專利名稱：加速水泥基材料溶蝕的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種加速水泥基材料溶蝕的方法，屬于土木工程材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水泥基材料廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)和核工業(yè)。這些結(jié)構(gòu)若長(zhǎng)期與軟水或其它酸性物質(zhì)接觸，其中的Ca (OH) 2和C-S-H凝膠等水化產(chǎn)物將不斷地溶于環(huán)境水中，從而引起水泥基材料微觀結(jié)構(gòu)的改變和孔隙率的增加。因此，水泥基材料受到溶出性侵蝕是導(dǎo)致水泥基材料力學(xué)性能退化和結(jié)構(gòu)耐久性下降的重要原因之一。水泥基材料在軟水或純水中的自然溶蝕過(guò)程十分緩慢，因此普通混凝土溶蝕的問(wèn)題并不突出。但水利工程中的輸水隧洞、大壩以及放射性核廢物的儲(chǔ)存罐等長(zhǎng)期與水接觸的混凝土工程，其溶蝕耐久性必須得到保證。為了對(duì)溶蝕過(guò)程進(jìn)行更加全面和深入的研究， 需要在短時(shí)間內(nèi)獲得高度溶蝕的試樣，例如可以利用一些酸性溶液或電化學(xué)法來(lái)加速水泥基材料的溶蝕過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加速水泥基材料溶蝕的方法。本發(fā)明是通過(guò)下列措施實(shí)現(xiàn)的
將凝結(jié)硬化后的的水泥基材料試樣浸入remol/L的NH4Cl溶液中，溶液體積與試樣體積的比值> 10。為了避免空氣中二氧化碳(CO2)氣體對(duì)試樣碳化的影響，把水箱內(nèi)注滿 NH4Cl溶液后，加蓋密封。在整個(gè)溶蝕過(guò)程中不需更換NH4Cl溶液。所述的r6m0l/L的NH4Cl溶液，其配置方法如下(以6mol/L為例)準(zhǔn)確稱取 320. 94g氯化銨固體(分析純)溶解，待溶液恢復(fù)至室溫，轉(zhuǎn)移入IOOOmL容量瓶，用不含CO2 氣體的蒸餾水定容，以避免(X)2對(duì)試樣的碳化影響。本發(fā)明的有益效果
自然狀態(tài)下水泥基材料的溶蝕過(guò)程比較緩慢，本發(fā)明提供的采用NH4Cl溶液作為加速溶蝕劑的方法可在較短時(shí)間內(nèi)獲得高度溶蝕試樣，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、效果好、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，適用于開(kāi)展水泥基材料溶蝕機(jī)理及防治等耐久性試驗(yàn)研究工作。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
采用42. 5級(jí)P · II水泥，水灰比為0. 5，制備尺寸為Φ50 mm X 100 mm的水泥石試樣。 將試樣浸泡在飽和Ca(OH)2溶液中養(yǎng)護(hù)91d后，分為兩組一組使用純凈水溶蝕，另一組使用6mol/L的NH4Cl溶液加速溶蝕。在純水中溶蝕56d時(shí)，試樣的溶蝕深度為0. 92mm,溶蝕385d時(shí)，溶蝕深度為 2. 38mm ；在NH4Cl溶液中加速溶蝕56d時(shí)，試樣的溶蝕深度為3. 71mm ；溶蝕385d時(shí)，溶蝕深度為10. 49mm。加速溶蝕的速度約為自然溶蝕4. 2倍。
實(shí)施例2
采用42. 5級(jí)P · II水泥和I級(jí)粉煤灰。粉煤灰按30%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)取代水泥，水灰比為
0.3，制備尺寸為Φ50 mm X 100 mm的水泥石試樣。試樣在飽和石灰水中浸泡養(yǎng)護(hù)91d后， 分為兩組一組使用純凈水溶蝕，另一組使用6mol/L的NH4Cl溶液加速溶蝕。在純水中溶蝕56d時(shí)，試樣的溶蝕深度為0. 78mm,溶蝕385d時(shí)，溶蝕深度為 2. 04mm ；在NH4Cl溶液中加速溶蝕56d時(shí)，測(cè)得試樣的溶蝕深度為3. 75mm ；溶蝕385d時(shí)，溶蝕深度為9. 62mm。加速溶蝕的速度約為自然溶蝕4. 8倍。實(shí)施例3
制作混凝土試樣，42. 5級(jí)P · II水泥，不摻粉煤灰，配合比為 W:C:S:G=0. 46:1:1. 36:2. 08，制備尺寸為Φ50 mm X 100 mm的試樣。試樣在飽和石灰水中浸泡養(yǎng)護(hù)91d后，分為兩組一組使用純凈水溶蝕，另一組使用6mol/L的NH4Cl溶液加速溶蝕。在純水中溶蝕56d時(shí)，試樣的溶蝕深度為0. 53mm,溶蝕385d時(shí)，溶蝕深度為
1.61mm ；在NH4Cl溶液中加速溶蝕溶蝕56d時(shí)，測(cè)得試樣的溶蝕深度為3. 08mm ；溶蝕385d 時(shí)，溶蝕深度為8. 40mm。加速溶蝕的速度約為自然溶蝕5. 5倍。
權(quán)利要求
1.加速水泥基材料溶蝕的方法，其特征是將凝結(jié)硬化后的水泥基材料試樣浸入 4^6mol/L的NH4Cl溶液中，溶液體積與試樣體積的比值> 10 ；為了避免空氣中二氧化碳?xì)怏w對(duì)試樣的影響，將溶液水箱加蓋密封；在整個(gè)溶蝕過(guò)程中不需要更換NH4Cl溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速水泥基材料溶蝕的方法，其特征在于所述的remol/L的 NH4Cl溶液，其配置方法如下以6mol/L為例準(zhǔn)確稱取320. 94g氯化銨固體分析純?nèi)芙?，待溶液恢?fù)至室溫，轉(zhuǎn)移入IOOOmL容量瓶，用不含(X)2氣體的蒸餾水定容，以避免(X)2對(duì)試樣的碳化影響。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加速水泥基材料溶蝕的方法，所述的方法包括將凝結(jié)硬化后的的水泥基材料試樣浸入4~6mol/L的氯化銨(NH4Cl)溶液中加速溶蝕，NH4Cl溶液體積與試樣體積的比值≥10，為了避免空氣中二氧化碳(CO2)對(duì)試樣碳化的影響，將溶液水箱加蓋密封。在整個(gè)溶蝕過(guò)程中不需要更換氯化銨溶液。本發(fā)明提供的采用NH4Cl溶液作為加速溶蝕劑的方法可在較短時(shí)間內(nèi)獲得高度溶蝕試樣，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、效果好、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，適用于開(kāi)展水泥基材料溶蝕機(jī)理及防治等耐久性試驗(yàn)研究工作。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102331360SQ20111020023
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者張研, 徐怡, 楊虎, 蔣俁, 蔣林華 申請(qǐng)人:河海大學(xué)