CN114441565A - 一种高x射线衬度灌浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高X射线衬度灌浆料及其制备方法，上述高X射线衬度灌浆料的质量份组成如下：胶凝材料75％～90％、X射线衬度增强材料10％～25％。其中，所述X射线衬度增强材料具有以下组分：铅粉、碳化硅和LDHs按比例制作所述X射线衬度增强材料。所述铅粉用于吸收X射线；所述碳化硅和所述LDHs用于反射以及吸收X射线。本发明的高X射线衬度灌浆料，基于铅粉、碳化硅和LDHs的协同作用协同增强灌浆料在应用时与灌浆缺陷处的X射线衬度，达到可实现高效、直接、实时和定量检测灌浆质量与灌浆饱满度的效果，解决了在X射线检测方法下，由于现有灌浆料的相对衬度不足，造成的难以判断缺陷位置和尺寸的问题。

Description

一种高X射线衬度灌浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及灌浆料，具体涉及一种高X射线衬度灌浆料，还涉 及所述高X射线衬度灌浆料的制备方法。
背景技术
灌浆套筒连接是装配式混凝土结构中的主要连接方式之一，其中 灌浆料在套筒中的灌浆饱满度、灌浆密实度直接影响灌浆套筒连接的 质量，进而对装配式混凝土结构的性能与安全性有重大影响。
现有的对灌浆成型质量检测方法包括：
1、预埋传感器法，该方法在灌浆料中预埋传感器，获得波形与 数据。其优点为检测结果易于判断；缺点为(1)需要埋置一定数量 的传感器，不能重复使用，检测费用高；(2)只能定性检测，无法 对灌浆料的饱满程度进行定量分析；(3)伸出墙体部分的传感器需 后期割除，以保证墙体的平整性，费时费力。
2、预埋钢丝拔丝法，该方法具有方法简单与价格低廉的优势； 缺点为(1)需要先预埋；(2)易受施工现场扰动或破坏。
3、内窥镜法，该方法具有结果以图像显示与直观的优势；缺点 为：(1)需要进行钻孔，为破坏性检测；(2)不能保证钻孔位置恰 好为灌浆缺陷处。
4、冲击回波或超声波法，该方法为无损检测方法；缺点为：(1) 复杂结构的噪声和波形畸变会导致数据难以判读；(2)只能定性检 测，无法对灌浆料的饱满程度进行定量分析。
近期有研究利用X射线成像技术对灌浆套筒成型质量无损检测， 可以利用灌浆料对X射线吸收程度与缺陷处吸收程度的不同产生的 衬度，对灌浆饱满度与密实度进行评价。其优点是直观，可直接判断 灌浆情况；不足之处在于灌浆料与灌浆缺陷的相对衬度不足，大多数 情况难以判断缺陷位置，同时操作人员需要大量经验来判断。
发明内容
本发明提供了一种高X射线衬度灌浆料及其制备方法，解决了 以上所述的技术问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下：一种高X射线衬度灌浆 料，所述高X射线衬度灌浆料的质量份组成如下：胶凝材料75％～90％、 X射线衬度增强材料10％～25％；
其中，所述X射线衬度增强材料具有以下组分：铅粉、碳化硅 和LDHs按比例制作所述X射线衬度增强材料。
上述高X射线衬度灌浆料，基于铅粉、碳化硅和LDHs(水滑石) 的协同作用，碳化硅与LDHs的多次反射作用，并结合铅粉、碳化硅 及LDHs对X射线的吸收作用，从而协同增强灌浆料在应用时与灌 浆缺陷处的X射线衬度，达到可实现高效、直接、实时和定量检测 灌浆质量与灌浆饱满度的效果，解决了在X射线检测方法下，由于 现有灌浆料的相对衬度不足，造成的难以判断缺陷位置和尺寸的问题。
进一步，所述胶凝材料和所述X射线衬度增强材料的质量份配 比之和为100％。
进一步，所述X射线衬度增强材料的重量份组成如下：铅粉5～11 份、碳化硅3～8份、LDHs2～6份。
进一步，所述碳化硅和所述LDHs均呈颗粒状。
进一步，所述铅粉用于吸收X射线；所述碳化硅和所述LDHs 用于反射以及吸收X射线。
一种高X射线衬度灌浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1混合胶凝材料和X射线衬度增强材料，搅拌均匀，得到混合 物料；
S2于所述混合物料中加入水，并进行搅拌处理，得到高X射线 衬度灌浆料。
进一步，于所述混合物料中加入占二者质量之和12％～30％的水， 并进行搅拌处理。
进一步，所述搅拌处理过程中，先按照140～150r/min的速度搅 拌2～3min，后按照250～285r/min的速度搅拌1～2min。
一种高X射线衬度灌浆料在钢筋套筒灌浆中的应用。
一种无损检测方法，其应用于所述的一种高X射线衬度灌浆料 的质量检测中，所述无损检测方法包括以下步骤：
提供X射线发生设备、成像设备，提供采用高X射线衬度灌浆 料制得的钢筋套筒；
开启所述X射线发生设备照射所述钢筋套筒，经所述成像设备 示出图像；
观察所述图像中的缺陷界面；所述缺陷界面为所述高X射线衬 度灌浆料对X射线吸收程度与缺陷处吸收程度的不同而产生的衬度， 其用于评估所述钢筋套筒灌浆的饱满度和密实度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的高X射线衬度灌浆料，采用铅粉作为X射线吸收材料， 提高灌浆料对X射线的吸收率，提升灌浆料与灌浆缺陷处在X射线 检测下的衬度，有利于快速准确判断灌浆质量。
本发明的高X射线衬度灌浆料，采用碳化硅颗粒与LDHs作为X 射线多次反射与吸收材料，入射X射线在碳化硅晶体结构与LDHs 晶体结构中多次反射，反射的X射线部分被铅粉吸收，其余部分反 射X射线偏离入射方向，进一步减少透过灌浆料并到达探测器的X 射线，达到进一步提高灌浆料与灌浆缺陷处衬度的效果。
综上，本发明，基于铅粉、碳化硅和LDHs(水滑石)的协同作 用，碳化硅与LDHs的多次反射作用，并结合铅粉、碳化硅及LDHs 对X射线的吸收作用，从而协同增强灌浆料在应用时与灌浆缺陷处 的X射线衬度，达到可实现高效、直接、实时和定量检测灌浆质量 与灌浆饱满度的效果，解决了在X射线检测方法下，由于现有灌浆 料的相对衬度不足，造成的难以判断缺陷位置和尺寸的问题。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实 施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作 为对本发明的限定。
需要说明的是，下述各实施例、应用实施例及应用对比例中所述 实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊 说明，均可在市场上购买得到。
本发明提供了一种高X射线衬度灌浆料。高X射线衬度灌浆料 的质量份组成如下：胶凝材料75％～90％、X射线衬度增强材料 10％～25％。胶凝材料和X射线衬度增强材料的质量份配比之和为 100％。本发明，采用胶凝材料来提高灌浆料的力学性能和耐久性能，以满足灌浆料应用于钢筋套筒灌浆时的性能要求。本发明，采用X 射线衬度增强材料来提升灌浆料对X射线的吸收能力，同时利用其 中各组分的协同作用，提高灌浆料与灌浆缺陷的相对衬度，实现利用X射线对灌浆饱满度与密实度的高效、实时、直接和定量检测。
特别说明的是，本发明不限定胶凝材料的组成，只要是符合国家 标准要求的如市售普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、偏高岭土、矿粉 和硅灰等均可组成作为本发明中的胶凝材料。并且，胶凝材料与本发 明中的X射线衬度增强材料组合后应满足灌浆料国家标准要求的力 学性能、耐久性能等性能指标。
其中，X射线衬度增强材料具有以下组分：铅粉、碳化硅和LDHs (水滑石)按比例制作X射线衬度增强材料。X射线衬度增强材料 的重量份组成如下：铅粉5～11份、碳化硅3～8份、LDHs2～6份。碳 化硅和LDHs(水滑石)均呈颗粒状。铅粉用于吸收X射线，本发明， 采用铅粉作为X射线吸收材料，提高灌浆料对X射线的吸收率，提 升灌浆料与灌浆缺陷处在X射线检测下的衬度，有利于快速准确判 断灌浆质量。碳化硅和LDHs(水滑石)用于反射以及吸收X射线， 采用碳化硅颗粒与LDHs(水滑石)作为X射线多次反射与吸收材料， 入射X射线在碳化硅晶体结构与LDHs晶体结构中多次反射，反射 的X射线部分被铅粉吸收，其余部分反射X射线偏离入射方向，进 一步减少透过灌浆料并到达探测器的X射线，达到进一步提高灌浆 料与灌浆缺陷处衬度的效果
综上，本发明的高X射线衬度灌浆料，相较于当下灌浆料而言， 具备下述优点：本发明的高X射线衬度灌浆料，基于铅粉、碳化硅 和LDHs(水滑石)的协同作用，碳化硅与LDHs的多次反射作用， 并结合铅粉、碳化硅及LDHs对X射线的吸收作用，从而协同增强 灌浆料在应用时与灌浆缺陷处的X射线衬度，达到可实现高效、直 接、实时和定量检测灌浆质量与灌浆饱满度的效果，解决了在X射 线检测方法下，由于现有灌浆料的相对衬度不足，造成的难以判断缺 陷位置和尺寸的问题。
本发明还提供了一种高X射线衬度灌浆料的制备方法，其用于 上述高X射线衬度灌浆料的制备中。制备方法包括以下步骤：
S1混合胶凝材料和X射线衬度增强材料，搅拌均匀，得到混合 物料。
S2于混合物料中加入水，并进行搅拌处理，得到高X射线衬度 灌浆料。
于混合物料中加入占二者质量之和12％～30％的水，并进行搅拌 处理。搅拌处理过程中，先按照140～150r/min的速度搅拌2～3min， 后按照250～285r/min的速度搅拌1～2min。
本发明还提供了一种高X射线衬度灌浆料在钢筋套筒灌浆中的 应用。此外，本发明还提供了一种无损检测方法，其应用于上述一种 高X射线衬度灌浆料的质量检测中。无损检测方法包括以下步骤：
提供X射线发生设备、成像设备，提供采用高X射线衬度灌浆 料制得的钢筋套筒。
开启X射线发生设备照射钢筋套筒，经成像设备示出图像。
观察图像中的缺陷界面。缺陷界面为高X射线衬度灌浆料对X 射线吸收程度与缺陷处吸收程度的不同而产生的衬度，其用于评估钢 筋套筒灌浆的饱满度和密实度。
实施例1
本实施例提供一种高X射线衬度灌浆料。高X射线衬度灌浆料 的重量份组成如下：胶凝材料90份、铅粉5份、碳化硅颗粒3份、 LDHs颗粒2份。
上述高X射线衬度灌浆料的制备方法，其包括以下步骤：
S1将胶凝材料与X射线衬度增强材料预搅拌。
S2将预搅拌后的材料加入占二者质量之和30％的水，按照 140r/min的速度搅拌3min，之后按照250r/min的速度搅拌2min，得 到高X射线衬度灌浆料。
S3将高X射线衬度灌浆料应用于钢筋套筒灌浆中。
实施例2
本实施例提供一种高X射线衬度灌浆料。高X射线衬度灌浆料 的重量份组成如下：胶凝材料82份、铅粉8份、碳化硅颗粒6份、 LDHs颗粒4份。
上述高X射线衬度灌浆料的制备方法，其包括以下步骤：
S1将胶凝材料与X射线衬度增强材料预搅拌。
S2将预搅拌后的材料加入占二者质量之和22％的水，按照 150r/min的速度搅拌2min，之后按照285r/min的速度搅拌1min，得 到高X射线衬度灌浆料。
S3将高X射线衬度灌浆料应用于钢筋套筒灌浆中。
实施例3
本实施例提供一种高X射线衬度灌浆料。高X射线衬度灌浆料 的重量份组成如下：胶凝材料75份、铅粉11份、碳化硅颗粒8份、 LDHs颗粒6份。
上述高X射线衬度灌浆料的制备方法，其包括以下步骤：
S1将胶凝材料与X射线衬度增强材料预搅拌。
S2将预搅拌后的材料加入占二者质量之和12％的水，按照 145r/min的速度搅拌2.5min，之后按照265r/min的速度搅拌1.5min。
S3将高X射线衬度灌浆料应用于钢筋套筒灌浆中。
为了进一步说明铅粉、碳化硅和LDHs在本发明中的协同作用， 在实施例3的基础上去除重量份组成中的铅粉，作为对比例1。在实 施例3的基础上去除配方中的碳化硅颗粒，作为对比例2。在实施例 3的基础上去除重量份组成中的LDHs颗粒，作为对比例3。其中，对比例1、对比例2以及对比例3的高X射线衬度灌浆料的制备方法， 均与实施例3相同。
将实施例1～3和对比例1～3的灌浆料应用于钢筋套筒灌浆中，并 使用X射线发生设备与成像设备对钢筋套筒的灌浆质量与灌浆饱满 度进行检测，检测结果见表1所示。
表1：
Figure BDA0003392412910000081
对比分析表1中的检测结果，可知，实施例1～3中，灌浆料与缺 陷处衬度对比区别明显，对缺陷界面的判断直观方便，而对比例1～3 中，灌浆料与缺陷处衬度对比区别接近，导致难以判断缺陷界面。这 证明了本发明的高X射线衬度灌浆料，基于铅粉、碳化硅和LDHs的协同作用协同增强灌浆料在应用时与灌浆缺陷处的X射线衬度， 从而达到可实现高效、直接、实时和定量检测灌浆质量与灌浆饱满度 的效果，解决了在X射线检测方法下，由于现有灌浆料的相对衬度 不足，造成的难以判断缺陷位置和尺寸的问题。
以上所述并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技 术人员均可按说明书以上所述而顺畅地实施本发明；但是凡熟悉本专 业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技 术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等 效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何 等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护 范围之内。

Claims (10)

1.一种高X射线衬度灌浆料，其特征在于，所述高X射线衬度灌浆料的质量份组成如下：胶凝材料75％～90％、X射线衬度增强材料10％～25％；
其中，所述X射线衬度增强材料具有以下组分：铅粉、碳化硅和LDHs按比例制作所述X射线衬度增强材料。
2.根据权利要求1所述的一种高X射线衬度灌浆料，其特征在于，所述胶凝材料和所述X射线衬度增强材料的质量份配比之和为100％。
3.根据权利要求1所述的一种高X射线衬度灌浆料，其特征在于，所述X射线衬度增强材料的重量份组成如下：铅粉5～11份、碳化硅3～8份、LDHs2～6份。
4.根据权利要求3所述的一种高X射线衬度灌浆料，其特征在于，所述碳化硅和所述LDHs均呈颗粒状。
5.根据权利要求1或3所述的一种高X射线衬度灌浆料，其特征在于，所述铅粉用于吸收X射线；所述碳化硅和所述LDHs用于反射以及吸收X射线。
6.一种高X射线衬度灌浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1混合胶凝材料和X射线衬度增强材料，搅拌均匀，得到混合物料；
S2于所述混合物料中加入水，并进行搅拌处理，得到高X射线衬度灌浆料。
7.根据权利要求6所述的一种高X射线衬度灌浆料的制备方法，其特征在于，于所述混合物料中加入占二者质量之和12％～30％的水，并进行搅拌处理。
8.根据权利要求7所述的一种高X射线衬度灌浆料的制备方法，其特征在于，所述搅拌处理过程中，先按照140～150r/min的速度搅拌2～3min，后按照250～285r/min的速度搅拌1～2min。
9.一种高X射线衬度灌浆料在钢筋套筒灌浆中的应用。
10.一种无损检测方法，其应用于如权利要求1至5中任意一项所述的一种高X射线衬度灌浆料的质量检测中，其特征在于，所述无损检测方法包括以下步骤：
提供X射线发生设备、成像设备，提供采用高X射线衬度灌浆料制得的钢筋套筒；
开启所述X射线发生设备照射所述钢筋套筒，经所述成像设备示出图像；
观察所述图像中的缺陷界面；所述缺陷界面为所述高X射线衬度灌浆料对X射线吸收程度与缺陷处吸收程度的不同而产生的衬度，其用于评估所述钢筋套筒灌浆的饱满度和密实度。
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