一種膠凝材料凝結(jié)過程監(jiān)測方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種凝膠材料凝結(jié)過程的測試方法，及該方法下的具體應(yīng)用設(shè)備。
技術(shù)背景
[0002]膠凝材料的凝結(jié)行為差別很大，它受膠凝劑品種和質(zhì)量、外加劑、溫度、pH值、原料活性等因素影響。對其凝結(jié)行為進行測定分析，掌握其規(guī)律，可有效指導(dǎo)外加劑及原料的選擇，材料配方的優(yōu)化和施工工藝的改進等。目前，我國在該方面的研宄基本停留在單一指標(biāo)的測定上，測定儀器有維卡儀(即采用金屬棒在規(guī)定的時間內(nèi)不斷進行插刺，以刺進后滑落的狀態(tài)判斷凝結(jié)程度)、水化放熱儀(即實時對水化反應(yīng)時的溫度進行監(jiān)測，以溫度變化推測凝結(jié)程度)等。但這些測試儀器及測定方法均無法全面反應(yīng)水化反應(yīng)全程狀態(tài)，采用推測的方式推定凝結(jié)行為，所得的數(shù)值不準(zhǔn)確，尤其是維卡儀測試法，極易受外部環(huán)境的干擾，比如，在恰巧遇到石子時，金屬棒就無法刺進，數(shù)據(jù)失實；兩種測試方法均無法有效指導(dǎo)外加劑及原料的選擇，難以滿足現(xiàn)在的研宄需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種膠凝材料凝結(jié)測試方法，該方法綜合采用超聲測試法、電導(dǎo)率測試法及溫度測試法對膠凝材料的凝結(jié)過程進行監(jiān)測，充分利用三種方法的測試優(yōu)勢，并利用三種測試方法相結(jié)合解決三種測試方法存在的弊端，對膠凝材料的凝結(jié)過程進行全面監(jiān)測，獲得有效、準(zhǔn)確的凝結(jié)數(shù)據(jù)，從而有效指導(dǎo)外加劑及原料的選擇。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種膠凝材料凝結(jié)過程監(jiān)測方法，其特征在于采用以下方法對膠凝材料的凝結(jié)過程進行監(jiān)測:
A將攪拌好的混凝土迅速放入一個方形模具中；
B在方形模具的對向兩側(cè)分別安裝超聲發(fā)射裝置及超聲接收裝置；
C在方形模具的另一面對向兩側(cè)分別安裝電導(dǎo)率測試觸點，并連接電導(dǎo)率監(jiān)測裝置；
D在方形模具的內(nèi)部插入溫度測試模塊；
E啟動BCD所述的超聲發(fā)射裝置、超聲接收裝置、電導(dǎo)率監(jiān)測裝置及溫度測試模塊，對凝結(jié)過程進行監(jiān)測，分別獲得相對應(yīng)的凝結(jié)過程數(shù)據(jù):溫度測試數(shù)據(jù)、電導(dǎo)率測試數(shù)據(jù)及超聲傳播速度數(shù)據(jù)；
F利用溫度測試模塊獲得的溫度測試數(shù)據(jù)判定凝結(jié)過程轉(zhuǎn)變節(jié)點；
G對凝結(jié)過程轉(zhuǎn)變節(jié)點之前的凝結(jié)過程，以電導(dǎo)率監(jiān)測數(shù)據(jù)為主，超聲傳播速度數(shù)據(jù)及溫度測試數(shù)據(jù)為輔的方式，判定凝結(jié)過程；
H對凝結(jié)過程轉(zhuǎn)變節(jié)點之后的凝結(jié)過程，以超聲傳播速度數(shù)據(jù)為主，電導(dǎo)率監(jiān)測數(shù)據(jù)及溫度測試數(shù)據(jù)為輔的方式，判定凝結(jié)過程；
I利用GH判定凝結(jié)過程所獲得的數(shù)據(jù)指導(dǎo)凝膠材料外加劑及原料的選擇。
[0005]進一步，所述膠凝材料為無機凝膠材料或有機凝膠材料。
[0006]作為優(yōu)選，所述電導(dǎo)率檢測裝置為電導(dǎo)率分析儀。
[0007]作為優(yōu)選，所述溫度測試模塊包括溫度感應(yīng)器及溫度測試分析儀。
[0008]一種膠凝材料凝結(jié)過程測定儀，包括方形模具，方形模具的前后兩側(cè)分別安裝有超聲發(fā)射裝置及超聲接收裝置，方形模具的左右兩側(cè)分別安裝有電導(dǎo)率測試觸點，所述電導(dǎo)率測試觸點與電導(dǎo)率分析儀連接，在使用過程中所述方形模具內(nèi)部空腔內(nèi)還放置有溫度感應(yīng)裝置，所述溫度感應(yīng)裝置與溫度測試分析儀相連。
[0009]進一步，所述電導(dǎo)率測試觸點為銅板。
[0010]作為優(yōu)選，所述超聲發(fā)射裝置及超聲接收裝置與超聲分析儀相連。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:凝膠材料的凝結(jié)過程一般分為三個階段，即溶解、析出晶體及結(jié)晶，在不同的階段，利用不同測試方法的特性對凝結(jié)過程進行有效的監(jiān)測，獲得有效的數(shù)據(jù)，并利用三種測試方法對某一測試方法的弊端進行互補，從而剔除無效數(shù)據(jù)，獲得全面有效的數(shù)據(jù)，如:在溶解階段與析出晶體階段之間的過程中，凝膠材料中液體的比重較大，在該階段過程中，隨著液體的比重逐步變小，電導(dǎo)率會逐步降低，電導(dǎo)率對該變化非常敏感，因此，此時利用電導(dǎo)率測試法可有效監(jiān)測凝膠材料的凝結(jié)過程，隨著凝膠材料的進一步固化，電導(dǎo)率逐步喪失，在析出晶體與結(jié)晶階段，溶液比重逐步變小，直至消失，此時電導(dǎo)率變動極小，對后期的凝結(jié)過程變化不敏感，導(dǎo)致無法獲得后期凝膠過程變化的有效數(shù)據(jù)，但此時，凝結(jié)過程是繼續(xù)進行的；為解決析出晶體及結(jié)晶過程中的凝結(jié)過程無法監(jiān)測的問題，本發(fā)明采用超聲測試法，利用聲波的傳播速度變化監(jiān)測凝結(jié)過程，該方法的原理如下:在析出晶體與結(jié)晶階段，凝膠材料逐步變化為固態(tài)，在逐步轉(zhuǎn)化固態(tài)的過程中，聲波的傳播速度會逐步提高，從而對凝結(jié)過程做出積極的相應(yīng)，對凝結(jié)過程做出敏感的數(shù)據(jù)監(jiān)測。但該方法在溶解階段與析出晶體階段這兩個連續(xù)階段過程則不適合，在此階段中，如前文所述，液體所占比重較大，在液體比重較大的狀態(tài)下，聲波的傳播速度將會很慢，小部分晶體的出現(xiàn)對聲波的傳播速度影響不大，因此，所獲得的數(shù)據(jù)變化差異較小，無法獲得該階段的有效變化數(shù)據(jù)；前述兩個數(shù)據(jù)在不同階段能對凝結(jié)過程的變化產(chǎn)生積極的反應(yīng)，獲得敏感的數(shù)據(jù)變化，但是兩種測試方法均無法明確顯示溶解階段向析出晶體階段的轉(zhuǎn)變節(jié)點，也無法有效反映出析出晶體階段向結(jié)晶階段的轉(zhuǎn)變節(jié)點，為解決這個問題，本發(fā)明提供了溫度測試方法，膠凝材料的水化反應(yīng)過程溫度轉(zhuǎn)變非常明顯，但在轉(zhuǎn)變之前溫度變化并不大，如在溶解階段，溫度通常為常溫，在溶解階段向析出晶體階段轉(zhuǎn)變時，其溫度能在極短的時間內(nèi)上升幾十度，此時，采用溫度測試方法即可有效的對轉(zhuǎn)變節(jié)點進行監(jiān)測，有效的獲得轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明所提供的膠凝材料凝結(jié)測試方法可有效的對凝結(jié)過程進行監(jiān)測，實時掌握凝結(jié)過程，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在利用本發(fā)明的基礎(chǔ)上獲得有效、敏感的凝結(jié)數(shù)據(jù)，從而有效的方便本領(lǐng)域技術(shù)人員對外加劑及原料的添加種類、添加數(shù)量等進行指導(dǎo)。
[0013]本發(fā)明所提供的測試方法同時進行，一次制樣同時測量，既彌補三種方法的不足，又可使三種方法(指標(biāo))數(shù)據(jù)相互印證，獲得有效的數(shù)據(jù)省時省力。
【附圖說明】
[0014]圖1 一種膠凝材料凝結(jié)過程測定儀結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]一種膠凝材料凝結(jié)過程監(jiān)測方法，其特征在于采用以下方法對膠凝材料的凝結(jié)過程進行監(jiān)測:
A將攪拌好的混凝土迅速放入一個方形模具中；
B在方形模具