[发明专利]一种基于射线成像测量SAP在水泥浆体中吸放水曲线的方法

说明书

本发明公开了一种基于射线成像测量SAP在水泥浆体中吸放水曲线的方法，具体为：称量SAP的干燥质量和不同吸水质量；同时用拍照法获取SAP不同吸水程度下的照片，在所拍摄的照片上做SAP内切圆和外接圆，获取SAP的内径和外径；分别建立SAP质量与外径三次方和内径三次方之间的映射数据；将SAP和水泥组分干混搅拌，然后加水开始计时，浆体搅匀后将其注入到塑料模具得到待测水泥浆体样品；对样品中SAP在不同时间点进行射线成像；对不同时刻的射线图像中SAP分别做内切圆和外接圆，获得不同时间SAP的外径和内径，再根据映射数据得到不同时刻SAP的质量；整合以上数据，得到SAP在水泥浆体中的吸放水曲线。

技术领域

本发明涉及一种基于射线成像测量超吸水树脂(SAP)在水泥浆体中吸放水曲线的方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

水泥混凝土是如今用量最大的建筑材料，提高材料性能和耐久性对节能环保以及社会可持续发展具有重要意义。最近几十年，随着高效外加剂和矿物掺合料的大量使用，具有更高强度和更好耐久性的高性能混凝土获得了越来越多的应用。然而，低水灰比、高矿物掺和量的高性能混凝土早期收缩远远大于普通混凝土，特别容易产生对耐久性有负面影响的收缩裂纹，与提高强度和耐久性的初衷背道而驰，成了高性能混凝土推广应用的拦路虎。为了缓解高性能混凝土早期收缩开裂问题，在高性能混凝土中掺入内养护剂和膨胀剂等措施便应运而生。

内养护技术作为缓解高性能混凝土早期收缩的重要技术手段，21世纪以来，成为建筑材料领域的研究热点。SAP因其良好的吸水性和保水性，巨大的工业化产量，相对廉价的价格，已成为理想的内养护材料，受到愈来愈多建筑材料研究者的重视。大量研究都表明：SAP内养护可以维持混凝土内部的高湿度，显著降低混凝土的早期收缩特别是自收缩。但SAP内养护在混凝土中仍然存在着很多未知问题阻碍了其推广应用。比如，时至今日，SAP内养护的几个核心问题：SAP在水泥中的最少掺量，SAP内养护水的有效传输距离以及SAP内养护水的释放时间，都还没有得到明确的解答。这些问题之所以迟迟没有得到解答，是因为现有技术难以获知SAP在真实水泥浆体中的吸放水过程。

测量SAP在液体中的吸放水曲线并不困难，可以用经典的茶叶袋法(Tea-bagmethod)和过滤法(Filtration method)来获取SAP在去离子水和不同盐溶液中的吸放水曲线。但要获取SAP在水泥浆体中的吸放水曲线并不容易。目前，为了研究SAP在水泥浆体中的吸放水行为，绝大多数研究用模拟水泥孔隙溶液，或特殊条件下(比如大水灰比，早龄期)提取的水泥孔隙溶液，作为SAP吸收的溶液介质，用茶叶袋法或过滤法获取该曲线。可问题是水泥浆体中的孔隙溶液不但与初始水泥组成、水灰比、混凝土配合比有关，而且随着水化进行，孔隙溶液中的离子类型和浓度也在发生明显变化，这些都会影响SAP的吸放水行为；而且混凝土内部的湿度、压力也可能影响SAP吸放水行为，因此模拟液和提取液都无法如实反映SAP在水泥混凝土中的真实的吸放水过程，也就无法准确科学地解决SAP内养护的几大核心问题。因此，SAP内养护领域迫切需要一种方法来准确测量SAP在真实水泥浆体中的吸放水行为。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种基于射线成像测量SAP在水泥浆体中吸放水曲线的方法，该方法能够获取SAP在真实水泥浆体(净浆、砂浆、混凝土)的吸放水曲线。

技术方案：一种基于射线成像测量SAP在水泥浆体中吸放水曲线的方法，具体包括如下步骤：

(1)称量单个SAP的干燥质量M0，并通过成像设备获取该SAP的照片，在所拍摄的照片上做SAP的内切圆和外接圆，获得干燥SAP的内径D_in0和外径D_out0；

(2)将SAP放入带有标尺的盘子中，加入去离子水，在SAP吸水变大的过程中，用成像设备进行多次拍照，从而获得一系列大小不同的SAP照片，在每张SAP照片中，分别做SAP的内切圆和外接圆，获得不同饱水程度下SAP的内径D_ini和外径D_outi；