專利名稱：一種水泥化學(xué)收縮的測(cè)試方法及測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥化學(xué)收縮的測(cè)試方法及測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
水泥硬化過程中由于發(fā)生水化反應(yīng)所產(chǎn)生的體積縮小，被稱為水泥的化學(xué)收縮，理論 上，100g硅酸鹽水泥完全水化所產(chǎn)生的化學(xué)收縮總量為7-9ml，傳統(tǒng)采用排液法測(cè)試化學(xué) 收縮值，即將一定重量的水泥裝入玻璃瓶中，加水?dāng)嚢韬髮⒉Ａ坑脦Э潭裙艿钠咳o 瓶口，然后在玻璃瓶中充滿水或其他液體至滿刻度，通過水位變化來表示化學(xué)收縮量。由 于在水泥加水、攪拌停止后，無論采用多大的水灰比漿體總會(huì)沉淀并形成硬化體，在硬化 體內(nèi)部將由于化學(xué)收縮產(chǎn)生氣孔，當(dāng)采用較低水灰比時(shí)還會(huì)產(chǎn)生很多攪拌引入的孔隙，硬 化體外部的水無法滲入部分較小的微孔，從而使水位變化不能真實(shí)反映化學(xué)收縮量。在水 泥水化過程中同時(shí)發(fā)生化學(xué)收縮和硬化體內(nèi)部的自干燥收縮，所以傳統(tǒng)方法測(cè)得的不僅包 括化學(xué)收縮，還將水泥自干燥收縮也包含在內(nèi)；另一方面，水泥熟料顆粒被表面水化產(chǎn)物 和周圍的其他水泥混合材料緊密包裹，使水泥顆粒內(nèi)部水化程度很低。所以，采用傳統(tǒng)排 液法的測(cè)試值遠(yuǎn)小于完全水化所能夠發(fā)生的化學(xué)收縮量。
化學(xué)收縮是水泥的本征特征，不以水泥的使用環(huán)境而變化，精確地測(cè)試其數(shù)值對(duì)于研
究水泥的基本特性具有主要意義。多年來不少研究者都在探索有效的簡便測(cè)試方法，圍繞 排液法開發(fā)了大量改進(jìn)裝置及方法。比如，先將水泥漿體放進(jìn)一個(gè)小的軟膠瓶中，再把軟 膠瓶放進(jìn)廣口瓶中，以便避免漿體硬化后與瓶壁直接接觸而產(chǎn)生摩擦力、進(jìn)而影響測(cè)試結(jié) 果的弊端，該方法測(cè)試誤差大且操作困難；也有先成型水泥硬化體，然后對(duì)硬化體密封， 再將密封后的硬化體放進(jìn)測(cè)試瓶中，該方法能夠選擇不同的水灰比，但得到的是一定體積 水泥硬化體的宏觀體積變化，不可以作為化學(xué)收縮，并且錯(cuò)過了水泥漿體硬化前的體積變 化，而水泥在這段時(shí)間的化學(xué)收縮量是比較大的?？傮w來看，各種改進(jìn)方法都是采用靜止 的水泥漿體來進(jìn)行測(cè)試的，于是無法讓水泥完全水化，所得到的便是水泥在各種水化環(huán)境 條件下的部分化學(xué)收縮，其測(cè)試值與理論值相差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種水泥化學(xué)收縮的測(cè)試方法及測(cè)試裝置。 本發(fā)明提出的水泥化學(xué)收縮的測(cè)試方法，具體步驟如下。
將不銹鋼珠4與待測(cè)水泥試樣一起裝進(jìn)比重瓶2內(nèi)，將玻璃量管1的下端插進(jìn)比重瓶 2的磨砂瓶口并用密封材料密封，在插入比重瓶2之前在磨砂瓶口處涂一層黃油或凡士林，向比重瓶2中充滿水至量管1的滿刻度，在水面上滴1滴液體石蠟以防止水分蒸發(fā)，將比 重瓶2放在磁力攪拌器3上，開啟磁力攪拌器3使不銹鋼珠4在比重瓶2內(nèi)帶動(dòng)水泥漿體 旋轉(zhuǎn)，根據(jù)量管l內(nèi)的液面變化記錄水泥漿體在不同時(shí)間的化學(xué)收縮量，每次測(cè)量時(shí)暫停 磁力攪拌器以便使液面穩(wěn)定和便于觀測(cè)。
本發(fā)明提出的水泥化學(xué)收縮的測(cè)試裝置，由玻璃量管l、比重瓶2、磁力攪拌器3和 不銹鋼珠4組成，玻璃量管1下端插入比重瓶2的內(nèi)，玻璃量管1與比重瓶2的磨耗瓶口 連接處采用密封材料密封，不銹鋼珠4位于比重瓶2內(nèi)，比重瓶2位于磁力攪拌器3上方。
本發(fā)明中，所述玻璃量管1的量程一般為5ml，最小刻度為0.05ml，插進(jìn)比重瓶2磨 砂瓶口的量管端口外沿經(jīng)過磨砂。
本發(fā)明中，所述比重瓶2的容量一般為50ml-200ml。
本發(fā)明中，所述不銹鋼珠4 一般為3-5顆，大小可以是相同或不同的，直徑范圍為 3mm-8mm。
本發(fā)明中，所述玻璃量管1與比重瓶2的磨砂瓶口連接處所用的密封材料可以是石蠟 或其他膠粘劑。
本發(fā)明的有益效果
采用本發(fā)明方法與傳統(tǒng)將水泥漿裝進(jìn)玻璃瓶中靜止測(cè)試的方法作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，采用本發(fā) 明方法的測(cè)試值顯著高于傳統(tǒng)方法測(cè)試值，更接近一般的化學(xué)收縮理論值。


圖1是本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是在不同水化齡期內(nèi)、采用傳統(tǒng)方法與本發(fā)明方法得到的兩種測(cè)試結(jié)果。其中， (a)為0至350h的化學(xué)收縮率曲線，(b)為0至12h的化學(xué)收縮率曲線。曲線A為采用本 發(fā)明方法測(cè)得的化學(xué)收縮率與時(shí)間的關(guān)系曲線，曲線B為采用傳統(tǒng)方法測(cè)得的化學(xué)收縮 率與時(shí)間的關(guān)系曲線。
圖中標(biāo)號(hào)l為玻璃量管，2為比重瓶，3為磁力攪拌器，4為不銹鋼珠。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不限于本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例l，步驟如下
(1) 取50g水泥與不銹鋼珠4 一起裝進(jìn)比重瓶2中，加入50g左右的水后搖動(dòng)比重瓶， 使水泥與不銹鋼珠4 一起攪拌形成水泥漿體。
(2) 在量管1的端外沿磨砂口處涂抹一層黃油，然后將涂抹過黃油的一端插進(jìn)比重瓶口， 再用點(diǎn)燃的蠟燭將量管1與比重瓶2的連接處蠟封嚴(yán)密(3) 從量管1的另一端向比重瓶中注水至量管1的滿刻度，然后滴加一滴液體石蠟在量 管中的水液面上以防止水分蒸發(fā)。
(4) 將裝置放置在2(TC的恒溫養(yǎng)護(hù)室中，開啟磁力攪拌器3使不銹鋼珠4在比重瓶2 內(nèi)帶動(dòng)水泥漿體旋轉(zhuǎn)并開始計(jì)時(shí)，按照不同的水泥水化齡期，通過量管l內(nèi)的液面刻度值 變化觀察水泥漿體的化學(xué)收縮規(guī)律。
(5)以上從加水開始到開啟磁力攪拌器并計(jì)時(shí)之間的操作一般應(yīng)在10min內(nèi)完成。 實(shí)施例2，步驟如下
(1) 按照實(shí)施例1的操作測(cè)試50g水泥的化學(xué)收縮值，做完測(cè)試后測(cè)試水泥的體積， 將各時(shí)段測(cè)試的收縮量換算成體積收縮率，以時(shí)間為橫坐標(biāo)軸，以化學(xué)收縮率為縱坐標(biāo)軸， 作時(shí)間與對(duì)應(yīng)化學(xué)收縮率的曲線，記為A。
(2) 采用傳統(tǒng)方法做相同水泥的化學(xué)收縮測(cè)試，即將50g水泥裝入比重瓶中，加入 50g左右的水?dāng)嚢杈鶆?，用涂過黃油的量管與比重瓶連接并蠟封嚴(yán)密，然后注水至量管滿 刻度，最后滴加一滴液體石蠟在液面并開始計(jì)時(shí)，加水至開始計(jì)時(shí)之間的操作同樣控制在 10min以內(nèi)完成。做完測(cè)試后測(cè)試水泥硬化體的體積，將各時(shí)段測(cè)試的收縮量換算成體積 收縮率，以時(shí)間為橫坐標(biāo)軸，以化學(xué)收縮率為縱坐標(biāo)軸，然后作時(shí)間與對(duì)應(yīng)化學(xué)收縮數(shù)值 的曲線，記為B。
根據(jù)兩種測(cè)試結(jié)果所作的時(shí)間-化學(xué)收縮率曲線如附圖2。
從附圖2中曲線A與B的對(duì)比可以看出，本發(fā)明方法測(cè)試的最終體積收縮率接近9%， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法測(cè)試的收縮率，兩種方法的測(cè)試值在水泥水化2h之前較為接近，其后 本發(fā)明方法的測(cè)試結(jié)果開始高于傳統(tǒng)方法，在24h之內(nèi)的增加幅度越來越大，到3天之后 兩種方法的收縮率變化差距才逐漸減小。本發(fā)明方法的測(cè)試結(jié)果更接近一般理論化學(xué)收縮 值。
權(quán)利要求
1、一種水泥化學(xué)收縮的測(cè)試方法，其特征在于具體步驟如下。將不銹鋼珠(4)與待測(cè)水泥試樣一起裝進(jìn)比重瓶(2)內(nèi)，將玻璃量管(1)的下端插進(jìn)比重瓶(2)的磨砂瓶口并用密封材料密封，在插入比重瓶(2)之前在磨砂瓶口處涂一層黃油或凡士林，向比重瓶(2)中充滿水至量管(1)的滿刻度，在水面上滴(1)滴液體石蠟以防止水分蒸發(fā)，將比重瓶(2)放在磁力攪拌器(3)上，開啟磁力攪拌器(3)使不銹鋼珠(4)在比重瓶(2)內(nèi)帶動(dòng)水泥漿體旋轉(zhuǎn)，根據(jù)玻璃量管(1)內(nèi)的液面變化記錄水泥漿體在不同時(shí)間的化學(xué)收縮量，每次測(cè)量時(shí)暫停磁力攪拌器以便使液面穩(wěn)定和便于觀測(cè)。
2、 一種如權(quán)利要求1所述的水泥化學(xué)收縮的測(cè)試裝置，其特征在于由玻璃量管(l)、 比重瓶(2)、磁力攪拌器(3)和不銹鋼珠(4)組成，玻璃量管(1)下端插入比重瓶(2)的內(nèi)， 玻璃量管(1)與比重瓶(2)的磨耗瓶口連接處采用密封材料密封，不銹鋼珠(4)位于比重瓶 (2)內(nèi)，比重瓶(2)位于磁力攪拌器(3)上方。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥化學(xué)收縮的測(cè)試裝置，其特征在于所述玻璃量管(l)的 量程為5ml，最小刻度為0.05ml，插進(jìn)比重瓶(2)磨砂瓶口的量管端口外沿經(jīng)過磨砂。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥化學(xué)收縮的測(cè)試裝置，其特征在于所述比重瓶(2)的容 量為50ml-200ml。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥化學(xué)收縮的測(cè)試裝置，其特征在于所述不銹鋼珠(4)為 3-5顆，大小是相同或不同的，直徑范圍為3mm-8mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泥化學(xué)收縮的測(cè)試裝置，其特征在于所述玻璃量管(l)與 比重瓶(2)的磨砂瓶口連接處所用的密封材料采用石蠟或其他膠粘劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水泥化學(xué)收縮的測(cè)試方法及測(cè)試裝置，該裝置由玻璃量管、玻璃比重瓶、磁力攪拌器和鋼珠組成，測(cè)試方法是將待測(cè)水泥試樣與鋼珠一起裝進(jìn)比重瓶，加水?dāng)嚢杈鶆蚝蟛捎昧抗芘c比重瓶密封連接并注溶液至量管的滿刻度，通過磁力攪拌器和鋼珠使待測(cè)水泥漿體保持旋轉(zhuǎn)，根據(jù)量管內(nèi)的液面變化記錄水泥漿體在不同時(shí)間的化學(xué)收縮量，該方法的特點(diǎn)是能在保證水泥充分完全水化的基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水泥的化學(xué)收縮變化。
文檔編號(hào)G01N19/00GK101482487SQ200910046128
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者張繼東, 朱洪波, 王培銘 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)