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温度对新拌水泥沥青浆体流动性和水化速率的影响分析

作者:张奥 陈政 来源:科学与财富 202020期 时间:2020-11-19

摘要:新拌水泥沥青浆体在多种工程活动中取得了重要应用,在工程实践中,发现环境温度对该材料的浆体流动性与水化速率的影响较大,导致水泥砂浆的品质下降。本文探讨了不同温度...

  摘要:新拌水泥沥青浆体在多种工程活动中取得了重要应用,在工程实践中,发现环境温度对该材料的浆体流动性与水化速率的影响较大,导致水泥砂浆的品质下降。本文探讨了不同温度环境下,新拌水泥沥青浆体的流动性和水化速率参数,在探讨了这两类信息综合影响的基础上,方可在该材料的后续使用过程中,通过对周边环境的协调与处理,以更好提高水泥砂浆的品质。

  关键词:温度参数;新版水泥沥青浆体;流动性;水化速率

  引言:新拌水泥沥青浆体在使用过程,要严格控制该材料的流动性与水化速率,为取得更为精确的结果,需要通过实验的方法探究这两个参数。在专业性的工作过程中,要借助专业的实验手段和工作方法,通过测量工作参数的模式,测量这两个参数,之后方可给出最终结果。

  1温度对新拌水泥沥青浆体流动性和水化速率影响的实验设计

  1.1?? 材料配置工作

  在实验过程中,要根据新拌水泥沥青浆体的使用参数,确定该材料中的原料类型、外加剂类型、水灰比参数等,并按照选择的材料类型综合配置原材料。在材料的配置过程,对于基准水泥,选用纯硅酸盐水泥,化学成分为氧化钙(62.83%)、二氧化硅(21.65%)、三氧化二铝(4.44%)、三氧化硫(3.14%)、三氧化二铁(2.78%),在所有化学元素的共同作用下,该材料的细度模数确定为0.5,且其比表面积为341m2/kg。

  在配置的乳化沥青结构中,使用未改性的阴离子型的乳化沥青与阳离子型的乳化沥青,加入的消泡剂为 RHODOLINE DF642消泡剂。在该结构的处理过程中,整个结构中还需要科学精准地配置水灰比参数,在配置过程中,将该参数确定为0.4,并且在水灰比参数的计算过程中,已经核算了该结构中的水资源含量[1]。

  1.2?? 樣品取得工作

  在样品的取得过程中,需要将所有的原材料按照相应的比例,配置在温度与湿度都可控的环境试验箱中,且在该材料的配置阶段,也需要同时使用搅拌锅材料。其中试验箱的温度范围保持在 -40℃~150℃范围,温度参数的波动量为±0.5℃。在具体的试验过程中,将该设备的温度控制在0℃、20℃和40℃状态下,并且原材料需要保持静置状态,时间为24h,在完成了该步试验之后,需要将其他的各类材料配置到已经经过静置处理的新拌水泥沥青浆体中,并在搅拌锅中持续搅拌4min,以混合均匀。

  1.3?? 样品测量工作

  在样品的测量工作中,需要测量两个参数,即流动性参数和水化热参数。对于流动性测定参数,要根据相关制度的要求,分析混凝土外加剂的均匀性,当确定均匀度下降时,则可确定该结构的均匀度不足。在测量过程,要把获取的浆体配置到0℃、20℃和40℃,并且在不同的温度环境下,分别静置5min、30min、60min 和120min,在达到了静置处理时间之后,对该新拌水泥沥青浆体进行测量,只需要从中选择一部分的浆体,在室温环境下测量该样本的扩展直径。该项工作中,从材料的搅拌均匀处理一直到测试过程,总处理时间要控制在2min 之内,且每次测试处理完毕之后的砂浆不回收处理,将实验结果分别记录。另外在测量过程中,温度也会对乳化沥青的粘度造成一定的影响,为了可以提高测量效率,也需要使用流变仪分别测量乳化沥青在不同温度参数下的粘度参数,温度参数分别为0℃、20℃和40℃,该设备的转速保持为100r/min。

  新拌水泥沥青浆体的水化热测量过程,可以测量由于水泥水化现象导致的温度变化参数,工作过程需要将设备放置于可以模拟高低温环境的试验箱中,并从中选取200g 样品搅拌均匀,之后放置到仪器汇总,并测量新拌水泥沥青浆体的内部温度,当浆体内部的温度保持恒定可认为达到了恒定效果。另外也要探讨在不同温度环境下的新拌水泥沥青浆体半绝热温度升高曲线。

  2温度对新拌水泥沥青浆体流动性和水化速率的具体影响

  2.1?? 水化热参数变化

  从取得的试验结果上来看,半绝热温升仪在工作过程中,检测了在不同温度环境下,配置的新拌水泥沥青浆体水化热参数,此外也分析了在不同沥青材料加入量的情况下,该材料的具体水化热产生参数,从而更好理解该材料的水化速率。从反应过程的温度变化线来看,水化速率可以分为5个阶段,即快速反应期、诱导反应期、加速反应期、减速反应期和衰退反应期,其中不同的反应周期中,该系统的反应模式和代表的反应时间之间存在差别。其中在同一个温度环境下,发现当新拌水泥沥青浆体中沥青材料的加入量越多,则材料的水化速率越低,而在沥青的加入量相同时,若温度降低,则该材料的诱导期也会延长,代表着材料的水化速率降低。此外在沥青的加入量增加时,则新拌水泥沥青浆体的水化速率参数对温度的敏感值下降,且含有阴离子的新拌水泥沥青浆体中,其温度敏感性相对于含有阳离子的沥青材料来说更低。

  新拌水泥沥青浆体的水化速率分析过程,也要综合分析该材料受到其他参数影响情况,其中在沥青的掺入量较多时,则沥青材料可以产生更好的水泥颗粒包裹效果,则从作用形式上来来看,对于水泥的水化速度减缓作用更为明显,故而在高温环境下,水化速率受到的温度影响较低。另外对于浆体的流动保持性能,实验检测结果发现,新拌水泥沥青浆体的流动性保持效果受到温度的影响相对较高,成因是在高温环境下,乳化沥青的稳定性下降。

  2.2?? 流动性参数变化

  在流动性的测量工作中,需要测算3个参数,首先是初始扩展度,从测量结果来看,才来的所处环境温度提高时,则浆体的初始扩展速度降低,同时在新拌水泥沥青浆体的配置中,沥青材料与水泥材料的质量比从0.1?提升至0.5时,则该材料的温度敏感度逐渐下降[2]。

  其次是流动保持性,通过对取得的描述曲线分析,可以发现在不同的温度环境下,在新拌水泥沥青浆体自主反应一定时间之内,材料会出现水化作用,同时水化作用会对原有的材料结构造成一定的影响,故而在该材料的后续作用中,扩展度会发生一定程度上的下降,此外温度的不断提高,会让浆体的流动保持性能不断下降。

  最后是离子层面的影响,要分析阴离子和阳离子分别加入情况下,不同温度环境下的流动性参数,可发现加入阴离子情况下,无论何种情况下,流动性都相对较低。

  结论:综上所述,温度对新拌水泥沥青浆体流动性和水化速率的影响过程中,要通过对相关实验的设计和使用,分析这类材料的作用参数。从取得的实验成果上来看,当材料的温度提高时,则该材料的水化速率提高,而在材料的流动性方面,取得的参数表现正好相反。

  参考文献:

  [1]??? 谭志鸿. 水泥沥青复合胶结料硬化过程及硬化机制研究[D].哈尔滨工业大学,2018.

  [2]??? 李炜. 水泥—乳化沥青交互作用及其机理研究[D].东南大学,2018.

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