[发明专利]一种测量水泥水化放热速率和水化期的装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种测量水泥水化放热速率和水化期的装置及其使用方法，该由测试装置和计算机组成；测试装置包括保温仓和保温仓盖，在保温仓内部有样品仓，在样品仓内部有电磁搅拌装置和样品池，电磁搅拌装置位于样品仓内部的底端，样品池放置于电磁搅拌装置上，且样品池上开口利用密封盖密封，温度传感器和电导率传感器贯穿设置在密封盖上，在样品池内部有搅拌转子；计算机通过数据线与温度传感器和电导率传感器相连。其使用时将样品置于样品池中并安装好该装置，开启电磁搅拌装置，在计算机上记录水泥混凝土浆体结构形成过程中的温度和电导率变化曲线。该装置可以连续、自动、原位监测水泥自加水开始结构形成全过程，且实验设备便携、成本低廉。

技术领域

本发明涉及的是一种测量水泥水化放热速率和水化期的装置及其使用方法，属于水泥混凝土性能测试技术。

背景技术

水泥混凝土是当今最重要的建筑材料，广泛应用于建筑、交通、桥梁、水利、地下工程等领域。随着全球经济迅速发展，建设规模空前，水泥混凝土使用量逐年上升，对于经济高速发展的中国尤为突出；然而，由于现代混凝土组分复杂，胶凝材料用量大，并且掺加了大量的工业废渣和外加剂，早期易开裂，导致长期力学强度和耐久性下降。我国近年来混凝土结构的过早失效时有发生，这不仅导致了国家财富大量流失，而且造成了资源与能源的极大浪费，更严重的是造成了大量的人员伤亡。

水泥的水化期和水化放热量是水泥的重要技术指标，若水泥水化期不适宜施工，会影响水泥混凝土制品的工作性能和服役性能；且水泥水化放出大量的水化热，而砼是热的不良导体，大体积砼工程内部积聚大量热量，导致内部温度较高，若严重则形成基体开裂。因此水泥水化过程进行速度的快慢及程度的大小直接决定着水化产物的数量以及微结构的密实程度，最终将影响水泥混凝土结构的物理力学性能、变形行为和长期耐久性能，因此水泥水化过程进行速度的快慢及程度的大小参数，可以用来监控水泥混凝土的质量，保障水泥混凝土的长期服役性能，同时也可用来优选原材料、优化配合比参数和科学指导施工。因此，研发水泥水化过程的监测装置具有十分重要的工程价值，为水泥混凝土质量监控提供了科学的实验仪器，应用前景十分广阔。

现有技术主要通过维卡仪测定水泥凝结时间，推测水化期，其具有误差大、操作繁杂，不能多样品同时测量、重复测量等缺点；水化热主要通过溶解热法和热导式等温量热仪，其缺点为前期准备复杂、误差大、连续监测时间短、仪器造价高且携带不便、水泥样品静置测试易分布不均等。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种测量水泥水化放热速率和水化期的装置及其使用方法，实现水泥早期水化过程的快速与准确测试。

技术方案：本发明提供了一种测量水泥水化放热速率和水化期的装置，该装置由测试装置和计算机组成；

其中测试装置包括保温仓和保温仓盖，在保温仓内部设置有样品仓，在样品仓内部设置有电磁搅拌装置和样品池，电磁搅拌装置位于样品仓内部的底端，样品池放置于电磁搅拌装置上，且样品池的上开口利用密封盖密封，温度传感器和电导率传感器贯穿设置在密封盖上，其感测点的一端伸入样品池中，另一端分别连接有数据线，在样品池内部放置有搅拌转子；

测试装置外部的计算机与数据线相连，记录温度传感器和电导率传感器的数据。

其中：

所述的保温仓和保温仓盖构成密封环境。

所述的电磁搅拌装置的转速在100～1500rpm范围内调节。

所述的保温仓是由导热系数小于0.038w/(m·k)的材料制成的密封保温仓，且保温仓的壁厚不小于10cm。

利用电磁搅拌装置带动搅拌转子转动，使密封状态下的样品在保温仓内持续均匀混合；通过温度传感器和电导率传感器连续不断地测量样品温度和电导率值，并经由数据线传递至计算机内记录成数据曲线，实现数据的实时观察与比较。