专利名称：水泥类材料抗裂性试验、检验方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥类材料(外加剂)的抗裂性试验、检验方法和指标，适用于评价外加剂对混凝土的抗裂作用。属于建筑技术领域。
背景技术：
众所周知，混凝土(水泥砂浆)抗拉强度小、抗折强度低，脆性有余而韧性不足，容易开裂，这也就成了混凝土构件和混凝土工程的致命缺点。
在建筑工程当中，混凝土的开裂是一个非常复杂的问题，出现混凝土开裂是建筑业的“常见病”和“多发病”。为了控制混凝土(水泥砂浆)裂缝，各地研究机构研制了如聚丙烯纤维、水泥膨胀剂等混凝土抗(阻)裂外加剂，但由于没有可行的、行之有效的检测方法，这些外加剂对混凝土的阻裂作用有多大，不得而知。
以往评价改善混凝土(水泥砂浆或净浆)的开裂性，习惯用一个间接力学指标——抗拉强度(或抗折强度)来评价。事实上，大量的实践证明及微观混凝土学验证，混凝土的开裂不与抗拉强度(或抗折强度)成正比关系，而是与很多因素有关。聚丙烯纤维加在混凝土中，不能明显提高混凝土的抗拉强度(或抗折强度)，但能大幅度减少混凝土的开裂，就是一个很好的例子。人们一直在找寻一个能够简便、正确、直观评价混凝土开裂的方法和指标。
目前有学者提出用检测物上所有裂缝体积的总和来进行评价混凝土(砂浆)的开裂性。但在实际工程当中，混凝土裂缝是非常复杂现象，裂缝有长有短、有深有浅、有宽有窄，而且弯弯曲曲、不规则，特别是裂缝宽度小于0.1mm的裂缝，裂缝体积很难测量、计算。因此，学者提出的这种评价方法，现在只停留在理论上，没有运用到实际当中。
技术方案本发明需要解决的技术问题，即本发明的目的，是为了提供一种水泥类脆性材料的抗裂性能试验、检验方法和指标，用于评价外加剂对混凝土的抗裂作用，对各种混凝土抗裂外加剂的抗裂作用进行量化评价，使混凝土抗裂外加剂的抗裂作用具有可比性。
本发明的技术问题可以通过采取如下技术方案解决。
确定水泥类脆性材料抗裂性能试验、检验方法和指标，其特点包括如下过程1.制作专用试验模具；2.制作试验用砂浆，所述试验用砂浆分为纯水泥砂浆和添加了外加剂的水泥砂浆；3.分别将纯水泥砂浆、添加了外加剂的水泥砂浆置于专用试验模具中，制成试板；4.待所述试验板在特定条件(温度26±2℃、湿度60±10％)下干燥后，分别计算出纯水泥砂浆试验板的裂缝数M0及添加了外加剂的试板的裂缝数M；5.用M0-M得出差值后除以M0，得出添加各种不同外加剂后对水泥类脆性材料抗裂性能的影响程度。
本发明的技术问题还可通过采取如下措施解决如前所述的试验板的制作过程，其特点是1.制作专用试验模具，试验模具的规格为400mm×400mm×5mm～6mm，模具底板用纤维增强硅酸钙板——埃特板制作，纤维增强硅酸钙板的燃烧性能达到GB8624A级要求；2.试验用水泥砂浆的制作过程a试验用原材料为42.5R普通硅酸盐水泥、水、标准砂。拌和应符合GB8076的规定，砂为符合GB178规定的标准砂；b试验用水泥砂浆各原料的配合比为水泥∶标准砂＝1∶0.8、水灰比＝0.42；3.搅拌采用机械或人工搅拌，先将所述干物料拌均匀，再加入拌和水搅拌3～4分钟至均匀为止；4.试板制作先将纤维增强硅酸钙板——埃特板用自来水两面淋湿，之后1～3分钟，待板上无水，出现表面指干时，放入模具内，将搅拌好的水泥砂浆倒在纤维增强硅酸钙板——埃特板的正面上，制成5mm或6mm厚的试板；
5.试板制作完毕后，放在温度26±2℃、湿度60±10％的特定的条件下，不直接照晒阳光、不淋雨水、不能人工或机械加大通风，养护室保养28天之后，进行测试。
如前所述的专用模具底板，其特点是用纤维增强硅酸钙板——埃特板制作成规格为400mm×400mm×5mm～6mm的模具底板，所述纤维增强硅酸钙板的燃烧性能达到GB8624A级要求。
如前所述的专用试板，其特点是所述外加剂为泰尼纤维、杜拉纤维或PP改性纤维(以及聚合物和非聚合物外加剂)。
如前所述的纯水泥砂浆试板及添加了外加剂的试板的裂缝的测试、计算方法，其特点如下1.混凝土、砂浆抗裂性试板的测试，以三个试板为一组；2.对比试板的制作、测试应同时进行(前、后相差不超过1小时)，以保证对比试板的制作、测试的外部环境条件一样；3.试板上所有的裂缝宽度必须小于0.3mm，如试板上有裂缝宽度大于0.3mm的裂缝，则应调整试验条件，重做试板；4.为减除试板的边缘效应，试板有效面积为离板边缘5mm的内围面积；5.无开口的微裂纹不计算在内；6.裂缝以开口为原则，长度以40mm为一段，小于40mm的为一条裂缝，大于40mm而小于80mm的裂缝计为两条，依此类推，计出试板上所有裂缝的数量；7.未加试验材料(外加剂)试板上的裂缝总数量应大于20条，当小于20条时，试验数据误差过大，应重做试板。
本发明的应用范围混凝土(砂浆)的裂缝按实际施工使用过程中的受力作用来分，可分为直接作用裂缝和间接作用裂缝两类。其中静、动荷载和其它荷载(作用)属于第一类，称为结构裂缝或受力裂缝；变形变化引起的裂缝，包括温度、湿度、收缩和膨胀、沉降等因素引起的裂缝属于第二类，也称为非结构性裂缝。第一类荷载导致裂缝的出现与扩展似乎都在瞬间完成，是一个与时间“无关”的过程；第二类变形变化引起的裂缝具有明显的时间依赖性，是具有时间因素的“传递过程”，即应力积累与传递过程。根据国内外资料调查，第二类变形变化引起的裂缝约占总裂缝的80％(其中包括第一、第二两类因素共同作用引起的裂缝)。
本发明适用于非结构性裂缝(第二类)的试验、检测。
本发明的突出效果是1、本发明针对各种外加剂对混凝土的抗裂作用，进行量化评价，使各种混凝土抗裂外加剂的抗裂作用具有可比性。
2、通过抗裂能力提高百分比的计算，可以衡量各种外加剂对混凝土(砂浆)的抗(阻)裂能力，进行定量评价。
抗裂能力的提高①按现在理论，无法准确说出各种外加剂对水泥类材料的绝对抗裂值，水泥类材料抗裂能力的真实值只能是一个概念。
②以试板上裂缝的条数来计算抗裂性的提高，简单实用。抗裂性提高百分比P的计算公式如下P=M0-MM0×100%]]>P 试验材料(外加剂)对水泥基材料抗裂能力提高的百分比M0未加试验材料(外加剂)试板上的裂缝数量M 添加试验材料(外加剂)试板上的裂缝数量图面说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
具体实施例方式
实施例1泰尼纤维对水泥砂浆的抗裂性按照上面的试验步骤，试验模具1的规格为L×M×N＝400mm×400mm×6mm水泥砂配合比为水泥∶砂＝1∶0.8水灰比＝0.42LB-19泰尼纤维掺量为0.05％(长度规格为19mm，质量掺量)
测得纤维试板上的裂缝为12条测得无纤维试板上的裂缝为79条LB-19泰尼纤维对水泥砂浆抗裂性能提高值P=79-1279×100%]]>=84.8%]]>实施例2杜拉纤维对水泥砂浆的抗按照上面的试验步骤，试板规格为400×400×6mm，水泥砂配合比为水泥∶砂＝1∶0.8水灰比＝0.42杜拉纤维掺量为0.05％(长度规格为19mm，质量掺量)测得纤维试板上的裂缝为8条测得无纤维试板上的裂缝为63条杜拉纤维对水泥砂浆抗裂性能提高值P=63-863×100%]]>=85.7%]]>实施例3方大PP改性纤维对水泥砂浆的抗裂性按照上面的试验步骤，试板规格为400mm×400mm×6mm，水泥砂配合比为水泥∶砂＝1∶0.8水灰比＝0.42方大PP改性纤维掺量为0.05％(长度规格为19mm，质量掺量)测得纤维试板上的裂缝为21条测得无纤维试板上的裂缝为75条方大PP改性纤维对水泥砂浆抗裂性能提高值P=75-2175×100%]]>=72%]]>
所使用的设备、设备的功能及特点1.JJ-5型水泥胶砂搅拌机功能及特点能够将称量好混合材料，自动下料，按时搅拌，使水泥砂浆的搅拌达到GB8076的规定要求。
2.正规的400mm×400mm模具功能能够将按比例、规定拌和好的水泥胶砂制作成规定大小的试验薄板。
3.塑料抹板、方形平墁刀等工具功能制作试板时所需用的常用工具。
权利要求
1.水泥类脆性材料抗裂性能的试验、检验方法，其特点在于包括如下过程1)制作专用试验模具；2)制作试验用砂浆，所述试验用砂浆分为纯水泥砂浆和添加了外加剂的水泥砂浆；3)分别将纯水泥砂浆、添加了外加剂的水泥砂浆置于专用试验模具中，制成试板；4)在温度26±2℃、湿度60±10％的特定条件下，待所述试板干燥后，分别计算出纯水泥砂浆试板的裂缝数M0及添加了外加剂的试板的裂缝数M；5)用M0-M得出差值后除以M0，得出添加各种不同外加剂对水泥类脆性材料抗裂性能的影响程度。
2.如前权利要求1所述水泥类脆性材料抗裂性能试验、检验方法及指标，其特征在在于试板的制作过程如下1)制作专用试验模具，试验模具的规格为400mm×400mm×5mm～6mm，模具底板用纤维增强硅酸钙板——埃特板制作，纤维增强硅酸钙板的燃烧性能达到GB8624A级要求；2)试验用水泥砂浆的制作过程a试验用原材料为42.5R普通硅酸盐水泥、水、标准砂。拌和应符合GB8076的规定，砂为符合GB178规定的标准砂；b试验用水泥砂浆各原料的配合比为水泥∶标准砂＝1∶0.8、水灰比＝0.42；3)搅拌采用机械或人工搅拌，先将所述干物料拌均匀，再加入拌和水搅拌3～4分钟至均匀为止；4)试板制作先将纤维增强硅酸钙板——埃特板用自来水两面淋湿，之后1～3分钟，待板上无水，出现表面指干时，放入模具内，将搅拌好的水泥砂浆倒在纤维增强硅酸钙板——埃特板的正面上，制成5mm或6mm厚的试板；5)试板制作完毕后，放在温度26±2℃、湿度60±10％的特定的条件下，不直接照晒阳光、不淋雨水、不能人工或机械加大通风，养护室保养28天之后，进行测试。
3.如前权利要求1所述水泥类材料抗裂性试验、检验方法及指标，其特征在在于所述的专用模板用纤维增强硅酸钙板——埃特板制作成规格为400mm×400mm×5mm～6mm的框架模板，所述纤维增强硅酸钙板的燃烧性能达到GB8624A级要求。
4.如前权利要求1所述水泥类材料抗裂性试验、检验方法及指标，其特征在于所述外加剂为泰尼纤维、杜拉纤维、PP改性纤维、聚合物或非聚合物外加剂。
5.如前权利要求1所述水泥类脆性材料抗裂性试验、检验方法及指标，其特征在于纯水泥砂浆的试板及添加了外加剂的试板的裂缝的测试计算方法是1)混凝土、砂浆抗裂性试板的测试，以三个试板为一组；2)对比试板的制作、测试应同时进行或前、后相差不超过1小时内进行，以保证对比试板的制作、测试的外部环境条件一样；3)试板上所有的裂缝宽度必须小于0.3mm，如试板上有裂缝宽度大于0.3mm的裂缝，则应调整试验条件，重做试板；4)为减除试板的边缘效应，试板有效面积为离板边缘5mm的内围面积；5)无开口的微裂纹不计算在内；6)裂缝以开口为原则，长度以40mm为一段，小于40mm的为一条裂缝，大于40mm而小于80mm的裂缝计为两条，依此类推，计出试板上所有裂缝的数量；7)未加试验材料即外加剂试板上的裂缝总数量应大于20条，当小于20条时，试验数据误差过大，应重做试板。
全文摘要
本发明涉及一种水泥类脆性材料抗裂性能的试验、检验方法，其特点在于包括如下过程1)制作专用试验模具；2)制作试验用砂浆，所述试验用砂浆分为纯水泥砂浆和添加了外加剂的水泥砂浆；3)分别将纯水泥砂浆、添加了外加剂的水泥砂浆置于专用试验模具中，制成试板；4)在温度26±2℃、湿度60±10％的特定条件下，待所述试板干燥后，分别计算出纯水泥砂浆试板的裂缝数M
文档编号G01N1/28GK1544939SQ20031011218
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月18日 优先权日2003年11月18日
发明者邓天宁, 丁黔森 申请人:广州市鲁班建筑防水补强有限公司