專利名稱：：外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速檢測和判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種檢測和判定方法，具體涉及一種外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的檢測和判定方法。
背景技術(shù)：
：混凝土材料是當(dāng)代用量最大的人造材料，例如，中國正處于基本建設(shè)高潮中，混凝土用量居全球之冠?；炷敛牧显诳茖W(xué)設(shè)計施工條件下是耐久性良好的建筑材料，但如果做不到這一點(diǎn)，而且在嚴(yán)酷的服役環(huán)境下，混凝土就會顯示出很短的使用壽命。一般的混凝土工程使用年限約50100年，但不少工程在使用1020年后，有的甚至在使用幾年之后即需維修。因此，必須對混凝土的耐久性問題進(jìn)行再認(rèn)識，改變混凝土自然耐久的概念，在工程的籌劃、立項、設(shè)計、施工、驗收以及使用的全過程中，把耐久性放在首要位置進(jìn)行考慮。按ACI201委員會的意見，水泥混凝土的耐久性被定義為對分化作用、化學(xué)侵蝕、磨耗或其它破壞過程的抵抗能力，也就是說，耐用的混凝土當(dāng)露置于使用環(huán)境時應(yīng)保持其原來的形狀、質(zhì)量和適用性。迄今為止，影響混凝土耐久性的主要因素有(l)凍融作用；(2)侵蝕性化學(xué)作用；(3)磨損；(4)鋼筋銹蝕；(5)堿集料反應(yīng)；(6)延遲性4丐鞏石的形成。眾所周知，在混凝土中摻加某些化學(xué)外加劑能改善混凝土的耐久性和其它性能，近年來人們通過大量科學(xué)試驗，對混凝土外加劑進(jìn)行不斷改進(jìn)，并研制出性能各異的混凝土外加劑。就世界范圍而言，用于預(yù)防和修補(bǔ)混凝土堿集料反應(yīng)的化學(xué)外加劑主要有鋰鹽等。目前，國外已開展了一定量的鋰鹽在混凝土堿-硅酸反應(yīng)(ASR)預(yù)防中的研究工作，將鋰鹽應(yīng)用到水泥混凝土工程中可望成為有效預(yù)防混凝土ASR破壞這一難題的新方法。國外學(xué)者的研究主要集中在鋰鹽在混凝土ASR預(yù)防中的有效性和所需摻加量兩個方面。而還未對快速、有效;險測鋰鹽在混凝土ASR預(yù)防中的有效性的評估方法進(jìn)行系統(tǒng)研究。迄今為止，國外僅有一種用于^r測鋰鹽在混凝土ASR預(yù)防中的有效性的評估方法——CSAA23.2-28A。該方法是建立在CSAA23.2-14A或者ASTMC1293——混凝土棱柱法(CPT)基礎(chǔ)之上的，；險測周期為12年，在實際工程應(yīng)用中極為不便。國內(nèi)，華南理工大學(xué)尹芪等曾開展了用溶內(nèi)同樣也沒有檢索到鋰鹽在混凝土ASR預(yù)防中的有效性的快速評估方法的報道。因此，必須從鋰離子在混凝土ASR預(yù)防過程中的遷移滲透行為特征和作用機(jī)理出發(fā)，研究其相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)過程和動力學(xué)行為，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合長期積累的研究成果，提出新的鋰鹽在混凝土ASR預(yù)防中的有效性的快速評估方法，制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)這一領(lǐng)域的國際空白。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速評價方法，其檢測準(zhǔn)確、快速，操作簡單。本發(fā)明的技術(shù)方案是外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速評價方法，按下述步驟實現(xiàn)1)混凝土砂漿棒的制作水泥、砂、骨料、化學(xué)外加劑為主要原料制作的混凝土砂漿棒，在常溫下成型、24h后脫模，用比長儀測定其初始長度；2)混凝土砂漿棒的養(yǎng)護(hù)將混凝土砂漿棒置于一定溫度的養(yǎng)護(hù)溶液中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溶液中含有一定量的化學(xué)外加劑，以保持砂漿棒中的化學(xué)外加劑所含的有效離子在養(yǎng)護(hù)過程中保持內(nèi)外平衡;3)按齡期分別用比長儀對混凝土砂漿棒的膨脹值進(jìn)行檢測并對照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。以上第1)與第2)步驟所述的化學(xué)外加劑是指待測種類的化學(xué)外加劑所述的混凝土砂漿棒的主要參數(shù)為漿棒體尺寸/(mmxmmxmm)水泥-骨料比(重量比)水灰比(重量比)水泥中的堿含量(以等當(dāng)量Na20計)/%骨料尺寸(mm)25x25x3001:2.250.471.00.160~5化學(xué)外加劑(以Li/(Na+K)摩爾比計)與待檢測摻加量相同所述的骨料的顆粒尺寸及其重量組成為2.5~5(mm)10%(重量)1.25~2.5(mm)25%(重量))0.6301.25(扁)25%(重量)0.315~0.630(mm)25%(重量)0,1600.315(mm)15%(重量)所述的混凝土砂漿棒的養(yǎng)護(hù)溫度為80°C,所迷的混凝土砂漿棒的養(yǎng)護(hù)溶液的組成為NaOH和化學(xué)外加劑的水溶液，其中NaOH的含量為lmol/L,化學(xué)外加劑的含量為待檢測摻加量的50%(以溶液中的Li/(Na+K)摩爾比計)。所述的化學(xué)外加劑能有效抑制混凝土堿集料反應(yīng)膨脹的檢測標(biāo)準(zhǔn)為28天齡期的膨脹率小于0.10%。本發(fā)明的化學(xué)外加劑抑制堿集料反應(yīng)的有效性的快速檢測方法的判定結(jié)果與CSAA23.2-14A或者ASTMC1293——混凝土棱柱法(CPT)的判定結(jié)果具有很好的一致性。具體實施例方式下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步的論述，但實施例不應(yīng)視作對本發(fā)明權(quán)利的限定。實施例1以SprattAggregate作為活性骨料，以混凝土棒或者砂漿棒內(nèi)的Li/(Na+K)摩爾比計分別添加0、0.74、0.89、1.11的LiN03，同時采用混凝土棱柱法(CSAA23.2-14A,CPT)和本發(fā)明所涉及的化學(xué)外加劑抑制堿集料反應(yīng)的有效性的快速檢測方法判定不同摻加量條件下的鋰鹽抑制混凝土堿集料反應(yīng)的有效性，結(jié)果示于表l。其中，CPT為2年期的膨脹值，化學(xué)外加劑能有效抑制混凝土堿集料反應(yīng)膨脹的依據(jù)為膨脹值<0.04%;新方法為28天的膨脹值，化學(xué)外加劑能有效抑制混凝土堿集料反應(yīng)膨脹的依據(jù)為膨脹值<0.10%,下同。由表可以看出，摻加Li/(Na+K)摩爾比1.11的LiN03能有效抑制堿集料反應(yīng)膨脹，摻加Li/(Na+K)摩爾比0.74、0.89的LiN03能部分抑制堿集料反應(yīng)膨脹，但不能完全有效，CPT與新方法檢測結(jié)果一致。實施例2以ConradAggregate作為活性骨料，以Li/(Na+K)摩爾比計分別添加0、0.74、0.89、1.11的LiN03,同時采用混凝土棱柱法(CSAA23.2-14A)和本發(fā)明所涉及的化學(xué)外加劑抑制堿集料反應(yīng)的有效性的快速檢測方法判定不同摻加量條件下的鋰鹽抑制混凝土堿集料反應(yīng)的有效性，結(jié)果示于表1。由表可以看出，摻力口Li/(Na+K)摩爾比1.11的LiN03能有效抑制堿集料反應(yīng)膨脹，摻加Li/(Na+K)摩爾比0.74、0.89的LiN03能部分抑制堿集料反應(yīng)膨脹，但不能完全有效，CPT與新方法檢測結(jié)果一致。實施例3以SherbrookeAggregate作為活性骨料，以Li/(Na+K)摩爾比計分別添加0、0.56、0.74、0.89、1.11的LiN03，同時采用混凝土棱柱法(CSAA23.2-14A)和本發(fā)明所涉及的化學(xué)外加劑抑制堿集料反應(yīng)的有效性的快速檢測方法判定不同摻加量條件下的鋰鹽抑制混凝土堿集料反應(yīng)的有效性，結(jié)果示于表l。由表可以看出，摻加Li/(Na+K)摩爾比1.11的LiN03能有效抑制堿集料反應(yīng)膨脹，摻加Li/(Na+K)摩爾比0.56、0.74、0.89的LiN03能部分抑制堿集料反應(yīng)膨脹，但不能完全有效，CPT與新方法檢測結(jié)果一致。實施例4以SudburyAggregate作為活性骨料，以Li/(Na+K)摩爾比計分別添加0、0.56、0.74的LiN。3，同時采用混凝土棱柱法(CSAA23.2-14A)和本發(fā)明所涉及的化學(xué)外加劑抑制堿集料反應(yīng)的有效性的快速檢測方法判定不同摻加量條件下的鋰鹽抑制混凝土堿集料反應(yīng)的有效性，結(jié)果示于表l。由表可以看出，摻加Li/(Na+K)摩爾比0.74的LiN03能有效抑制堿集料反應(yīng)膨脹，摻加Li/(Na+K)摩爾比0.56的LiN03能部分抑制堿集料反應(yīng)膨脹，但不能完全有效，CPT與新方法檢測結(jié)果一致。200710190634.8說明書第6/7頁表lCPT與新方法測定的膨脹值結(jié)果<table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>這說明，相對于CSAA23.2-14A或者ASTMC1293——混凝土棱柱法(CPT)，化學(xué)外加劑抑制堿集料反應(yīng)的有效性的快速檢測方法的判定結(jié)果與上述方法所對應(yīng)的判定結(jié)果具有很好的一致性。以上實施例中所述的混凝土砂漿棒的主要參數(shù)為漿棒體尺寸/(mmxmmxmm)水泥-骨料比(重量比)水灰比(重量比)水泥中的堿含量(以等當(dāng)量Na20計)/%骨料尺寸(mm)化學(xué)外加劑(以Li/(Na+K)摩爾比計)所述的骨料的顆粒尺寸及其重量組成為2.5~5(mm)25x25x3001:2.250.471.00.16O與待檢測摻加量相同10%(重量)1.252.5(mm)25%(重量)0.630~1.25(mm)25%(重量)0.3150.630(mm)25%(重量)0.1600.315(mm)15%(重量)所述的混凝土砂漿棒的養(yǎng)護(hù)溫度為80°C。所述的混凝土石少漿一奉的養(yǎng)護(hù)溶液的組成為NaOH和化學(xué)外加劑的水溶液，其中NaOH的含量為lmol/L,化學(xué)外加劑的含量為待檢測摻加量的50%(以溶液中的Li/(Na+K)摩爾比計)。所述的化學(xué)外加劑能有效抑制混凝土堿集料反應(yīng)膨脹的檢測標(biāo)準(zhǔn)為28天齡期的膨脹率小于0.10%。權(quán)利要求1、一種外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速檢測和判定方法，按下述步驟實現(xiàn)1)混凝土砂漿棒的制作水泥、砂、骨料、化學(xué)外加劑為主要原料制作的混凝土砂漿棒，在常溫下成型、24h后脫模，用比長儀測定其初始長度；2)混凝土砂漿棒的養(yǎng)護(hù)將混凝土砂漿棒置于一定溫度的養(yǎng)護(hù)溶液中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溶液中含有一定量的化學(xué)外加劑，以保持砂漿棒中的化學(xué)外加劑所含的有效離子在養(yǎng)護(hù)過程中保持內(nèi)外平衡；3)按齡期用比長儀對混凝土砂漿棒的膨脹值進(jìn)行檢測并對照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速檢測和判定方法，其特征在于，所述的混凝土砂漿棒的主要參數(shù)為棒體尺寸25mmx25mmx300mm水泥-骨料重量比1:2.25水灰重量比0.47以等當(dāng)量Na20計的水泥中的堿含量1.00/0骨料尺寸0.160mm~5mm化學(xué)外加劑以Li/(Na+K)摩爾比計與待檢測摻加量相同。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速檢測和判定方法，其特征在于，所述的骨料的顆粒尺寸及其重量組成為2.5~5mm10%L252.5mm25%0.63(M.25腿25%0.315~0.630mm25%(U600.315mm15%。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速評價方法，其特征在于，所述的混凝土砂漿棒的養(yǎng)護(hù)溫度為80。C。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速檢測和判定方法，其特征在于，所述的混凝土砂漿棒的養(yǎng)護(hù)溶液的組成為NaOH和化學(xué)外加劑的水溶液，其中NaOH的含量為lmol/L，化學(xué)外加劑的含量以溶液中的Li/(Na+K)摩爾比計為待檢測摻加量的50%。6、根據(jù)權(quán)利要求1~5之一所述的外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速檢測和判定方法，其特征在于，所迷的化學(xué)外加劑能有效抑制混凝土堿集料反應(yīng)膨脹的檢測標(biāo)準(zhǔn)為28天齡期的膨脹率小于0.10%。全文摘要外加劑在增強(qiáng)混凝土耐久性中有效性的快速檢測和判定方法，步驟是1)混凝土砂漿棒的制作水泥、砂、骨料、化學(xué)外加劑為主要原料制作的混凝土砂漿棒，在常溫下成型、24h后脫模，用比長儀測定其初始長度；2)混凝土砂漿棒的養(yǎng)護(hù)將混凝土砂漿棒置于一定溫度的養(yǎng)護(hù)溶液中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溶液中含有一定量的化學(xué)外加劑，以保持砂漿棒中的化學(xué)外加劑所含的有效離子在養(yǎng)護(hù)過程中保持內(nèi)外平衡；3)按齡期用比長儀對混凝土砂漿棒的膨脹值進(jìn)行檢測并對照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。本發(fā)明的化學(xué)外加劑抑制堿集料反應(yīng)的有效性的快速檢測方法的判定結(jié)果與CSAA23.2-14A或者ASTMC1293——混凝土棱柱法的判定結(jié)果具有很好的一致性。文檔編號G01N33/38GK101196512SQ20071019063公開日2008年6月11日申請日期2007年11月27日優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日發(fā)明者康彩榮,景穎杰,莫祥銀申請人:南京師范大學(xué)