CN110987760A - 材料抗气体渗透能力的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要目的在于提供一种材料抗气体渗透能力的检测方法。所述方法包括以下步骤：将材料试件置于气体箱中进行物理作用或化学作用；所述试件包括测试试件和监测试件；所述气体箱至少包括气体环境参数能单独控制且彼此连通的两个独立空间；将测试试件置于气体环境参数恒定的独立空间，监测试件置于另一独立空间并定时检测，以确定物理作用或化学作用达到预设终点；取出测试试件进行材料性能评价；根据预设标准评价材料抗气体渗透能力。所要解决的技术问题是在打开箱体检测所述的监测试件时，气体箱内分割的独立空间内气体环境依然持续稳定，既节约了气体用量，又缩短了试验时间，同时还提高了试件测试结果的准确性，从而更加适于实用。
Description
技术领域
本发明属于材料检测技术领域，特别是涉及一种材料抗气体渗透能力的检测方法。
背景技术
材料作为当今社会的三大支柱之一，其中大部分材料在服役过程中会与自然界各种气体接触，一方面材料中的某些成分(如，混凝土的水化产物CSH凝胶、氢氧化钙及钙矾石等)与酸性气体可能发生化学反应造成建材微结构的损伤，如，CO2在混凝土中的扩散反应；另一方面部分材料的多孔微结构可吸附、捕捉气体，如，PM2.5对石膏的吸附。因此，研究材料在气体环境下的长期稳定性是一项具有现实意义的工作。
然而，自然界中CO2等气体的浓度较低，其在材料内的渗透过程比较漫长。在研究气体在材料内发生传输和扩散现象时，为缩短实验进程，通常需要通过增大气体压力以加速气体的渗透过程，但加压的气体可能会破坏材料固有的孔结构，使试验结果无法准确地反映出的实际抗渗透性能。
针对这一问题，现有技术中是将测试试件放置到试验箱体提供的密闭环境中，在保证温度和湿度的同时，增大箱体内试验气体的浓度以加速其在试件内的自然传输和扩散，在不破坏材料自身结构的情况下，缩短实验时间，减少自然环境下其他因素的干扰，有助于获得更准确的材料抗渗透行为。但是，此方法目前存在以下缺陷：在实验过程中需定期打开试验箱以测试试件在规定时间内的渗透程度，然而试验箱打开后，箱体内的气体在极短的时间内就散失殆尽；当试件评价后需继续试验时，又需要重新通入气体使其充满整个箱体，此过程不仅浪费了大量的气体，增大了试验成本，也延长了试验时间，而且反复地放气充气会影响气体环境的稳定，造成试验结果存在严重的偏差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种材料抗气体渗透能力的检测方法，所要解决的技术问题是在打开箱体检测所述的监测试件时，气体箱内分割的独立空间内气体环境依然持续稳定，既节约了气体用量，又缩短了试验时间，同时还提高了试件测试结果的准确性，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种材料抗气体渗透能力的检测方法，其包括以下步骤：
将材料试件置于气体箱中进行物理作用或化学作用；所述的试件包括测试试件和监测试件；所述的气体箱至少包括气体环境参数能单独控制且彼此连通的两个独立空间；所述的测试试件置于气体环境参数恒定的独立空间中；所述的监测试件置于另一独立空间；
定时检测所述的监测试件，以确定所述的物理作用或化学作用达到了预设的终点；
取出测试试件，进行材料性能评价；
根据预设的判定标准评价所述的材料抗气体渗透能力。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的方法，其中所述的抗气体渗透能力包括无应力作用下气体的传输和渗透性能和应力作用下气体的传输和渗透性能。
优选的，前述的方法，其中所述的气体箱包括箱体、箱门和充气口，通过所述箱门向箱体内取放物品，通过所述充气口向箱体内充入气体，其还包括：
分隔板，其设置于箱体内部将所述的箱体分割成独立空间；所述分隔板上设置有能够连通所述独立空间的连通口；
滑动密封板，抵靠于所述分隔板用于打开或关闭所述的连通口；
推拉杆，其一端连接所述的滑动密封板，一端贯穿箱壁伸出箱体外侧，用于在箱体外控制所述滑动密封板的位置将连通口打开或者闭合。
优选的，前述的方法，其中分隔板上连通口的两侧设置有滑动轨道；所述的滑动密封板沿着所述的滑动轨道移动。
优选的，前述的方法，其中所述的滑动密封板与分隔板之间设置有密封圈；所述的密封圈始终处于挤压状态；或者，所述的连通口边缘设置为倒角结构。
优选的，前述的方法，其中所述的连通口包括上连通口和下连通口，二者在水平方向上的位置错开；在所述的下连通口附近还设置有气体循环装置。
优选的，前述的方法，其中所述的分隔板和推拉杆的材质为钢材；所述的分隔板的厚度6～8mm；所述的推拉杆的直径尺寸20～25mm。
优选的，前述的方法，其中所述的箱体设置有若干传感器接口，用于根据需要安装温度传感器、湿度传感器和气体浓度传感器以监测气体箱内的环境参数。
优选的，前述的方法，其中所述的传感器接口包括与所述箱体可拆卸连接的传感器卡槽。
优选的，前述的方法，其中所述的气体箱还包括与至少一个所述独立空间连通的控制中心，其包括：
控制面板，用于设置气体箱内的目标环境参数；
加湿装置、加热装置和制冷装置，用于调节箱体内的湿度和温度；
气体循环装置，用于箱内气体循环以使气体浓度以及温湿度均匀；
控制器，其分别连接所述的传感器、控制面板和加湿装置、加热装置和制冷装置以及气体循环装置，根据目标环境参数及传感器的监测结果指令所述的加湿装置、加热装置和制冷装置以及气体循环装置的开启和关闭。
借由上述技术方案，本发明提出的一种材料抗气体渗透能力的检测方法至少具有下列优点：
1、本发明提出的材料抗气体渗透能力的检测方法，其可以直接在气体箱中放入试块测试其气体渗透性能，也可安装在应力架上再放入箱体内测试试件受荷情况下的抗渗性能。通过更换气体发生装置和浓度传感器，几乎可用于所有与材料作用气体的研究过程，适用范围广；
2、本发明提出的材料抗气体渗透能力的检测方法，其可以将试验龄期的待测试件分别放置在不同仓室中，在提高试验准确性和可靠性的同时，也有效减少试验气体消耗、缩短试验时间；
3、本发明提出的材料抗气体渗透能力的检测方法，其分隔板的密封性好，能有效地保持关闭连通口后仓室内的气体浓度；
4、本发明提出的材料抗气体渗透能力的检测方法，其气体箱的分隔板薄，占据箱体空间小，箱体内部净空间大。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明的检测方法中所用气体箱的正面结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图-分隔板的整体结构示意图；
图4为图1的B-B剖面图-分隔板的局部结构示意图；
图5为图2中C-C剖面图；
图6a为本发明实施例2中砂浆试件中氯离子的吸附深度；
图6b为本发明实施例2中砂浆试件中钠离子的吸附深度；
图7为本发明实施例3泡沫混凝土在不同浓度CO2下的扩散反应结果。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种材料抗气体渗透能力的检测方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明提出一种材料抗气体渗透能力的检测方法，其包括以下步骤：
将材料试件置于气体箱中进行物理作用或化学作用；所述的试件包括测试试件和监测试件；所述的气体箱至少包括气体环境参数能单独控制且彼此连通的两个独立空间；所述的测试试件置于气体环境参数恒定的独立空间中；所述的监测试件置于另一独立空间；
定时检测所述的监测试件，以确定所述的物理作用或化学作用达到了预设的终点；
取出测试试件，进行材料性能评价；
根据预设的判定标准评价所述的材料抗气体渗透能力。
所述的材料可以是建筑材料，包括水泥板、石膏板或混凝土板等各种可能受气体侵蚀的建筑材料。所述的材料不局限于建筑材料，在日常生活中各种可能与气体接触的材料，或者在气体环境下使用的材料，均可使用此方法进行检测和评价其抗气体渗透能力。
通过更换气体发生装置改变气体的种类，本方法可用于所有与材料作用气体的研究过程，例如：可与混凝土发生反应的气体(CO2等)，涉及混凝土结构物健康和安全的气体(瓦斯、PM2.5、天然气等)，混凝土渗透性能试验可能涉及的气体(N2等)。
待评价的试块放入气体箱后，进行气体的自然传输或化学反应作用，气体浓度可以通过更换气体浓度传感器，根据研究和工程实际需求在2.0％～100.0％之间进行调节。
经一定龄期后，取出试件，测试气体渗入深度、质量增加值、反应产物及微结构变化、表面和内部破坏情况，并与未进行气体传输前的相应参数进行对比，表征材料抗气体渗透能力。所述的性能评价可以包括以下各种性能：
气体渗入深度，采用指示剂法进行测试，如，酚酞法，在材料与气体反应一段时间后，劈开试件，在劈开面上滴酚酞观察颜色变化，获得所述的气体在试件内的渗透深度，可以表征所述的材料抗气体渗透能力。
质量增加值，通过称量试件在试验前、后的质量，计算过其质量差获得气体在试件中的渗入质量，可以表征所述的材料抗气体渗透能力。
反应产物及微结构变化，对试验前、后的材料采用高压水银测孔仪进行孔结构分析，采用X射线衍射仪进行微观形貌分析，采用热分析仪进行材料成分分析，可以表征所述的材料抗气体渗透能力。
表面和内部破坏情况，通过拍照进行观察分析其状态。
强度测试，通过测试试验前、后试件的抗压和抗折强度，用试验后的测试值除以试验前的测试值，计算其强度比，可以表征所述的材料抗气体渗透能力。
应变测试，在试件侧面水平和竖直方向均粘贴应变片，记录试件试验前、后材料应变值的变化，可以表征所述的材料抗气体渗透能力。
弹性模量测试，采用动弹仪测试试件试验前、后的动弹性模量，用试验后的测试值除以试验前的测试值，计算其相对动弹性模量，可以表征所述的材料抗气体渗透能力。
优选的，所述的抗气体渗透能力包括无应力作用下气体的传输和渗透性能和应力作用下气体的传输和渗透性能。
在做性能评价时，按照常规的试件尺寸制作试件，根据拟评价的性能不同，可以将其直接放入气体箱中测试，或者将其安装在应力架上进行测试。所述的应力架随试件一起置入气体箱中。
优选的，所述的气体箱如附图1至附图5所示，包括箱体1、箱门2和充气口11，通过所述箱门2向箱体1内取放物品，通过所述充气口11向箱体1内充入气体，其包括：
分隔板3，其设置于箱体1内部将所述的箱体1分割成独立空间；所述分隔板3上设置有能够连通所述独立空间的连通口；
滑动密封板4，抵靠于所述分隔板3用于打开或关闭所述的连通口；
推拉杆5，其一端连接所述的滑动密封板4，一端贯穿箱壁伸出箱体1外侧，用于在箱体1外控制所述滑动密封板4的位置将连通口打开或者闭合。
所述的箱体1外侧设置有保温材料层6，以减少箱体1内与外界的热交换，一方面可以保持箱体1内的气体环境参数持续稳定，另一方面也可以节能降耗。
所述的箱门2处设置双层密封环21，采用橡胶材质并涂有凡士林，此种设计可以保证箱体1内与外界良好的密封性，从而保证箱体1的气密性。
所述的充气口11通过管道110连接气体发生装置或气瓶，以将气瓶或气体发生器中的气体输送到箱体1内。
所述的管道110上设置有单向电磁阀111，能够防止气体箱内的气体回流至气瓶或者气体发生器中。
所述的分隔板3可以设置多块，将箱体1内分割成多个独立空间。
优选的，分隔板3上连通口的两侧设置有滑动轨道32；所述的滑动密封板4沿着所述的滑动轨道32移动。
优选的，所述的滑动密封板4与分隔板3之间设置有密封圈41；所述的密封圈41始终处于挤压状态。
所述的密封圈41采用橡胶材质，与所述的滑动密封板4固定连接，被滑动密封板4与分隔板3挤压，在与分隔板3接触的地方涂有凡士林，以保证气密性的同时使滑动密封板4滑动时更加顺畅。在滑动密封板4与连通口对正将其关闭后，能够防止相邻两个独立空间之间存在气体串通，保证气密性。
优选的，所述的连通口边缘设置为倒角结构。
所述的倒角结构一方面是为了保证滑动密封板4能够滑动顺畅，另一方面是为了提高分隔板3的连通口与滑动密封板4的气密性。
优选的，所述的连通口包括上连通口311和下连通口312，二者在水平方向上的位置错开；在所述的下连通口312附近还设置有气体循环装置75。
为了保证气体箱内的气体循环效果，使整个气体箱内的气体浓度、温度和湿度均匀，所述的上连通口311和下连通口312的位置彼此错开，例如，上连通口311位于分隔板3的左上部，则下连通口312位于分隔板3的右下部；反之，若上连通口311位于分隔板3的右上部，则下连通口312位于分隔板3的左下部。
优选的，所述的连通口为横向长、竖向窄的扁平状矩形结构，以保证所述的上连通口311、下连通口312能够充分地连通各个独立空间，使气体箱内的气体能够很好的循环，使气体环境参数均匀。
优选的，为了保证气体箱内的气体能够很好地循环，本发明的技术方案设计时，将循环风机设置于正对下连通口312的位置，箱体1工作时循环风机低速转动，在不影响气体自然渗透的情况下，促进箱体1内的气体循环流动，以使所述箱体1内的气体环境参数均匀稳定。
优选的，所述的分隔板3的材质为Q235A型钢材，其厚度6～8mm。
所述的Q235A型钢材是一种韧性和塑性都较好，具有一定伸长率、良好焊接性能和热加工性的材料。Q235表示屈服点为235MPa的碳素结构钢，A指不做热冲击韧性试验。当其用于本发明中的分隔板3时，其厚度至少需要6mm才能保证其既能将箱体1分割为独立空间，又可以在滑动密封板4滑动时不会发生变形等问题，以保证连通口能够根据需要进行打开和闭合。但是，分隔板3的厚度也不宜过厚，一方面厚度增加时材料本身的成本会增加，另一方面厚度增加时也会占用气体箱内的容积，使气体箱的使用空间变小。
优选的，所述的推拉杆5的材质为Q235A型钢材，其直径尺寸20～25mm。
优选的，所述的推拉杆5包括可拆卸手柄51，手柄51与推拉杆5通过内螺纹连接，便于拆卸，节约空间，可以在箱体1外控制滑动密封板4的开关。
所述的推拉杆5的直径要求大于20mm，一方面推拉杆5内部需要设计内螺纹，一方面还需要保证一定的强度和挺度，在顺利地推拉滑动密封板4；但是推拉杆5的尺寸也不宜过大，一方面直径增加时材料本身的成本会增加，另一方面直径增加时也会占用气体箱内的容积，使气体箱的使用空间变小。
优选的，所述的分隔板3上还设置有推拉杆固定件52，用于固定推拉杆5在竖直方向的位置，以防止推拉杆5偏离而出现故障。
优选的，所述的推拉杆5与气体箱的箱体1之间的连接口设置有密封件53，以保证气体箱整体上的气密性；所述的密封件53上涂覆有凡士林，以保证所述的推拉杆5能够顺畅地推拉以控制滑动密封板4的位置。
优选的，所述的箱体1设置有若干传感器接口12，用于根据需要安装温度传感器、湿度传感器和气体浓度传感器以监测气体箱内的环境参数。
优选的，所述的传感器接口12包括与所述箱体1可拆卸连接的传感器卡槽13。
所述的气体浓度传感器实时监测箱体1内的气体浓度，且可以根据气体箱内的气体种类拆卸更换相应的传感器。
优选的，其还包括与至少一个所述独立空间连通的控制中心7，其包括：
控制面板71，用于设置气体箱内的目标环境参数；
加湿装置72、加热装置73和制冷装置74，用于调节箱体1内的湿度和温度；
气体循环装置75，用于箱内气体循环以使气体浓度以及温湿度均匀；
控制器76，其分别连接所述的传感器、控制面板71和加湿装置72、加热装置73和制冷装置74以及气体循环装置75，根据目标环境参数及传感器的监测结果指令所述的加湿装置72、加热装置73和制冷装置74以及气体循环装置75的开启和关闭。
所述的环境参数至少包括气体品种和浓度、温度和湿度。
所述的控制器76根据传感器实时监测的气体浓度、温度和湿度的数据控制各装置的开关，以维持气体箱内的环境参数持续稳定。当箱体1内温度低于设定值时，通过加热装置72升高仓室的温度；当箱体1内温度高于设定值时，通过制冷装置74降低箱体1的温度；当箱体1内湿度低于设定值时，通过加湿装置72提高箱体1的湿度；所述的加湿装置72的湿气通过湿气输入口721进入箱体1内；所述的湿气输入口721处设置有单向阀以免湿气返回加湿装置72；当箱体1内湿度高于设定值时，通过制冷装置74的风机降低湿度。在气体箱工作时，所述的气体循环装置75的循环风机低速转动，在不影响气体自然渗透的情况下，促进箱体1内的气体循环流动。
所述的控制中心7可以有多套，分别连接不同的独立空间以控制各独立空间具有不同的气体环境参数。
下面通过更具体的实施例作进一步说明。
实施例1和对照例1
本实施例和对照例说明采用气体箱进行性能检测时对于气体节约的实际效果。
本实施例中提供的气体箱包括一块分隔板，其将箱体分割为两个独立空间；气体箱包括两个箱门，分别用于打开两个独立空间。按照下述步骤进行试验：
1、试验准备环节：选择N2气瓶罐和N2浓度传感器，将传感器安装至气体箱上的卡槽中；根据试件的气体渗透试验要求选定N2浓度、温度、湿度和渗透时间等参数。
2、分仓试验：
打开电源，按照下述操作步骤试验：
1)关闭箱门，保持上、下连通口处于打开状态，此时左、右两个独立空间处于连通状态，充入N2。
2)当箱体内N2浓度、温湿度达到设定值后，关闭上、下两连通口，打开一侧箱门，保持1min(模拟取出试件的过程)；然后关闭箱门，打开上、下两连通口，充入N2并计时，分别记录箱体内气体浓度、温度和湿度重新达到设定值所需要的时间。
3)取一罐全新的符合国标规定的工业级N2气体，重复步骤1)和2)，测试并记录一罐N2能充满箱体的次数。
气体环境参数达到设定值的时间、单罐气体充满箱体的次数，其结果见表1所示。
本对照例中提供的气体箱不包括分隔板，箱体为一个整体空间。按照下述步骤进行试验：
1、试验准备环节：选择N2气瓶罐和N2浓度传感器，将传感器安装至气体箱上的卡槽中；根据混凝土试件的气体渗透试验要求选定N2浓度、温度、湿度和渗透时间等参数。
2、不分仓试验：
打开电源，按照下述操作步骤试验：
1)关闭箱门，充入N2。
2)当箱体内N2浓度、温湿度达到设定值后，打开箱门，保持1min(模拟取出试件的过程)；然后关闭箱门，充入N2并计时，分别记录箱体内气体浓度、温度和湿度重新达到设定值所需要的时间。
3)取一罐全新的符合国标规定的工业级N2气体，重复步骤1)和2)，测试并记录一罐N2能充满箱体的次数。
气体环境参数达到设定值的时间、单罐气体充满箱体的次数，其结果见表1所示。
表1实施例1和对照例1中气体环境参数达到设定值的时间及单罐气体充满箱体的次数
由上述实施例和对比例的数据可见，运用此气体箱进行试验，可以有效减少试验气体量的消耗、缩短试验时间，此试验装置具有极高的实用性。
进一步的，运用此气体箱进行材料试件性能检测时，将试件集中放入其中一个独立空间中，使其在恒定的气体环境参数下进行气体自然传输、扩散以及反应；在开箱进行试件监测时，仅打开另一个独立空间的试件进行观察；此种设计使待测试件始终处于稳定的气体环境参数下进行气体自然传输、扩散以及反应，获得的时间结果可以准确地反应测试气体在材料内的自然传输、扩散和反应的时间，极大地提高了试验准确性和可靠性。
下面通过实施例2和实施例3进行说明。
根据拟检测性能的试验要求，选择气体品种和通道，安装气体浓度传感器并设定各试验参数。将待测试件分别置于两个不同仓室中。保持上、下连通口处于连通状态，开启气体箱的电源进行试验。
按照设定的监测间隔时间检查监测试件的状况。打开气体箱前，首先拉动推拉杆的手柄关闭将上、下连通口的滑动密封板关闭。此操作使得气体箱分割成两个密封的独立空间；取出检测试件，对其进行性能测试，如：气体渗入深度、试件质量增加值、反应产物、试件微结构变化情况、试件表面和内部破坏情况等。如气体渗透尚未到达终点，则将监测试件再次置于气体箱中，充入气体，打开滑动密封板使上、下连通口处于连通状态继续气体渗透。重复上述步骤，直到气体渗透达到终点，全部试验结束。
根据各种性能的试验要求获得所需要的数据并进行数据处理和分析，获得拟定研究的结果。
实施例2
本实施例通过本发明的技术方案提供稳定的气体环境对混凝土进行气体渗透，检测混凝土试件抗大气PM2.5的渗透能力，研究不同水灰比的混凝土吸附大气PM2.5中氯离子和钠离子后的吸附深度和表面吸附浓度，从而研究其吸附效果和吸附机理。具体实施步骤如下：
在塑料桶里长时间燃烧盘香模拟PM2.5的发生***，以产生PM2.5。盘香成分稳定，其持续燃烧时间达到48小时以上基本能稳定提供PM2.5。通过盘香燃烧得到的PM2.5中，Na+和Cl-含量较低，通过在加湿器水溶液中添加离子，达到Cl-浓度为0.2mol/L和Na+浓度为0.05mol/L。
分别制作水灰比为0.4、0.5和0.6的砂浆试件，其中，一立方砂浆中水泥的用量是500kg。试件尺寸均为Φ5cm×10cm，标准养护28天后，在80℃下烘干24h，放入气体箱中进行气体渗透试验。为了防止试件侧面发生PM2.5侵入，试件的侧面使用石蜡涂封。
按照设定的气体环境参数在气体箱中进行气体渗透并获取被渗透试件的性能数据进行研究。
上述的试件在气体箱中吸附PM2.5一定时间后，分别采用滴定法测量及火焰光度计法测量PM2.5中Cl-和Na+的吸附深度，如附图6所示为砂浆试件中氯离子和钠离子的吸附深度，测试条件为：PM2.5浓度指数200ug/m3时，湿度60％、温度20℃、风速3m/s、自然吸附6天。
由附图6a和6b的曲线可见，在PM2.5吸附期间，混凝土内部吸附的可溶性离子浓度随着吸附深度的增加而减小，至临界深度值后试件中的离子浓度稳定为0值，说明PM2.5中的可溶性成分对表面一定深度以内的离子浓度分布有影响，而对试件内部的浓度分布影响不大。
以吸附氯离子为例：从吸附深度来看，水灰比越大，混凝土吸附PM2.5中的可溶性离子的深度也越大。0.4水灰比的吸附深度为16mm，0.5水灰比的吸附深度为22mm，0.6水灰比的吸附深度为26mm。从吸附浓度来看，水灰比越大，混凝土吸附PM2.5中的可溶性离子的浓度也越大。阴离子为氯离子时，0.4水灰比表面吸附浓度为0.25mol/kg，0.5水灰比表面吸附浓度为0.48mol/kg，0.6水灰比表面吸附浓度为0.7mol/kg。
实施例3
本实施例通过本发明的技术方案提供稳定的气体环境对混凝土进行气体渗透，检测混凝土试件抗二氧化碳的渗透能力，研究泡沫混凝土在不同二氧化碳浓度下，其水化产物与CO2气体发生化学反应造成的结构损伤。
具体实施步骤如下：
选择CO2气瓶罐和CO2浓度传感器，根据混凝土CO2气体扩散反应试验选定CO2浓度分别为2％、10％和20％、温度和湿度等参数。
将对照组和实验组的试块(150kg/m3和350kg/m3两种不同容重)放到预设定的温度和湿度且未通入CO2的试验装置内，试件间隔不得小于20mm。直至同一试件前后两次称量间隔6h，质量差＜0.5g，视为达到质量平衡,取出对照组试块测定其试验前的抗压强度fcc。保持箱内原有的温度和湿度并通入CO2，达到设定渗透时间后取出试块，劈开后用酚酞试剂检测泡沫混凝土的扩散反应情况并拍照记录。若整个试块劈裂面在喷酚酞试剂后静置5min后都不显红色，则认定试块碳化完全并记录下完全碳化时间。取出试块测定其试验后的抗压强度fc。
碳化系数按公式Kc＝fc÷fcc计算，式中，Kc为碳化系数(精确至0.01)；fc为试验后试件抗压强度平均值，单位为兆帕(MPa)；fcc为对比组试件抗压强度平均值，单位为兆帕(MPa)。
本实施例的碳化系数的测试结果如附图7所示。
试验结果表明：两种容重的泡沫混凝土在不同浓度CO2下扩散反应后，其抗压强度有不同程度的增加(碳化系数＞1)；在误差范围内，随着CO2浓度的增大，两种容重的泡沫混凝土的碳化系数整体呈下降趋势。主要原因是：混凝土水化产物Ca(OH)2与CO2发生反应生成CaCO3，导致泡沫混凝土的孔壁更加致密，抗压强度增大。随着CO2浓度的增大，除Ca(OH)2外，其他水化产物(如水化硅酸钙及未水化的硅酸三钙等)也与CO2发生反应，导致孔壁的致密程度降低，抗压强度减小。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种材料抗气体渗透能力的检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：
将材料试件置于气体箱中进行物理作用或化学作用；所述的试件包括测试试件和监测试件；所述的气体箱至少包括气体环境参数能单独控制且彼此连通的两个独立空间；所述的测试试件置于气体环境参数恒定的独立空间中；所述的监测试件置于另一独立空间；
定时检测所述的监测试件，以确定所述的物理作用或化学作用达到了预设的终点；
取出测试试件，进行材料性能评价；
根据预设的判定标准评价所述的材料抗气体渗透能力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的抗气体渗透能力包括无应力作用下气体的传输和渗透性能和应力作用下气体的传输和渗透性能。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的气体箱包括箱体、箱门和充气口，通过所述箱门向箱体内取放物品，通过所述充气口向箱体内充入气体，其还包括：
分隔板，其设置于箱体内部将所述的箱体分割成独立空间；所述分隔板上设置有能够连通所述独立空间的连通口；
滑动密封板，抵靠于所述分隔板用于打开或关闭所述的连通口；
推拉杆，其一端连接所述的滑动密封板，一端贯穿箱壁伸出箱体外侧，用于在箱体外控制所述滑动密封板的位置将连通口打开或者闭合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，分隔板上连通口的两侧设置有滑动轨道；所述的滑动密封板沿着所述的滑动轨道移动。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的滑动密封板与分隔板之间设置有密封圈；所述的密封圈始终处于挤压状态；或者，所述的连通口边缘设置为倒角结构。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的连通口包括上连通口和下连通口，二者在水平方向上的位置错开；在所述的下连通口附近还设置有气体循环装置。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的分隔板和推拉杆的材质为钢材；所述的分隔板的厚度6～8mm；所述的推拉杆的直径尺寸20～25mm。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的箱体设置有若干传感器接口，用于根据需要安装温度传感器、湿度传感器和气体浓度传感器以监测气体箱内的环境参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的传感器接口包括与所述箱体可拆卸连接的传感器卡槽。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的气体箱还包括与至少一个所述独立空间连通的控制中心，其包括：
控制面板，用于设置气体箱内的目标环境参数；
加湿装置、加热装置和制冷装置，用于调节箱体内的湿度和温度；
气体循环装置，用于箱内气体循环以使气体浓度以及温湿度均匀；
控制器，其分别连接所述的传感器、控制面板和加湿装置、加热装置和制冷装置以及气体循环装置，根据目标环境参数及传感器的监测结果指令所述的加湿装置、加热装置和制冷装置以及气体循环装置的开启和关闭。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Di Inventor after: Wang Zhendi Inventor after: Zhang Ping Inventor after: Lin Hui Inventor after: Wang Ling Inventor after: Pu Qi Inventor before: Liu Di Inventor before: Wang Ling Inventor before: Wang Zhendi Inventor before: Pu Qi |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200410 |