本发明涉及建筑材料检测领域，特别涉及一种混凝土芯样补平用硫磺胶泥及其制备方法。
背景技术：
在工程质量监控中，混凝土抗拉强度与抗压强度是混凝土结构中两项重要的技术指标，混凝土抗压强度的检测方法包括混凝土立方体试块检测法、超声波检测法、回弹检测法、钻芯检测法等，其中，钻芯检测法是利用专用钻机从结构混凝土中钻取混凝土芯样以检测混凝土强度或观察混凝土内部质量，相对于其他方法具有准确、直观的特点，是混凝土质量鉴定与事故分析中常用的方法。但是，混凝土芯样在取样中受各种因素影响，取得的混凝土芯样端面的平整度和垂直度不能完全满足检测要求，需采用机械磨平或补平处理。现有技术中，直接对端面进行机械磨平的操作对磨平设备的加工精度与试验人员技术能力、熟练程度有很高的要求，容易造成试验结果不稳定；采用对端面进行补平方式通常采用水泥或者硫磺，用水泥进行端面补平是将水泥补在端面下凹的地方，并在高湿度条件下养护后晾干，养护不当、或在晾干过程中由于温湿度等不可控因素产生了严重的收缩导致变形，会使补平的端面出现凹凸现象影响试验结果的准确性，而且，水泥凝结通常需要6~7小时，采用水泥补平端面的方式耗时长且效率低下；用硫磺进行端面补平是将硫磺覆在端面后加热，使硫磺熔化并填补端面下凹的地方，虽然耗时少，但用硫磺补平的端面表面强度不好，容易碎裂。
技术实现要素：
有鉴于此，有必要提供一种混凝土芯样补平用硫磺胶泥及其制备方法。
本发明提供一种混凝土芯样补平用硫磺胶泥，包括砂、水泥和硫磺，且在预定的配置温度下将砂、水泥和硫磺混合配置而最终获得混凝土芯样补平用硫磺胶泥，其中配制温度为160℃~170℃，所述砂、所述水泥和所述硫磺之间的重量比为1:1:4。
本发明还提供一种混凝土芯样补平用硫磺胶泥的制备方法，包括：
将砂、水泥和硫磺放置在搪瓷容器中搅拌均匀，得到粉末混合物，所述砂、所述水泥和所述硫磺之间的重量比为1:1:4；
加热所述搪瓷容器，并持续搅拌所述粉末混合物，直至所述粉末混合物中的所述硫磺融化，致使所述粉末混合物形成浆体，所述浆体即为所述混凝土芯样补平用硫磺胶泥，其中加热的配制温度为160℃~170℃。
本发明实施例提供的混凝土芯样补平用硫磺胶泥，解决了传统的混凝土芯样补平质量难以控制的缺陷，克服了机械磨平法对设备精度要求高且成品率低的问题，相比于水泥材料具有硬化速度快、收缩变形小、强度高的优势，极大地提高混凝土芯样的端面补平效率，也提高了用钻芯法检测混凝土抗压强度的准确性和检测数据的准确性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种混凝土芯样补平用硫磺胶泥，其是通过砂、水泥和硫磺这三种材料制成，其中，砂、水泥和硫磺之间的重量比为1:1:4，且在预定的配置温度下将砂、水泥和硫磺混合配置而最终获得混凝土芯样补平用硫磺胶泥，其中配制温度为160℃~170℃。其中，所用的水泥为P.O42.5硅酸盐水泥，所用的砂为0.4mm级工程用水洗砂，所用的硫磺为高纯度的升华硫。
本发明实施例还提供一种混凝土芯样补平用硫磺胶泥的制备方法，其可包括以下步骤：
S1，将砂、水泥和硫磺放置在搪瓷容器中搅拌均匀，得到粉末混合物，砂、水泥和硫磺之间的重量比为1:1:4，具体重量值可以取100g、100g、400g。
S2，加热所述搪瓷容器，并持续搅拌所述粉末混合物，直至所述粉末混合物中的所述硫磺融化，致使所述粉末混合物形成浆体，所述浆体即为所述混凝土芯样补平用硫磺胶泥，其中加热的配制温度为160℃~170℃。
为了得出本发明实施例提出的各成分最佳配比值，以下列举了本发明的试验方案，试验采用正交试验法，分别选取砂、水泥、硫磺、温度为4个因素，每个因素取3个水平，如表1、表2所示，砂、水泥和硫磺的重量百分比共有9种组合，并分别测试其在不同温度下配制的硫磺胶泥的流动性能、强度等级和粘结性。正交试验时，温度误差控制在设定温度±5℃之内。
表1 因素水平表
表2 试验方案
在熬制混凝土芯样补平用硫磺胶泥时全过程都要充分搅拌，以达到材料受热均匀。
试验结果分析，如表2中的方案1、5、9，温度为低于或等于135℃时，搅拌熬制的混凝土芯样补平用硫磺胶泥会很稀，砂沉淀在底部分布不均匀，采用这样温度熬制出的混凝土芯样补平用硫磺胶泥修补混凝土芯样的厚度层会很薄或不匀质，修补层小于1mm,容易导致在混凝土芯样试压过程中混凝土芯样未达到破坏荷载时，修补层已经破坏，不符合标准规定，即混凝土芯样破坏荷载时，修补层应基本完好。
如表2中的方案3、6、7，若加热温度高于或等于190℃时，熬制过程中硫磺会挥发冒烟，甚至着火，另外，胶泥的材料比例也会受影响。
如表2中的方案7、8、9，若砂过多，胶泥中所需的水泥就多一些，硫磺的量不足，这样熬制的胶泥会过稠，修补混凝土芯样时修补层的厚度会过厚，修补层大于1.5mm,无形中会增加了被修补混凝土芯样的高径比，混凝土芯样试压时的破坏荷载低于混凝土芯样真实强度，不符合标准规定。只有胶泥稠稀合适，修补混凝土芯样时修补层的厚度在1mm~1.5mm之间，修补层强度能够在混凝土芯样试压整个过程中不破坏，才能真实反映出混凝土芯样的实际强度。
如表2中的方案1、2、3，若砂含量少，混凝土芯样的强度将变低，这样熬制的胶泥会过稀，砂沉淀在底部分布不均匀，采用这样温度熬制出的混凝土芯样补平用硫磺胶泥修补混凝土芯样的表面会不结实，容易导致在混凝土芯样试压过程中混凝土芯样未达到破坏荷载时，修补层已经破坏。
由表2的试验方案和试验结果可知：砂的含量越高，混凝土芯样补平用硫磺胶泥的强度越高，水泥含量越高，混凝土芯样补平用硫磺胶泥的粘结性越好，升华硫的含量越高，混凝土芯样补平用硫磺胶泥越粘稠，砂的分布越均匀，配制温度过低则混凝土芯样补平用硫磺胶泥溶液过稀，配制温度过高，则升华硫易挥发。通过正交试验法，综合考虑各个因素在不同水平下配制的混凝土芯样补平用硫磺胶泥性能，最终试配出表2中的方案4性能稳定、强度合适、粘结力好的混凝土芯样补平用硫磺胶泥，可为钻芯法检测混凝土抗压强度打好基础。
使用表2中的方案4中的配比和温度制成的混凝土芯样补平用硫磺胶泥性能较好。具体使用时，将混凝土芯样垂直固定在补平机上，在混凝土芯样正下方放置的托盘上倒入熬好的混凝土芯样补平用硫磺胶泥后，迅速将混凝土芯样下压到用于垫膜的托盘上，使混凝土芯样补平用硫磺胶泥在压力作用下进入至混凝土芯样的内凹部位并填平，保持下压30秒后抬起，此时，混凝土芯样补平用硫磺胶泥已经在混凝土芯样的端面上快速凝结，补平操作完成。
用此方案熬制的混凝土芯样补平用硫磺胶泥修补混凝土芯样时，凝结时间快，入模、压入混凝土芯样、凝结、取下托盘，熟练操作只需2～3min，修补好的混凝土芯样表面非常平整，平整度完全达到标准要求。此类胶泥非常适用混凝土钻芯强度检测。
本发明实施例提供的混凝土芯样补平用硫磺胶泥，解决了传统的混凝土芯样补平质量难以控制的缺陷，克服了机械磨平法对设备精度要求高且成品率低的问题，相比于水泥材料具有硬化速度快、收缩变形小、强度高的优势，极大地提高混凝土芯样的端面补平效率，也提高了用钻芯法检测混凝土抗压强度的准确性和检测数据的准确性。