检测，检测结果见表3。
检测方法的对比例6
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法对比例2的区别在于：本实施例在40℃的试验条件下进行检测，检测结果见表3。
检测方法的对比例7
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法对比例3的区别在于：本实施例在40℃的试验条件下进行检测，检测结果见表3。
检测方法的对比例8
一种混凝土抗渗性能检测方法，与检测方法对比例4的区别在于：本实施例在40℃的试验条件下进行检测，检测结果见表3。
表2试验条件为0℃时检测方法实施例1-3和对比例1-4的检测结果
表3试验条件为40℃时检测方法实施例4-6和对比例5-8的检测结果
由表2可知，在0℃的试验条件下，采用本申请提供的密封剂对试件进行密封，检测过程中试件均未出现渗漏的情况，测得的试件的渗透高度约为8.3-8.5，检测结果较为稳定。
检测方法对比例1采用传统的黄油加水泥的密封剂，在试验过程中6个试件均出现了渗漏的情况，导致检测试验失败，无法侧得试验的渗透高度值。
检测方法对比例2采用密封剂对比例2的密封剂，试验过程中有四个试件发生了渗漏的情况，还有两个试件未渗漏，测得的渗透高度分别为6.2和6.0，对比例2的密封剂用等量的亚磷酸二正丁酯代替六水氯化钙，相当于未加入六水氯化钙作为相变材料，因此密封剂的温度适用性不佳，在0℃的试验条件下，密封剂流动性较差，导致密封效果不佳，因此试件出现了较多的渗漏情况，测得试件的渗透高度与检测方法实施例1-3相比有所降低，是因为试件边缘渗水，导致试件受到的实际水压力减小，所以导致测得的渗透高度降低。
检测方法对比例3采用密封剂对比例3的密封剂，试验过程中有两个试件发生了渗漏的情况，还有四个试件未渗漏，测得的渗透高度与检测方法实施例1-3相比有所降低，且数据的波动范围较大，对比例3的密封剂用等量的六水氯化钙代替亚磷酸二正丁酯，相当于未加入亚磷酸二正丁酯作为稠化剂，因此密封剂的粘稠度和流动性达不到密封的要求，因此导致部分试件出现了渗漏。
检测方法对比例4采用密封剂对比例4的密封剂，在试验过程中有五个试件出现了渗漏的情况，由于对比例4的密封剂的加入的六水氯化钙的用量超过了本申请提供的范围，由此对密封剂的密封效果造成了不良影响，所以导致试验过程中大部分试件都出现了渗漏的情况，导致检测试验的成功率较低。
由表2可知，对检测方法的实施例2、对比例2和对比例3进行比较，密封剂中单独采用流水氯化钙或亚磷酸二正丁酯时，在检测过程中试验均会出现不同程度的渗漏，当密封剂中同时采用流水氯化钙和亚磷酸二正丁酯时，二者具有很好的协同作用，制得的密封剂具有较好的密封效果，因此实施例2中的试件均为发生渗漏，六个试件的检测数据较为稳定，波动较小。通过上述结论再结合表2的实施例实施例5、对比例6和对比例7，可以看出，当密封剂中同时采用流水氯化钙和亚磷酸二正丁酯时，密封剂不仅具有较好的密封效果，并且在在0℃和40℃的试验条件下均为发生渗漏，因而具有较好的温度适用性。
由表3可知，在40℃的试验条件下，采用本申请提供的密封剂对试件进行密封，检测过程中试件均未出现渗漏的情况，测得的试件的渗透高度约为10.6-10.8，检测结果较为稳定。
由表2和表3可知，在0℃的试验条件下试件的渗透高度约为8.3-8.5，在40℃的试验条件下试件的渗透高度约为10.6-10.8，40℃条件下混凝土试件的渗透高度大于0℃条件下混凝土试件的渗透高度。导致渗透高度出现变化的原因可能是由于高温导致水泥水化过快，致使水化结构物不均匀，强度低，孔隙多，临界孔径和最可几孔径大，由此导致混凝土的抗渗性能变差，因此表现为渗透高度升高的现象。
由表2和表3可知，本申请提供的密封剂在0℃和40℃的试验条件下，均能具有良好的密封性能，检测过程中各个试件均未发生渗漏的情况，并且测得的数据较为稳定，数据波动较小，因此在0℃-40℃的条件下本申请的密封剂均具有较好的密封效果，因而具有广泛的温度适用性。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，其特征在于：所述密封剂由包含以下重量份的原料制成：黄油250-350份、粉体掺合料600-800份、无机水合盐100-150份和稠化剂50-100份。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，其特征在于：所述无机水合盐为十二水磷酸氢二钠、六水氯化钙和十水硫酸钠中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，其特征在于：所述稠化剂为磷酸三乙酯、亚磷酸二正丁酯和硬脂酸中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，其特征在于：所述粉体掺合料包括水泥、粉煤灰和矿粉。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土抗渗性能检测用密封剂，其特征在于：所述粉体掺合料中水泥、粉煤灰、矿粉的质量比为10：（5-7）：（3-5）。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种混凝土抗渗性能检测用密封剂的制备方法，其特征在于：包括如下的制备步骤：
将黄油、掺合料、无机水合盐和稠化剂混合后搅拌3-5min得到密封剂。
7.一种混凝土抗渗性能检测方法，其特征在于：包括将如权利要求1-5任一项所述的密封剂涂抹至试件上的步骤。
8.根据权利要求7所述的一种混凝土抗渗性能检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将所述密封剂均匀涂抹在试件侧面；在试模内壁均匀涂抹增涩剂，制得待测试件；
（2）将待测试件垂直压入试模内，使待测试件底部与试模底部平齐，然后进行检测，测得待测试件的渗透高度。
9.根据权利要求7所述的一种混凝土抗渗性能检测方法，其特征在于：步骤（1）中的增涩剂为质量浓度为5-30%单宁酸水溶液。
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