一种混凝土试件的碳化深度的测定方法与流程

1.本技术涉及混凝土检测技术的领域，更具体地说，它涉及一种混凝土试件的碳化深度的测定方法。


背景技术：

2.混凝土碳化是混凝土受到化学腐蚀的现象。空气中co2渗透到混凝土内，与混凝土中的碱性物质发生化学反应后生成碳酸盐和水，导致混凝土强度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化。混凝土碳化过程中发生的化学反应为：ca(oh)2+co2＝caco3+h2o。混凝土碳化是影响混凝土抗压强度的重要因素，一般通过碳化深度和混凝土的回弹值相结合，来推定混凝土试件的抗压强度。
3.相关技术中测量碳化深度值时，先根据配方配比制得混凝土，然后将混凝土装入标准试模内制得将混凝土试件，接着将混凝土试件放入标准养护室内进行养护，养护完成后将混凝土试件放入碳化箱内进行碳化处理，然后将碳化至规定时间内的混凝土试件破型，然后在破型后的混凝土试件的断面上滴加浓度为1％的酚酞酒精溶液，使得酚酞酒精溶液覆盖全部断面，当酚酞酒精溶液显色完成后，如图1所示，在断面上设置多个测量点，然后使用深度测量工具测量每个测量点处试件断面不变色边界与测量面相垂直的距离多次，并取多个测量点的结果的平均值，该距离即为该测区混凝土的碳化深度值。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，如图1所示，由于混凝土中的骨料粒径大小不一，混凝土试件的断面存在大粒径的骨料颗粒时，滴加酚酞酒精溶液后，当测量点的变色区域的边界刚好处于骨料颗粒的边缘时(如测量点1、4、7、10)，会导致无法测得此点的真实的碳化深度，从而导致测量精度下降。


技术实现要素：

5.为了提高对混凝土碳化深度的测量精度，本技术提供一种混凝土试件的碳化深度的测定方法。
6.本技术提供的一种混凝土试件的碳化深度的测定方法采用如下的技术方案：
7.一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，包括以下步骤：
8.按原料配方配比制得混凝土，然后将混凝土中粒径大于9.5mm的骨料筛除，将筛过的混凝土制成混凝土试件；混凝土试件经养护、碳化后测定碳化深度。
9.通过采用上述技术方案，筛除混凝土中大于9.5mm的骨料，混凝土中留下的骨料粒径均小于9.5mm，制得的混凝土试件中的骨料粒径较为均匀，在测定碳化深度时，能够有效避免变色区域的边界刚好处于大骨料颗粒上的情况，从而有利于测出每个测量点位的真实的碳化深度，进而能够减小每隔预定测量点的测量误差，进而能够提高对混凝土碳化深度的测量精度。
10.优选的，所述混凝土试件经养护后先在55
‑
65℃的温度下烘干40
‑
60h，然后再进行碳化。
11.通过采用上述技术方案，在碳化试验前将混凝土试件进行烘干处理，能够将混凝土试件表面的水分烘干，以避免碳化试验时水分影响二氧化碳向混凝土内部的渗透，从而避免影响混凝土试件的碳化过程，有利于提高对混凝土碳化深度的测量精度。
12.优选的，烘干后的混凝土试件，除留下待测试面后，其余表面应予以密封后再进行碳化。
13.通过采用上述技术方案，将其余表面密封，在进行碳化试验时，二氧化碳只能通过待测试面向混凝土试件内渗透，避免二氧化碳从多个表面向混凝土内部渗透导致混凝土试件被过度碳化的情况出现，从而避免混凝土试件的碳化试验中的碳化过程与混凝土的实际碳化过程不符的问题，进而能够提高对混凝土碳化深度的测量精度。
14.优选的，密封完成后的混凝土试件，在待测试面标记多个碳化深度的预定测量点。
15.通过采用上述技术方案，在待测试面标记多个预定测量点，对混凝土试件进行测量时，可以测得多组数据，然后对多组数据求平均值，即为该混凝土的试件的碳化深度，测定多组数据求平均值，能够减少测量误差，从而提高对混凝土碳化深度的测量精度。
16.所述碳化过程中保持如下的环境条件：二氧化碳浓度17
‑
23％、相对湿度65
‑
75％、温度18
‑
22℃。
17.通过采用上述技术方案，保持上述范围的环境条件，能够使碳化试验的碳化过程与混凝土实际的碳化过程最为接近，从而能够准确的通过混凝土的碳化深度对混凝土的抗压强度做出评价。
18.综上所述，本技术具有以下有益效果：
19.1、由于本技术在制作混凝土试件之前，将混凝土中较大粒径的骨料筛除，制得的混凝土试件中的骨料粒径较为均匀，测定碳化深度时，能够减少变色区域的边界刚好处于大骨料颗粒上的情况，从而有利于测出每个测量点位的真实的碳化深度，进而能够提高对混凝土碳化深度的测量精度。
20.2、采用本技术的方法对混凝土试件进行碳化之前，先对养护完成后的混凝土试件进行烘干，能够将混凝土试件表面的水分烘干，以避免碳化试验时水分影响二氧化碳向混凝土内部的渗透，从而避免影响混凝土试件的碳化过程，有利于提高对混凝土碳化深度的测量精度。
21.3、本技术的方法将混凝土试件烘干处理后，除留下待测试面后，其余表面应予以密封后再进行碳化，避免二氧化碳从多个表面向混凝土内部渗透导致混凝土试件被过度碳化，进而能够提高对混凝土碳化深度的测量精度。
附图说明
22.图1是相关技术中测量混凝土试件碳化深度方法时混凝土断面的示意图；其中a线为混凝土碳化深度的实际值，b线为预定测量点1、4、7、10的混凝土碳化碳化深度的测量值；
23.图2是本技术测量混凝土试件碳化深度方法时混凝土断面的示意图；其中c线为混凝土碳化碳化深度的测量值(与实际值一致)。
具体实施方式
24.实施例
25.实施例1
26.一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，包括以下步骤：
27.s1、制作混凝土试件：按原料配方配比称取原料，将原料混合搅拌后得到混凝土，接着将混凝土过筛孔为9.5mm的筛网进行过筛，弃去筛上物，过筛后的混凝土中留下的骨料粒径为0
‑
9.5mm，然后将过筛后的混凝土加入标准试模中，等待混凝土硬化后制得100mm
×
100mm
×
100mm的混凝土试件。混凝土试件的原料配方配比如表1所示。
28.s2、养护：将混凝土试件在标准养护室内养护28d(养护温度20℃
±
2℃、湿度≥95％)；混凝土试件在进行碳化前2d从标准养护室内取出，然后在60℃的温度下烘干48h；烘干处理后的混凝土试件，出留下一个待测试面后，其余表面采用加热的石蜡予以密封；密封后的混凝土试件，在待测试面用铅笔以10mm的间距画出10条平行线，作为碳化深度的预定测量点，然后进行碳化试验。
29.s3、碳化：将混凝土试件放入碳化箱后，对碳化箱进行密封，密封可采用机械密封或油封，本实施例中采用机械密封；碳化箱应符合现行行业标准《混凝土碳化试验箱》jg/t247的规定；碳化试验过程中，使碳化箱内部的二氧化碳浓度保持在17
‑
23％、碳化箱内的相对湿度控制在65
‑
75％、温度控制在18
‑
22℃；碳化试验开始后每隔一段时间对碳化箱内的二氧化碳浓度、相对湿度和温度做一次测定，在碳化试验开始后前2d内每隔2h测定一次，之后每隔4h测定一次，然后根据测定的结果对碳化箱内的二氧化碳浓度、相对湿度和温度进行调节，使得碳化箱内的二氧化碳浓度、相对湿度和温度保持在上述范围内。
30.s4：测定：在混凝土试件碳化至28d时，取出混凝土试件，然后对混凝土试件进行破型，破型可采用劈裂法或干锯法，本实施例中选择劈裂法从混凝土试件一端开始破型。然后将切除所得混凝土试件的端面上的粉末刷去，并在混凝土试件的断面上均匀喷洒(或滴加)浓度为1％的酚酞酒精溶液；喷洒完成30s后，用钢板尺按s2中的预定测量点对各点的碳化深度进行测量，如图2所示，当预定测量点的碳化分界线仍然嵌有骨料颗粒时，取该预定测量点两侧的预定测量点处碳化深度的算数平均值作为该点的碳化深度值。测量结果如表2所示。
31.实施例2
‑932.一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例1的区别在于s1中制作混凝土试件的原料配方配比不同，具体含量见表1；测量结果如表2所示。
33.表1实施例1
‑
9中混凝土试件的原料组分及配比
[0034][0035]
对比例
[0036]
对比例1
[0037]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例1的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0038]
对比例2
[0039]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例2的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0040]
对比例3
[0041]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例3的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0042]
对比例4
[0043]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例4的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0044]
对比例5
[0045]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例5的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0046]
对比例6
[0047]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例6的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0048]
对比例7
[0049]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例7的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0050]
对比例8
[0051]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例8的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0052]
对比例9
[0053]
一种混凝土试件的碳化深度的测定方法，与实施例9的区别在于s1中制作混凝土试件时不对混凝土进行过筛，其余处理步骤均相同；碳化深度测量结果如表2所示。
[0054]
表2实施例及对比例中的混凝土试件的碳化深度测量数据
[0055]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
单位：mm
[0056][0057][0058]
由表1和表2可知，将实施例1
‑
9与对比例1
‑
9分别进行一一对应的单一比较(即实施例1与对比例比较、实施例2与对比例2比较，依次类推)，实施例1
‑
9所测量得到每一组的碳化深度值的极差和标准差均小于对比例1
‑
9，说明采用本技术提供的方法所测量得到的碳化深度值的波动较小，测量得到的碳化深度值数据更加均匀，更具有广泛性，而且更便于测量，参照图2，由于没有大粒径的骨料的影响，从而有利于测出每个测量点位的真实的碳化深度，进而能够提高对混凝土碳化深度的测量精度，数据更加真实有效，更具有指导意义。
[0059]
由表1和表2可知，将实施例1
‑
5与对比例1
‑
5分别进行一一对应的单一比较(即实施例1与对比例比较、实施例2与对比例2比较，依次类推)，虽然实施例1
‑
5所测量得到每一组的碳化深度值的极差和标准差均小于对比例1
‑
5，说明本技术提供的方法测得的碳化深
度值的波动范围较小，但是实施例1
‑
5所测量得到每一组的碳化深度的平均值均明显的小于对比例1
‑
5，是因为实施例1
‑
5中的混凝土试件的原料中未采用外掺料或外掺料的种类较单一，由此导致混凝土的和易性较差，因此硬化后的混凝土试件内产生许多微小的气泡孔隙，这些气泡孔隙尤其容易聚集在石子表面，因此在使用传统的方法测定碳化试验时，碳化过程中二氧化碳能够直接渗透过石子表面的气泡空隙对混凝土进一步进行碳化，因此在相同的碳化时间内，预定测量点位于石子处的碳化深度会更大，此测量点的碳化深度值远远大于实际碳化深度值，从而导致碳化试验的测量值远大于真实值；而本技术将混凝土中粒径较大的石子筛除就避免了气泡孔隙容易聚集在石子表面的问题，因此本技术提供的方法能够更准确的测量出混凝土的碳化深度。
[0060]
本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。