[发明专利]一种用于监测混凝土质量和凝结硬化状态的方法

说明书

本发明涉及一种用于现场/及时监测凝土质量和凝结硬化状态的方法，包括第一步，在混凝土成型前现场确定监测用电极对；第二步，在混凝土成型或浇注完成后，将现场具有的电极对与测试设备相连接，测试设备通过电极对混凝土施加正弦交流信号，测定这对电极间的混凝土的交流阻抗电学参数；第三步，记录并形成电学参数‑时间曲线；第四步，根据电学参数‑时间曲线的形状确定混凝土的水化状态；第五步，从完整的电学参数‑时间曲线上确定初凝时间点和终凝时间点，并进一步确定初凝时间和终凝时间；第六步，通过比较混凝土的初凝时间和终凝时间，分析混凝土的质量。本技术能准确确定混凝土凝结时间，判断混凝土的质量，合理安排工程进度，确保施工安全。

技术领域

本发明涉及一种用于现场/及时监测、判断混凝土凝结硬化状态和判断混凝土质量的方法，特别涉及一种利用混凝土的电学参数变化来监测混凝土凝结硬化状态和判断混凝土质量的方法。

背景技术

常规的混凝土是一种宏观均匀而微观不均匀的大宗建筑材料。现有的许多建筑工程都是采用混凝土作为主要的建筑材料。这些混凝土基本上都不是浇注后就算完工了的，还有很多后续的工作或程序需要进行，比如，脱模、新的浇注等。

混凝土的水化程度和已具有的力学性能对后续工作的开展和工程进度具有决定性影响因素。在实际的混凝土施工过程中，通常采用成型小样法来判断混凝土的状态：在浇筑混凝土的过程中随机取样施工现场的混凝土成型混凝土小样，然后将混凝土小样与混凝土构件同条件养护；通过测试混凝土小样的凝结时间、不同龄期的力学性能来判断混凝土构件的凝结时间、力学性能。

混凝土的小样法充分利用了混凝土的均匀性和混凝土的体积效应。在正常环境下，实际的混凝土构件尺寸是远大于混凝土小样的尺寸的，混凝土的内部温度也是高于小样混凝土的温度的。在其它条件都完全相同的情况下，混凝土构件因为温度高而水化速度快，其凝结时间比混凝土小样短，其力学性能发展速度比混凝土小样快。在早期的力学性能判断中，利用混凝土小样法是具有比较大的保险系数的。因此，混凝土小样法在实际工程中得到了广泛的应用。

随着混凝土技术的发展，大量的工业废弃物或副产物作为混合材或掺合料进入了混凝土工程中，比如磨细高炉矿渣、粉煤灰等。这些掺合料的使用，一方面降低了混凝土的成本，另一方面也改善了混凝土的性能。比如，粉煤灰能明显改善混凝土的工作性、降低水化热。因此，掺合料已经成为混凝土的不可缺少的组成部分。

然而，这些掺合料是工业废弃物或副产物而不是有严格质量要求和标准的产品，将因工艺、配方或原材料的变化而变化，存在明显的不稳定性，各个批次的材料的性能差距较大。这些缺点已经成为影响混凝土质量的一个重要方面。但是，大量的工程实践表明，这些材料的不均匀性尚不足以造成重大的工程事故。随着世界环境的日益恶化，特别是大气污染异常严峻。雾霾已经成为影响个体健康乃至社会稳定的一个重大公共环境问题。通过降低工业废气中的氮氧化物的含量来改善空气质量已经成为全社会共识。降低工业废气中的氮氧化物一般称为脱硝处理。对于含氮氧化物的工业废气，特别是大型火电厂的废烟气，通常采用氨水还原法脱硝。氨水还原法利用在高温环境条件下的氨气的还原性来还原氮氧化物为氮气和水，从而达到降低氮氧化物的目的。因此，脱硝处理工艺是在既有排放烟气的工艺、过程中通过雾化氨水完成的，充分利用了原有的各种条件。但是，与将粉煤灰分离后的烟气进行脱硫处理工艺不同，脱硝处理是在粉煤灰与烟气分离前进行的。在脱硝处理过程中，烟气中的固态颗粒物-粉煤灰必然与氨水相接触并吸附部分氨水。采用脱硝处理工艺后得到的粉煤灰一般称为脱硝灰。脱硝灰中必然吸附了部分氨水，且吸附的氨水的量将因各种工况的变化而变化。由于氨是碱性物质，必然与烟气中的酸性气体，比如二氧化碳，二氧化硫等发生化学反应，最后以碳酸铵或碳酸氢铵、硫酸铵等形式存在。脱硝灰中的氨含量的变化把原本不稳定的粉煤灰质量带入更大的波动中。