[实用新型]一种快速提取水泥基材料饱和孔隙水的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能快速、高效提取水泥基材料孔隙水的装置。

背景技术

水泥基材料含水会引起其物理力学性能变化，含水量的多少对材料性能的影响也不同，含水量大的试件，其物理力学性能劣化程度大，在实验室中常常研究其极端含水状态—吸水饱和状态下水泥基材料（砂浆、混凝土等）的热变形、抗压强度、抗冻性能及耐久性等性能下降程度，分析其机理时通常需要获得孔隙水的表面张力、有效碱含量、接触角、氯离子含量或进行孔隙水成分的分析、电化学测试等。

目前混凝土孔隙水的提取方法主要有三种：取出固液萃取方法（例如Newton C J,Sykes J M.The effect of saIt additions on the alkalinity of ca(OH)₂solutions[J].Cement and Concrete Composites,1987,17(6):765.）、原位固液萃取法（例如Sagués A A,Moreno EI,Andrade C.Evolution of pH during insitu leaching in smallconcretecavities[J].Cement and Concrete Composites,1997,27(11):1747）和高压提取法（Berry E E,Hemmings R T,Comelius B J.Mechanisms of hydration reactions in high volume fly ash pastes and mortars[J].Cement and concrete Composite，1990,18(2):301）。

现有技术例如文献（王昆,屈文俊,张俊喜,李沛豪.再碱化钢筋一砂浆试件再碳化后的电化学性能.同济大学学报[J],2012,40(7):1058-1063）认为高压提取法对设备的要求较高，原位固液萃取法花费时间比较长，取出固液萃取方法比较简单可行。

取出固液萃取方法是将水泥浆试件破碎后研磨过筛，烘干至恒重加去离子水，以每分钟120次的频率24h后振荡瓶过滤得到溶液，再进行PH值等试验。这种溶液并不是存在于孔隙，而是模拟试件浓度加入的去离子水进行制备，这过程中还有一些固定在孔隙或生成物中的碱，如氢氧化钙，就会溶于水中，使得溶液pH值偏高。因此这种方法得到的孔隙水并不是真实的孔隙水的浓度和成分。有文献（万小梅,赵铁军.混凝土粉末浸液的电导率与混凝土的渗透性.工业建筑,2005,35(8):82-88）表明采用取出固液萃取方法得到的电导率与孔溶液的电导率有较好的相关性，利用粉末浸液测试的电导率对电测渗透性结果进行修正是可行的。然而这种方法应用于砂浆提取的孔隙水用以电测渗透性其结果是否需要并如何进行修正没有学者研究过，并且此法提取的孔隙水对砂浆或混凝土等水泥基材料的其它孔隙水指标（如pH值，表面张力，接触角等）的影响大小及修正系数未被了解，因此取出固液萃取方法制备的孔隙水用以测试pH值、表面张力、接触角等试验其结果值得商榷。

高压提取法是材料放入设备中在压力机作用下将孔隙水挤压出来，这种方法提取的孔隙水是真实的孔溶液，但是它对提取设备要求较高，在国内下列文献（叶铭勋,卢保山,许温葭等．低碱度水泥浆体中钙矾石通过液相形成的证据[C]第三系列水泥及混凝土论文集．北京：中国建筑材料科学研究院,1997:282-286）和（张建波，张文生，吴春丽，叶家元.硅酸盐与硫铝酸盐复合水泥孔隙液相pH值变化研究.水泥，2011，(5)：1-4）报道了叶铭勋、卢保山等设计的压滤机可以对水泥试块液相分离，压滤机由模芯、模体、密封圈、底盘组成，底盘上设有导液通道，Φ100mm*60mm圆盘试样套上尼龙布放在密封圈和底盘之间，加压将孔隙水压出通过导液通道流出。该设备的弊端主要有以下方面：其一，该设备的功能太单一，仅仅针对小于Φ100mm*60mm圆盘的水泥石试样适用，由于尺寸较小不宜成型和测试混凝土试件；其二，该设备溶液过滤功能较差，仅通过尼龙布来过滤，在压力较大时或试样为颗粒状时，，尼龙布被压破，嵌入水泥石后，过滤效果就打折扣，得到的溶液会有一定杂质，基于此该设备不适合用作颗粒试件的挤压。鉴于试件饱水难的问题，饱水砂浆孔隙水的提取时，通常为了减少吸水饱和时间，将试件破成小颗粒，因此砂浆饱和孔隙水的挤压不适合采用该设备。因此急需一种适合提取砂浆颗粒孔隙水的装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能快速、高效提取水泥基材料不含其它杂质的孔隙水的快速提取水泥基材料饱和孔隙水的装置。