[发明专利]一种量化铝酸盐水泥水化产物转变程度的方法

说明书

本发明涉及一种量化铝酸盐水泥水化产物转变程度的方法，通过CAC体系化学收缩曲线的斜率变化来确定水化产物完全转变所需时间。结合不同的养护温度历程，可直接用于估算不同温度条件下CAC浆体中水化产物的转变度。本发明为预测CAC体系水化产物的晶型转变过程提供了一种简单而实用的方法。

技术领域

本发明涉及铝酸盐水泥体系的水化产物转变过程评估方法，具体涉及一种量化铝酸盐水泥水化产物转变程度的方法。

背景技术

铝酸盐水泥(CAC)是一种高铝酸钙含量(铝酸钙含量超过30％)的特种水泥，迄今已有100多年的发展历史。与大宗硅酸盐水泥相比，CAC具有快硬早强、高耐磨性、耐化学侵蚀性以及耐高温性等诸多优势，因此被广泛应用于低温工程、应急抢修、大坝溢洪道修筑、污水管网修筑、耐火材料等领域。但因其水化产物易受温度影响发生晶型转变而导致强度倒缩，CAC的应用范围及产量仍远不如硅酸盐水泥。

不同于硅酸盐水泥，CAC的水化对温度的敏感性很高，其生成水化产物的种类取决于养护温度——当温度低于23℃时，主要生成的水化产物为CAH₁₀；当温度在23～25℃左右时，其主要水化产物为C₂AH₈和AH₃；而当温度高于35℃时，主要水化产物为C₃AH₆和AH₃。其中，六方晶型的CAH₁₀和C₂AH₈均为介稳态水化产物，会随龄期延长逐渐转变为稳定的立方晶型水榴子石(C₃AH₆)。该转变过程属于不可避免的热力学转变，被称为“晶型转变”，即无论环境温度如何，CAC水化产物中所有亚稳相终将转变为稳定状态。而其水化产物从亚稳态到稳态的转变速率取决于其温度历程，高温会加速这种晶型转变过程。

这种晶型转变现象的存在最终会造成CAC体系后期强度的倒缩，即由于晶型转变过程随龄期延长而不断进行，CAC体系的强度会逐渐降低至与晶型转变过程完成时相对应的最低强度。晶型转变一旦完成，CAC体系中尚未水化的CA矿物会在水化时直接形成稳定的C₃AH₆和AH₃，从而使得体系强度有所回升。但实际上，CAC体系的水化产物不可能发生100％完全转变。实际工程应用中，不管是CAC混凝土预制件还是现浇构件，提前估算其在不同龄期时结构内部水化产物的晶型转变程度，可以预测CAC混凝土可达到的最低强度及长期耐久性。但目前尚没有简单有效的方法来预测CAC体系水化产物的转变程度。因此，如何预测CAC在水化期间亚稳态水化产物向稳态水化产物转变的程度成为其面临的关键问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简便、快速的量化铝酸盐水泥水化产物转变程度的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种量化铝酸盐水泥水化产物转变程度的方法，包括以下步骤：

(1)将待测铝酸盐水泥加水形成浆体，水固比为a，然后将浆体注入若干容器中，称量得到每个容器中浆体的重量为m，加水注满容器，然后用插有毛细刻度管的橡皮塞密封容器；然后将若干容器置于不同温度的恒温养护箱中；

(2)读取毛细刻度管的初始读数，记作V₀，每隔一段时间，读取每一个容器中毛细刻度管的液面读数，记作V_t，计算得到化学收缩值S_t，以S_t为纵坐标，以得到该S_t的读取时间t作为横坐标，绘制不同温度下待测铝酸盐水泥的化学收缩测试曲线，当所述化学收缩测试曲线的斜率为0时，记录其对应的时间t(T)为完全转变时间；

(3)以养护箱内的温度T作为横坐标，该温度下浆体的完全转变时间t(T)为纵坐标绘制曲线，拟合试验数据点得到转变度曲线；