本發(fā)明涉及建筑材料檢測(cè)領(lǐng)域,特別涉及一種混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥及其制備方法。
背景技術(shù):
在工程質(zhì)量監(jiān)控中,混凝土抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度是混凝土結(jié)構(gòu)中兩項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo),混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)方法包括混凝土立方體試塊檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、回彈檢測(cè)法、鉆芯檢測(cè)法等,其中,鉆芯檢測(cè)法是利用專用鉆機(jī)從結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取混凝土芯樣以檢測(cè)混凝土強(qiáng)度或觀察混凝土內(nèi)部質(zhì)量,相對(duì)于其他方法具有準(zhǔn)確、直觀的特點(diǎn),是混凝土質(zhì)量鑒定與事故分析中常用的方法。但是,混凝土芯樣在取樣中受各種因素影響,取得的混凝土芯樣端面的平整度和垂直度不能完全滿足檢測(cè)要求,需采用機(jī)械磨平或補(bǔ)平處理?,F(xiàn)有技術(shù)中,直接對(duì)端面進(jìn)行機(jī)械磨平的操作對(duì)磨平設(shè)備的加工精度與試驗(yàn)人員技術(shù)能力、熟練程度有很高的要求,容易造成試驗(yàn)結(jié)果不穩(wěn)定;采用對(duì)端面進(jìn)行補(bǔ)平方式通常采用水泥或者硫磺,用水泥進(jìn)行端面補(bǔ)平是將水泥補(bǔ)在端面下凹的地方,并在高濕度條件下養(yǎng)護(hù)后晾干,養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、或在晾干過程中由于溫濕度等不可控因素產(chǎn)生了嚴(yán)重的收縮導(dǎo)致變形,會(huì)使補(bǔ)平的端面出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,而且,水泥凝結(jié)通常需要6~7小時(shí),采用水泥補(bǔ)平端面的方式耗時(shí)長且效率低下;用硫磺進(jìn)行端面補(bǔ)平是將硫磺覆在端面后加熱,使硫磺熔化并填補(bǔ)端面下凹的地方,雖然耗時(shí)少,但用硫磺補(bǔ)平的端面表面強(qiáng)度不好,容易碎裂。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,有必要提供一種混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥及其制備方法。
本發(fā)明提供一種混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,包括砂、水泥和硫磺,且在預(yù)定的配置溫度下將砂、水泥和硫磺混合配置而最終獲得混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,其中配制溫度為160℃~170℃,所述砂、所述水泥和所述硫磺之間的重量比為1:1:4。
本發(fā)明還提供一種混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥的制備方法,包括:
將砂、水泥和硫磺放置在搪瓷容器中攪拌均勻,得到粉末混合物,所述砂、所述水泥和所述硫磺之間的重量比為1:1:4;
加熱所述搪瓷容器,并持續(xù)攪拌所述粉末混合物,直至所述粉末混合物中的所述硫磺融化,致使所述粉末混合物形成漿體,所述漿體即為所述混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,其中加熱的配制溫度為160℃~170℃。
本發(fā)明實(shí)施例提供的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,解決了傳統(tǒng)的混凝土芯樣補(bǔ)平質(zhì)量難以控制的缺陷,克服了機(jī)械磨平法對(duì)設(shè)備精度要求高且成品率低的問題,相比于水泥材料具有硬化速度快、收縮變形小、強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì),極大地提高混凝土芯樣的端面補(bǔ)平效率,也提高了用鉆芯法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的準(zhǔn)確性和檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,其是通過砂、水泥和硫磺這三種材料制成,其中,砂、水泥和硫磺之間的重量比為1:1:4,且在預(yù)定的配置溫度下將砂、水泥和硫磺混合配置而最終獲得混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,其中配制溫度為160℃~170℃。其中,所用的水泥為P.O42.5硅酸鹽水泥,所用的砂為0.4mm級(jí)工程用水洗砂,所用的硫磺為高純度的升華硫。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥的制備方法,其可包括以下步驟:
S1,將砂、水泥和硫磺放置在搪瓷容器中攪拌均勻,得到粉末混合物,砂、水泥和硫磺之間的重量比為1:1:4,具體重量值可以取100g、100g、400g。
S2,加熱所述搪瓷容器,并持續(xù)攪拌所述粉末混合物,直至所述粉末混合物中的所述硫磺融化,致使所述粉末混合物形成漿體,所述漿體即為所述混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,其中加熱的配制溫度為160℃~170℃。
為了得出本發(fā)明實(shí)施例提出的各成分最佳配比值,以下列舉了本發(fā)明的試驗(yàn)方案,試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)法,分別選取砂、水泥、硫磺、溫度為4個(gè)因素,每個(gè)因素取3個(gè)水平,如表1、表2所示,砂、水泥和硫磺的重量百分比共有9種組合,并分別測(cè)試其在不同溫度下配制的硫磺膠泥的流動(dòng)性能、強(qiáng)度等級(jí)和粘結(jié)性。正交試驗(yàn)時(shí),溫度誤差控制在設(shè)定溫度±5℃之內(nèi)。
表1 因素水平表
表2 試驗(yàn)方案
在熬制混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥時(shí)全過程都要充分?jǐn)嚢?,以達(dá)到材料受熱均勻。
試驗(yàn)結(jié)果分析,如表2中的方案1、5、9,溫度為低于或等于135℃時(shí),攪拌熬制的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥會(huì)很稀,砂沉淀在底部分布不均勻,采用這樣溫度熬制出的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥修補(bǔ)混凝土芯樣的厚度層會(huì)很薄或不勻質(zhì),修補(bǔ)層小于1mm,容易導(dǎo)致在混凝土芯樣試壓過程中混凝土芯樣未達(dá)到破壞荷載時(shí),修補(bǔ)層已經(jīng)破壞,不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,即混凝土芯樣破壞荷載時(shí),修補(bǔ)層應(yīng)基本完好。
如表2中的方案3、6、7,若加熱溫度高于或等于190℃時(shí),熬制過程中硫磺會(huì)揮發(fā)冒煙,甚至著火,另外,膠泥的材料比例也會(huì)受影響。
如表2中的方案7、8、9,若砂過多,膠泥中所需的水泥就多一些,硫磺的量不足,這樣熬制的膠泥會(huì)過稠,修補(bǔ)混凝土芯樣時(shí)修補(bǔ)層的厚度會(huì)過厚,修補(bǔ)層大于1.5mm,無形中會(huì)增加了被修補(bǔ)混凝土芯樣的高徑比,混凝土芯樣試壓時(shí)的破壞荷載低于混凝土芯樣真實(shí)強(qiáng)度,不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。只有膠泥稠稀合適,修補(bǔ)混凝土芯樣時(shí)修補(bǔ)層的厚度在1mm~1.5mm之間,修補(bǔ)層強(qiáng)度能夠在混凝土芯樣試壓整個(gè)過程中不破壞,才能真實(shí)反映出混凝土芯樣的實(shí)際強(qiáng)度。
如表2中的方案1、2、3,若砂含量少,混凝土芯樣的強(qiáng)度將變低,這樣熬制的膠泥會(huì)過稀,砂沉淀在底部分布不均勻,采用這樣溫度熬制出的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥修補(bǔ)混凝土芯樣的表面會(huì)不結(jié)實(shí),容易導(dǎo)致在混凝土芯樣試壓過程中混凝土芯樣未達(dá)到破壞荷載時(shí),修補(bǔ)層已經(jīng)破壞。
由表2的試驗(yàn)方案和試驗(yàn)結(jié)果可知:砂的含量越高,混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥的強(qiáng)度越高,水泥含量越高,混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥的粘結(jié)性越好,升華硫的含量越高,混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥越粘稠,砂的分布越均勻,配制溫度過低則混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥溶液過稀,配制溫度過高,則升華硫易揮發(fā)。通過正交試驗(yàn)法,綜合考慮各個(gè)因素在不同水平下配制的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥性能,最終試配出表2中的方案4性能穩(wěn)定、強(qiáng)度合適、粘結(jié)力好的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,可為鉆芯法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度打好基礎(chǔ)。
使用表2中的方案4中的配比和溫度制成的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥性能較好。具體使用時(shí),將混凝土芯樣垂直固定在補(bǔ)平機(jī)上,在混凝土芯樣正下方放置的托盤上倒入熬好的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥后,迅速將混凝土芯樣下壓到用于墊膜的托盤上,使混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥在壓力作用下進(jìn)入至混凝土芯樣的內(nèi)凹部位并填平,保持下壓30秒后抬起,此時(shí),混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥已經(jīng)在混凝土芯樣的端面上快速凝結(jié),補(bǔ)平操作完成。
用此方案熬制的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥修補(bǔ)混凝土芯樣時(shí),凝結(jié)時(shí)間快,入模、壓入混凝土芯樣、凝結(jié)、取下托盤,熟練操作只需2~3min,修補(bǔ)好的混凝土芯樣表面非常平整,平整度完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。此類膠泥非常適用混凝土鉆芯強(qiáng)度檢測(cè)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的混凝土芯樣補(bǔ)平用硫磺膠泥,解決了傳統(tǒng)的混凝土芯樣補(bǔ)平質(zhì)量難以控制的缺陷,克服了機(jī)械磨平法對(duì)設(shè)備精度要求高且成品率低的問題,相比于水泥材料具有硬化速度快、收縮變形小、強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì),極大地提高混凝土芯樣的端面補(bǔ)平效率,也提高了用鉆芯法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的準(zhǔn)確性和檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。