一种用于抗渗试验的密封材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了属于建筑材料的检测【技术领域】的一种用于混凝土和砂浆抗渗试验的密封材料，该密封材料是将传统密封材料和吸水树脂粉末搅拌均匀而成。本发明的密封材料在抗渗试验中遇水所形成的水凝胶能够堵塞试件和试模之间的微小间隙，并可以根据试件的抗渗性选择合适的吸水树脂掺量，杜绝了试件周边发生侧漏的现象，保证了试验结果的准确性，提高了工作效率。对于在水泥和黄油中加入吸水树脂的密封材料，跟石蜡和硅胶相比，更具有制作和使用方便、操作简单、省时省力、对人体无害、对环境友好的优点，经济效益和社会效益十分明显。
【专利说明】一种用于抗渗试验的密封材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料的检测【技术领域】，特别是涉及一种用于混凝土和砂浆抗渗试验的密封材料。
【背景技术】
[0002]根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GBT50082-2009)和《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T70-2009)规定，混凝土和砂浆的抗渗性能是评价其耐久性的一项重要指标，通过混凝土和砂浆的抗渗试验获取。
[0003]鉴于抗渗试验方法的试验过程，只有水通过试件内部所发生的渗漏才代表混凝土和砂浆的抗渗性能，因而在试验中不允许水从试件与试模之间透过，即发生周边渗漏，否则会导致试验结果不真实，因此在试件与试模之间要进行密封。长期以来，该密封方法主要包括:
[0004](I)石蜡密封方法。在试件侧面裹涂一层熔化的内加少量松香的石蜡。采用石蜡和松香存在两个缺点，一是加热石蜡和松香会产生一定的刺激气体，对操作人员呼吸道造成刺激；二是密封性比较差，石蜡在试件的表面很难均匀涂抹，厚薄不一，而且石蜡在冷却后变脆，而在装入模具的过程中要靠施加较大的外力，很容易使原本附着于试样表面的石蜡脱落或者挤压裂开，而失去密封的效果。
[0005](2)水泥加黄油密封法。水泥和黄油质量比为(2-4):1。但密封材料不易涂抹均匀，极易出现试件周边密封不严，发生周边漏水的情况，致使混凝土和砂浆抗渗试验失败，须更换试件重新进行密封操作和试验，造成材料、能源和时间的浪费。
[0006](3)硅胶密封法。采用硅胶密封后，需要放置12个小时以上，同时对于抗渗压力较高的试验不能满足要求，经常在试验进行到一半时试件出现边渗。且该类密封材料对工作环境的清洁带来很大的影响，试验后废弃的材料也不利于环保。
[0007]尤其是在做砂浆抗渗试验时，由于砂浆试件的高度小，渗透路径短，因此将试件平衡地压入钢模很重要，但实际操作中经常会出现试件不均匀地被压入钢模，导致砂浆抗渗试验中的侧漏现象更加常见。因此，提供一种简单易行可靠的密封方法显得十分必要。
【发明内容】
[0008]为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于混凝土和砂浆抗渗试验的密封材料，在保证密封材料操作简单、清洁的基础上，消除了抗渗试件周边渗漏的问题，大大提高了抗渗试验的工作效率。
[0009]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0010]一种用于抗渗试验的密封材料，该密封材料是将传统密封材料与吸水树脂按1-25:1的体积比混合均匀而成。
[0011]一种优选的用于抗渗试验的密封材料，其中传统密封材料与吸水树脂的体积比为1-6:1。[0012]优选的吸水树脂为淀粉类吸水树脂、纤维素类吸水树脂或合成聚合物类吸水树脂。
[0013]进一步优选的吸水树脂为聚丙烯酸钠吸水树脂。
[0014]上述传统密封材料为熔化成液态的石蜡与松香的混合物、水泥与黄油的混合物或膏状硅胶。
[0015]上述水泥与黄油的混合物中，水泥与黄油的质量比为2-4:1。
[0016]上述石蜡和松香的混合物中，石蜡与松香的质量比为4-6:1。
[0017]上述抗渗试验为混凝土抗渗试验或砂浆抗渗试验。
[0018]上述用于抗渗试验的密封材料在抗渗试验中的应用，按照选用的传统密封材料各自的密封方法，将上述密封材料均匀裹涂在混凝土或砂浆抗渗试件的侧立面，然后使用加压设备将试件压入抗渗试模中，并使试件与试模边缘一致齐平，将试件连同试模一起装入抗渗仪中，即可进行抗渗试验。
[0019]本发明的有益效果如下:
[0020]本发明的用于抗渗试验的密封材料，在传统密封材料中加入了适量的吸水树脂粉末，在抗渗试验中遇水后，该密封材料能膨胀成自身体积的几百到几千倍的水凝胶，可以堵塞试件与试模之间的微小间隙，从而进一步保证试件的密封性。并且，该密封材料易于在试件表面涂抹均匀，而且即使试件在压入钢模的过程中稍有偏差，也不会有任何侧漏，密封效果十分显著。
[0021]本发明的可用于抗渗试验的密封材料以根据试件的抗渗性选择合适的吸水树脂掺量。当传统密封材料与吸水树脂的体积比为1-3:1时，密封试件即使承受4.0MPa以上的压力也不发生侧漏；当传统密封材料与吸水树脂的体积比为3-6:1时，密封试件可以承受
2.0MPa以下的压力而不发生侧漏；当传统密封材料与吸水树脂的体积比为6-10:1时，密封试件可以承受1.0MPa以下的压力而不发生侧漏；当传统密封材料与吸水树脂的体积比为10-25:1时，密封试件可以承受0.5MPa以下的压力而不发生侧漏。由此可知，本发明的密封材料性能优良，易于操作，密封耗时少，杜绝了侧漏现象，显著提高了工作效率，而且保障了操作人员的安全。
[0022]本发明的用于抗渗试验的密封材料保证了混凝土和砂浆试件密封的效果，尤其对于砂浆试件效果也十分良好。对于在水泥和黄油的混合物中加入吸水树脂的密封材料，跟石蜡和硅胶相比，更具有制作和使用方便，操作简单，省时省力，对人体无害，对环境友好的优点，经济效益和社会效益十分明显。
【具体实施方式】
[0023]以下通过具体实施例对本发明进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的内容。
[0024]下述实施例所采用的吸水树脂，为商业途径购得的聚丙烯酸钠吸水树脂，该类吸水树脂为本发明中优选的吸水树脂，但本发明吸水树脂的种类并不受限于说明书中所举实例的实施方式。
[0025]实施例1
[0026]先将质量比为2:1的水泥和黄油混合均匀，得到混合物A，再向混合物A中加入体积比为1:1的聚丙烯酸钠吸水树脂的粉末，并混合均匀，得到最终的密封材料。使用时，用三角刀将密封材料均匀地刮涂在试件侧面上，厚度应为(I?2)mm，再套上试模并将试件压入，应使试件与试模底齐平。可立即装入抗渗仪进行加压。
[0027]实施例2
[0028]先将水泥和黄油混合均匀(混合物A)，水泥和黄油的质量比为3:1，再向混合物A中加入聚丙烯酸钠吸水树脂的粉末并混合均匀，混合物A和吸水树脂的体积比为3:1，得到最终的密封材料。使用时，用三角刀将密封材料均匀地刮涂在试件侧面上，厚度应为(I?2) mm，再套上试模并将试件压入，应使试件与试模底齐平。可立即装入抗渗仪进行加压。
[0029]实施例3
[0030]先将水泥和黄油混合均匀(混合物A)，水泥和黄油的质量比为4:1，再向混合物A中加入聚丙烯酸钠吸水树脂的粉末并混合均匀，混合物A和吸水树脂的体积比为6:1，得到最终的密封材料。使用时，用三角刀将密封材料均匀地刮涂在试件侧面上，厚度应为(I?2) mm，再套上试模并将试件压入，应使试件与试模底齐平。可立即装入抗渗仪进行加压。
[0031]实施例4
[0032]先将内加少量松香的石蜡熔化成液体，松香与石蜡的质量比为1:4，再加入聚丙烯酸钠吸水树脂的粉末搅拌均匀，液体和吸水树脂的体积比为10:1，得到最终的密封材料。使用时，迅速将表面已经干燥的抗渗试块侧面涂一层密封材料且要均匀，厚度应为(I?2)mm，保证入模；密封材料涂抹完毕后，要迅速从烘箱中取出烘烤完毕的钢模，将抗渗试块放入钢模中，放入试块时钢模要具有一定温度以保证密封性的良好，然后可立即装入抗渗仪进行加压。
[0033]实施例5
[0034]先将内加少量松香的石蜡熔化成液体，松香与石蜡的质量比为1:6，再加入聚丙烯酸钠吸水树脂的粉末搅拌均匀，液体和吸水树脂的体积比为15:1，得到最终的密封材料。使用时，迅速将表面已经干燥的抗渗试块侧面涂一层密封材料且要均匀，厚度应为(I?2)mm，保证入模；密封材料涂抹完毕后，要迅速从烘箱中取出烘烤完毕的钢模，将抗渗试块放入钢模中，放入试块时钢模要具有一定温度以保证密封性的良好，然后可立即装入抗渗仪进行加压。
[0035]实施例6
[0036]在挤出的膏状硅胶中加入聚丙烯酸钠吸水树脂的粉末并混合均匀，硅胶和吸水树脂的体积比为25:1，得到最终的密封材料。使用时，用三角刀将密封材料均匀地刮涂在试件侧面上，厚度应为(0.5?I )mm，再套上试模并将试件压入，应使试件与试模底齐平。12小时后待硅胶固化后即可装入抗渗仪进行加压。
[0037]抗渗性能测试
[0038]1、测试方法如下:
[0039](I)选取42个同一批砂浆试件，养护至试验前一天从标准养护箱取出，将表面晾干。
[0040](2)将试件随机分为7组，每组6个，由相同的工作人员进行操作。组I将仅含有水泥加黄油的密封材料涂抹于试件侧面；组2将在水泥和黄油中加入体积比1-3:1的吸水树脂粉末的密封材料涂抹于试件侧面；组3将在水泥和黄油中加入体积比3-6:1的吸水树脂粉末的密封材料涂抹于试件侧面；组4将在水泥和黄油中加入体积比6-10:1的吸水树脂粉末的密封材料涂抹于试件侧面；组5将在水泥和黄油中加入体积比10-25:1的吸水树脂粉末的密封材料涂抹于试件侧面；组6将在水泥和黄油中加入体积比2-6:1的无水氯化钙粉末的密封材料涂抹于试件侧面；组7将在水泥和黄油中加入体积比2-6:1的活性炭粉末的密封材料涂抹于试件侧面，将试件按规范装入模中，并记录此过程每一个试件所用时间。
[0041](3)对试件逐级进行加压，随时观察试件边缘的渗水情况，分别记录压力值及对应的渗漏类型，见表I。
[0042]2、测试结果
[0043](I)每一个试件涂抹密封材料平均耗时3分钟，用压力机将试件压入试模平均耗时5分钟，每一个试件密封装模试件总共耗时8分钟。
[0044](2)试件密封效果比较
[0045]由表I可知，用水泥加黄油密封的试件中，有3个试件在压力初始值0.2MPa时就开始出现侧漏，其余3个试件在初始压力没有侧漏，而是在压力分别达到0.5MPa、0.7MPa和
1.0MPa时开始出现侧漏。而当传统密封材料与吸水树脂的体积比为1-3:1时，密封试件即使承受4.0MPa以上的压力也不发生侧漏；当传统密封材料与吸水树脂的体积比为3-6:1时，有4个试件在2.0MPa以上的压力才开始侧漏，另外2个试件被正常压透，说明此比例下的密封试件可以至少保证2.0MPa以下的压力不发生侧漏；当传统密封材料与吸水树脂的体积比为6-10:1时，6个密封试件都在1.0MPa以上才发生侧漏，说明此比例下的密封试件可以至少保证1.0MPa以下的压力不发生侧漏；当传统密封材料与吸水树脂的体积比为10-25:1时，6个密封试件都在0.5MPa?1.3MPa之间发生侧漏，说明此比例下的密封试件可以至少保证0.5MPa以下的压力不发生侧漏。而5.0MPa已是仪器的量程，一般的试件抗渗压强很少有超过4.0MPa的，因此可以根据试件的抗渗性选择合适的吸水树脂掺量。
[0046]另一方面，掺加了其它的吸水材料如无水氯化钙和活性炭粉末的密封材料，分别在0.3MPa和0.4MPa的压力下就已经全部发生侧漏，远远小于掺加吸水树脂的密封材料，影响了实验的效率和准确性。
[0047]综上可知，本发明的密封材料性能优良，易于操作，密封耗时少，杜绝了侧漏现象，显著提高了工作效率，而且保障了操作人员的安全。
[0048]表I各试件渗漏类型及渗漏压力
[0049]
【权利要求】
1.一种用于抗渗试验的密封材料，其特征在于，所述密封材料是将传统密封材料与吸水树脂按1-25:1的体积比混合均匀而成。
2.根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述传统密封材料与吸水树脂的体积比为1-6:1。
3.根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述吸水树脂为淀粉类吸水树脂、纤维素类吸水树脂或合成聚合物类吸水树脂。
4.根据权利要求3所述的密封材料，其特征在于，所述吸水树脂为聚丙烯酸钠吸水树脂。
5.根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述传统密封材料为熔化成液态的石蜡和松香的混合物、水泥与黄油的混合物或膏状硅胶。
6.根据权利要求5所述的密封材料，其特征在于，所述水泥与黄油的混合物中，水泥与黄油的质量比为2-4:1。
7.根据权利要求5所述的密封材料，其特征在于，所述石蜡和松香的混合物中，石蜡与松香的质量比为4-6:1。
8.根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述抗渗试验为混凝土抗渗试验或砂浆抗渗试验。
9.权利要求1-8任一项所述的用于抗渗试验的密封材料在抗渗试验中的应用。
【文档编号】G01N15/08GK103712901SQ201310685284
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】安雪晖, 姚国友 申请人:清华大学