CN110398518A - 一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法及***，该方法包括：采用体积法对建筑胶凝材料的自收缩进行测量，得到第一自收缩数据；采用无电极电阻测量仪对建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第一电阻率数据；对第一自收缩数据和第一电阻率数据进行线性拟合，得到自收缩和电阻率的线性关系；采用无电极电阻测量仪对当前建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第二电阻率数据；根据所述第二电阻率数据与自收缩和电阻率的线性关系，得到当前建筑胶凝材料的自收缩值。本发明中利用自收缩和电阻率的线性关系，以达到根据电阻率的值得到自收缩目的，该方法操作简单，能够自动地、连续地进行数据采集。
Description
技术领域
本发明涉及胶凝材料检测技术领域，特别是涉及一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法及***。
背景技术
建筑胶凝材料的早期开裂主要是由非荷载因素即收缩引起的，其严重影响了建筑胶凝材料的耐久性。近年来，随着建筑胶凝材料往早强、高强的方向发展，自收缩更成为引起建筑胶凝材料过早开裂的主要原因。
建筑胶凝材料的自收缩是指材料在恒温且与外界无物质交换的条件下，建筑胶凝材料的水化反应引起毛细孔负压和内部相对湿度降低而导致的宏观体积减小的现象。在实践中，人们经过长期探索，总结出许多测量建筑凝胶材料早期自收缩的方法。目前常用的测量方法有体积法、长度法和波纹管法等。上述方法分别存在以下缺点：①体积法容易混入空气而产生误差；②长度法无法测量材料早期的自收缩；③波纹管法测量收缩受环境的温、湿度影响较大。而且，以上测试方法都存在无法实现连续化、自动化的数据采集，需要频繁的取放试样进行读数，易造成较大的实验操作和偶然误差等问题。近年来，有学者改进了波纹管法，分别通过高精度的激光位移传感器和电涡流位移传感器将试件体积变形自动地、连续地经数据集成采集***，输入计算机，较好地解决了数据采集问题，但是该实验过程及操作流程相对复杂。
发明内容
基于此，有必要提供一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法及***，以实现对建筑胶凝材料自收缩的检测，且操作简单，能够自动地、连续地进行数据采集。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法，所述检测方法包括：
采用体积法对所述建筑胶凝材料的自收缩进行测量，得到第一自收缩数据；
采用无电极电阻测量仪对所述建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第一电阻率数据；
对所述第一自收缩数据和所述第一电阻率数据进行线性拟合，得到自收缩和电阻率的线性关系；
采用所述无电极电阻测量仪对当前建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第二电阻率数据；
根据所述第二电阻率数据和所述自收缩和电阻率的线性关系，得到当前建筑胶凝材料的自收缩值。
可选的，所述自收缩和电阻率的线性关系具体为：
y＝ax+b
其中，y为建筑胶凝材料的电阻率，x为建筑胶凝材料的自收缩值，a和b为系数。
可选的，所述无电极电阻测量仪的型号为CCR-Ⅲ型。
可选的，采用所述无电极电阻测量仪测量建筑胶凝材料硬化反应0～24小时内的电阻率。
一种建筑胶凝材料自收缩的检测***，所述检测***包括：
第一自收缩数据测获取模块，用于采用体积法对所述建筑胶凝材料的自收缩进行测量，得到第一自收缩数据；
第一电阻率数据获取模块，用于采用无电极电阻测量仪对所述建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第一电阻率数据；
自收缩和电阻率的线性关系确定模块，用于对所述第一自收缩数据和所述第一电阻率数据进行线性拟合，得到自收缩和电阻率的线性关系；
第二电阻率数据获取模块，用于采用所述无电极电阻测量仪对当前建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第二电阻率数据；
当前建筑胶凝材料的自收缩值确定模块，用于根据所述第二电阻率数据和所述自收缩和电阻率的线性关系，得到当前建筑胶凝材料的自收缩值。
可选的，所述自收缩和电阻率的线性关系具体为：
y＝ax+b
其中，y为建筑胶凝材料的电阻率，x为建筑胶凝材料的自收缩值，a和b为系数。
可选的，所述无电极电阻测量仪的型号为CCR-Ⅲ型。
可选的，采用所述无电极电阻测量仪测量建筑胶凝材料硬化反应0～24小时内的电阻率。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提出了一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法及***，对第一自收缩数据和第一电阻率数据进行线性拟合，得到自收缩和电阻率的线性关系；采用无电极电阻测量仪对当前建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第二电阻率数据；根据所述第二电阻率数据与自收缩和电阻率的线性关系，得到当前建筑胶凝材料的自收缩值，以达到利用电阻率检测自收缩的目的，且该方法操作简单，能够自动地、连续地进行数据采集。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法的流程图；
图2为本发明实施例体积法对建筑胶凝材料的自收缩进行测试的测试装置结构示意图；
图3为本发明实施例1中不同水固比的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图；
图4为本发明实施例1中不同水固比的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图；
图5为本发明实施例1中不同水固比的碱激发胶凝材料24小时内自收缩与电阻率的线性关系图；
图6为本发明实施例1中0.3水固比的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图；
图7为本发明实施例1中0.3水固比的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图；
图8为本发明实施例2中不同碱含量的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图；
图9为本发明实施例2中不同碱含量的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图；
图10为本发明实施例2中不同碱含量的碱激发胶凝材料24小时内自收缩与电阻率的线性关系图；
图11为本发明实施例2中4％碱含量的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图；
图12为本发明实施例2中4％碱含量的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图；
图13为本发明实施例3中不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图；
图14为本发明实施例3中不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图；
图15为本发明实施例3中不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料24小时内自收缩与电阻率的线性关系图；
图16为本发明实施例3中10％偏高岭土掺量的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图；
图17为本发明实施例3中10％偏高岭土掺量的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图；
图18为本发明实施例一种建筑胶凝材料自收缩的检测***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法及***，以实现对建筑胶凝材料自收缩的检测，且操作简单，能够自动地、连续地进行数据采集。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法的流程。
参见图1，实施例一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
步骤S1：采用体积法对所述建筑胶凝材料的自收缩进行测量，得到第一自收缩数据。
具体的，采用绝对体积法对建筑胶凝材料的自收缩进行测试，图2为本发明实施例体积法对建筑胶凝材料的自收缩进行测试时的测试装置结构示意图，如图2所示，该测试装置包括：测试瓶1，具体选取的是直径37mm，高度142mm的广口瓶；毛细管2，具体选取容量2ml，分级0.2ml，读数精确至0.02ml的毛细管，还可以使用移液管代替毛细管；塞子3，具体选取的是橡胶塞，为防止胶塞吸水膨胀，橡胶塞为封了一层石蜡的橡胶塞；橡胶密封袋。
具体步骤为：(1)拌制浆体，所述浆体即为建筑胶凝材料；(2)将制备好的浆体5装入橡胶密封袋中，然后放入广口瓶中密封，所述广口瓶中盛放有水6，在毛细管2顶部注入一些石蜡油4以限制毛细管2中水的蒸发，同时以便读数；(3)将广口瓶置于恒温水浴锅中，并记录毛细管2中水液面高度的变化，水浴锅中的温度为20±3℃，并在浆体硬化反应0～24小时内对数据进行采集，优选的在2、4、6、8、10、12以及24小时的时间点进行数据采集。
步骤S2：采用无电极电阻测量仪对所述建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第一电阻率数据。
本发明实施例中所述无电极电阻测量仪的型号为CCR-Ⅲ型。具体步骤包括：(1)将步骤S1中制备好的浆体快速注入无电极电阻测量仪的环形模具中，轻微的振动环形模具使浆体表面平整光滑，并消除搅拌过程中产生的气泡；(2)在环形模具上覆盖一层塑料薄膜，并加上塑料盖以减少浆体中水分的蒸发；(3)在计算机上打开数据记录***使其对浆体电阻率进行自动采样，并调整50000x以上为空载电阻以消除无电极电阻测量仪中空气阻力和电磁场干扰的影响；(4)数据的读数时间间隔设置为10秒，并连续记录浆体硬化反应0～24小时内电阻率的变化，在数据采集过程中测试的温度为20±2℃，相对湿度为95％；(5)24小时后从环形模具中取出浆体，使用测微计测量样品的平均高度值，并输入计算机数据记录***中计算出样浆体的电阻率。
根据步骤S1和步骤S2分别需要三组以上的实验数据，得到浆体的自收缩和电阻率，以防得到的数据出现大误差。
步骤S3：对所述第一自收缩数据和所述第一电阻率数据进行线性拟合，得到自收缩和电阻率的线性关系。
所述自收缩和电阻率的线性关系具体为：
y＝ax+b
其中，y为建筑胶凝材料的电阻率，x为建筑胶凝材料的自收缩值，a和b为系数。系数a和系数b需要通过测量到的电阻率和自收缩值来进行确定。
步骤S4：采用所述无电极电阻测量仪对当前建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第二电阻率数据。
步骤S5：根据所述第二电阻率数据和所述自收缩和电阻率的线性关系，得到当前建筑胶凝材料的自收缩值。
本发明实施例中利用无电极电阻测量仪测量得出的电阻率与体积法测得的自收缩进行线性拟合，得出线性关系公式，利用此线性公式对相同配比的另一批浆体进行检测，对另一批浆体只测量电阻率，然后根据此线性公式反推出浆体的自收缩值，从而实现自动地、连续地自收缩值数据的采集。
本发明实施例分别以不同水固比、不同碱含量以及不同偏高领土掺量的碱激发矿渣胶凝材料为例，来验证本发明的方法。
本发明实施例中所用原材料即设备有：高炉矿渣(选自韶钢矿粉)、钠水玻璃(模数为2.0)、去离子水、偏高岭土。
实施例1：不同水固比的碱激发胶凝材料
本实施例1中以5组不同水固比的碱激发胶凝材料为例，水固比的定义为：[水玻璃中所含水的质量(g)+外加水质量(g)]/矿粉质量(g)，5组不同水固比的碱激发胶凝材料中水固比分别为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50，为了对其余变量进行控制，碱含量统一取5％。
采用本发明的方法对5组不同水固比的碱激发胶凝材料进行处理，图3为本发明实施例1中不同水固比的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图，图4为本发明实施例1中不同水固比的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图，图5为本发明实施例1中不同水固比的碱激发胶凝材料24小时内自收缩与电阻率的线性关系图。通过测量到的电阻率和自收缩值以及自收缩和电阻率的线性关系y＝ax+b，得到0.3水固比的碱激发胶凝材料自收缩和电阻率的线性关系为：y＝0.0486x-0.9382。
具体的以0.3水固比的碱激发胶凝材料为例，图6为本发明实施例1中0.3水固比的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图，根据0.3水固比的碱激发胶凝材料自收缩和电阻率的线性关系为：y＝0.0486x-0.9382，得到0.3水固比的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图，如图7所示。
实施例2：不同碱含量的碱激发胶凝材料
本实施例2中以5组不同碱含量的碱激发胶凝材料为例，碱含量的定义为：[水玻璃中Na2O的质量(g)/矿渣的质量(g)]％，5组不同碱含量的碱激发胶凝材料中碱含量分别为4％、5％、6％、7％、8％，为了对其余变量进行控制，水固比统一取0.4。
采用本发明的方法对5组不同碱含量的碱激发胶凝材料进行处理，图8为本发明实施例2中不同碱含量的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图，图9为本发明实施例2中不同碱含量的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图，图10为本发明实施例2中不同碱含量的碱激发胶凝材料24小时内自收缩与电阻率的线性关系图。通过测量到的电阻率和自收缩值以及自收缩和电阻率的线性关系y＝ax+b，得到4％碱含量的碱激发胶凝材料自收缩和电阻率的线性关系为：y＝0.062x+0.276。
具体的以4％碱含量的碱激发胶凝材料为例，图11为本发明实施例2中4％碱含量的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图，根据4％碱含量的碱激发胶凝材料自收缩和电阻率的线性关系为：y＝0.062x+0.276，得到4％碱含量的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图，如图12所示。
实施例3：不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料
在实施例3中以4组不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料为例，偏高领土掺量的碱激发胶凝材料分别为10％、30％、50％、70％，为了对其余变量进行控制，水固比统一取0.4，碱含量统一取5％。
采用本发明的方法对4组不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料进行处理，图13为本发明实施例3中不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图，图14为本发明实施例3中不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图，图15为本发明实施例3中不同偏高领土掺量的碱激发胶凝材料24小时内自收缩与电阻率的线性关系图。通过测量到的电阻率和自收缩值以及自收缩和电阻率的线性关系y＝ax+b，得到10％偏高岭土掺量的碱激发胶凝材料自收缩和电阻率的线性关系为：y＝0.062x+0.276。
具体的以10％偏高岭土掺量的碱激发胶凝材料为例，图16为本发明实施例3中10％偏高岭土掺量的碱激发胶凝材料24小时内的电阻率曲线图，根据10％偏高岭土掺量的碱激发胶凝材料自收缩和电阻率的线性关系为：y＝0.062x+0.276，得到10％偏高岭土掺量的碱激发胶凝材料24小时内的自收缩曲线图，如图17所示。
本发明还提供了一种建筑胶凝材料自收缩的检测***，图18为本发明实施例一种建筑胶凝材料自收缩的检测***的结构示意图，如图18所示，所述检测***包括：
第一自收缩数据测获取模块201，用于采用体积法对所述建筑胶凝材料的自收缩进行测量，得到第一自收缩数据；
第一电阻率数据获取模块202，用于采用无电极电阻测量仪对所述建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第一电阻率数据；
自收缩和电阻率的线性关系确定模块203，用于对所述第一自收缩数据和所述第一电阻率数据进行线性拟合，得到自收缩和电阻率的线性关系；
第二电阻率数据获取模块204，用于采用所述无电极电阻测量仪对当前建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第二电阻率数据；
当前建筑胶凝材料的自收缩值确定模块205，用于根据所述第二电阻率数据和所述自收缩和电阻率的线性关系，得到当前建筑胶凝材料的自收缩值。
所述自收缩和电阻率的线性关系具体为：
y＝ax+b
其中，y为建筑胶凝材料的电阻率，x为建筑胶凝材料的自收缩值，a和b为系数。
所述无电极电阻测量仪的型号为CCR-Ⅲ型。
采用所述无电极电阻测量仪测量建筑胶凝材料硬化反应0～24小时内的电阻率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种建筑胶凝材料自收缩的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
采用体积法对所述建筑胶凝材料的自收缩进行测量，得到第一自收缩数据；
采用无电极电阻测量仪对所述建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第一电阻率数据；
对所述第一自收缩数据和所述第一电阻率数据进行线性拟合，得到自收缩和电阻率的线性关系；
采用所述无电极电阻测量仪对当前建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第二电阻率数据；
根据所述第二电阻率数据和所述自收缩和电阻率的线性关系，得到当前建筑胶凝材料的自收缩值。
2.根据权利要求1所述的建筑胶凝材料自收缩的检测方法，其特征在于，所述自收缩和电阻率的线性关系具体为：
y＝ax+b
其中，y为建筑胶凝材料的电阻率，x为建筑胶凝材料的自收缩值，a和b为系数。
3.根据权利要求1所述的建筑胶凝材料自收缩的检测方法，其特征在于，所述无电极电阻测量仪的型号为CCR-Ⅲ型。
4.根据权利要求1所述的建筑胶凝材料自收缩的检测方法，其特征在于，采用所述无电极电阻测量仪测量建筑胶凝材料硬化反应0～24小时内的电阻率。
5.一种建筑胶凝材料自收缩的检测***，其特征在于，所述检测***包括：
第一自收缩数据测获取模块，用于采用体积法对所述建筑胶凝材料的自收缩进行测量，得到第一自收缩数据；
第一电阻率数据获取模块，用于采用无电极电阻测量仪对所述建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第一电阻率数据；
自收缩和电阻率的线性关系确定模块，用于对所述第一自收缩数据和所述第一电阻率数据进行线性拟合，得到自收缩和电阻率的线性关系；
第二电阻率数据获取模块，用于采用所述无电极电阻测量仪对当前建筑胶凝材料的电阻率进行测量，得到第二电阻率数据；
当前建筑胶凝材料的自收缩值确定模块，用于根据所述第二电阻率数据和所述自收缩和电阻率的线性关系，得到当前建筑胶凝材料的自收缩值。
6.根据权利要求5所述的建筑胶凝材料自收缩的检测***，其特征在于，所述自收缩和电阻率的线性关系具体为：
y＝ax+b
其中，y为建筑胶凝材料的电阻率，x为建筑胶凝材料的自收缩值，a和b为系数。
7.根据权利要求5所述的建筑胶凝材料自收缩的检测***，其特征在于，所述无电极电阻测量仪的型号为CCR-Ⅲ型。
8.根据权利要求5所述的建筑胶凝材料自收缩的检测***，其特征在于，采用所述无电极电阻测量仪测量建筑胶凝材料硬化反应0～24小时内的电阻率。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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