一種測(cè)定硬化混凝土中磨細(xì)礦渣原始含量的方法
【專利摘要】一種測(cè)定硬化混凝土中磨細(xì)礦渣原始含量的方法屬于建筑材料測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。細(xì)礦渣被大量應(yīng)用于水泥混凝土中，但是如果其使用量過高將導(dǎo)致混凝土和易性差、強(qiáng)度降低、容易收縮開裂、耐久性不足等質(zhì)量問題，本發(fā)明的目的在于提出一種簡(jiǎn)單易行的測(cè)試方法，能夠方便準(zhǔn)確地測(cè)定硬化混凝土原始組份中磨細(xì)礦渣的含量，本發(fā)明有2個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，第一：用鹽酸（0.5M?HCl）溶解法確定已經(jīng)除去了粗集料的混凝土樣品中砂子的含量，有效地確定了硬化混凝土原始組分中細(xì)集料的含量，該方法測(cè)量準(zhǔn)確度高，可操作性強(qiáng)。第二：以水泥和磨細(xì)礦渣中CaO含量質(zhì)量守恒為依據(jù)，提出了一種數(shù)學(xué)計(jì)算方法來確定混凝土中原始磨細(xì)礦渣的摻量，推倒過程嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。
【專利說明】一種測(cè)定硬化混凝土中磨細(xì)礦渣原始含量的方法
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。具體說的是一種測(cè)定硬化混凝土原始組分中磨細(xì)礦渣含量的方法，該方法原理科學(xué)，測(cè)試簡(jiǎn)單方便，能夠準(zhǔn)確測(cè)定硬化混凝土原始組分中磨細(xì)礦渣含量的方法。
二、【背景技術(shù)】
[0002]將工業(yè)廢料一?；郀t礦渣磨細(xì)得到的磨細(xì)礦渣已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水泥和混凝土中，可以很好地降低水泥混凝土成本和水化熱，提高水泥混凝土的抗?jié)B性及長期耐久性，擴(kuò)大水泥混凝土品種，減少了環(huán)境污染等，符合現(xiàn)代材料高性能化和綠色化的發(fā)展方向。我國每年礦渣微粉產(chǎn)量已經(jīng)超過I億噸，大部分被水泥混凝土材料所利用，已經(jīng)成為水泥混凝土材料最重要的組分。
[0003]然而磨細(xì)礦渣摻入量過大會(huì)導(dǎo)致混凝土早期強(qiáng)度不足、碳化速度加快(造成鋼筋容易銹蝕)等問題。但是，由于磨細(xì)礦渣的加入可以節(jié)約水泥成本，一定程度上導(dǎo)致了目前水泥混凝土中磨細(xì)礦渣的摻量往往過多，容易引發(fā)工程事故。另外更為重要的是，一旦混凝土硬化，很難再檢測(cè)出原始混凝土中磨細(xì)礦粉的摻量。為此，本發(fā)明提出了一種測(cè)定測(cè)定硬化混凝土中磨細(xì)礦渣原始含量的方法，對(duì)于解決目前由于磨細(xì)礦渣摻入量過多而導(dǎo)致的混凝土工程質(zhì)量問題具有重要意義。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種簡(jiǎn)單易行的測(cè)試方法，能夠方便準(zhǔn)確地測(cè)定硬化混凝土原始組份中磨細(xì)礦渣的含量，本發(fā)明有2個(gè)重要的創(chuàng)新點(diǎn)，第一:用鹽酸(0.5M HCl)溶解法確定已經(jīng)除去了粗集料的混凝土樣品中砂子的含量，有效地確定了硬化混凝土原始組分中細(xì)集料的含量，該方法測(cè)量準(zhǔn)確度高，可操作性強(qiáng)。第二:以水泥和磨細(xì)礦渣中CaO含量質(zhì)量守恒為依據(jù)，提出了一種數(shù)學(xué)計(jì)算方法來確定混凝土中原始磨細(xì)礦渣的摻量，推倒過程嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。
[0005]1.樣品采集
[0006]水泥和磨細(xì)礦渣作為膠凝材料、石英砂作為細(xì)集料、硅質(zhì)或鈣質(zhì)石子作為粗集料，制備混凝土。
[0007]實(shí)驗(yàn)前取水泥和磨細(xì)礦渣，每種材料的數(shù)量分別為3?8份，每份質(zhì)量2?10g，密封備用。
[0008]混凝土成型硬化后取內(nèi)部沒有裂縫的樣品14?20份，每份質(zhì)量500?lOOOg，密
封備用。
[0009]2.X射線熒光光譜法(XRF)測(cè)定水泥和磨細(xì)礦渣樣品中的CaO含量
[0010]用X射線熒光光譜法(XRF)測(cè)定每份水泥樣品中CaO的質(zhì)量百分比，其平均值記為 CaOtjpc。
[0011]用X射線熒光光譜法(XRF)測(cè)定每份磨細(xì)礦渣樣品中CaO的質(zhì)量百分比，最終取值為樣品所測(cè)的平均值記為CaOslg。
[0012]3.鹽酸溶解法測(cè)定去除粗集料的混凝土樣品中的砂子含量
[0013]將混凝土樣品從密封袋取出，加熱到400~450°C后迅速冷卻，然后用破碎機(jī)將其破碎，再用1.18mm的篩子將粗骨料石子分離開來，篩余部分在100±5°C下干燥至恒重，再用150 μ m篩子進(jìn)行篩分析，將篩余粉末干燥儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?br> [0014]取篩余粉末質(zhì)量5~IOg放入燒瓶中，加入200~250ml的0.5M HCl，攪動(dòng)30~40min左右后停止，將燒瓶中所有溶液及殘?jiān)枚鄬訛V紙過濾，用去離子水和異丙醇清洗濾紙上殘?jiān)⑹占缓笤?00±5°C干燥至恒重，此殘?jiān)稍锖蟮馁|(zhì)量即為砂含量，其與篩余粉末的質(zhì)量比標(biāo)注為z。
[0015]4.測(cè)定去除粗集料的混凝土樣品中CaO含量
[0016]取步驟3中的最終干燥篩余粉末樣品5~10g，用XRF方法測(cè)定其CaO的質(zhì)量百分比，標(biāo)注為CaOm。
[0017]5.確定硬化混凝土中原始磨細(xì)礦渣含量
[0018]CaOm=(1-Z) X CaOp+z X CaOa (I)
[0019]式中:CaOp-混凝土中膠凝材料(水泥+礦渣)中CaO的質(zhì)量百分比；
[0020]CaOa-細(xì)集料石英砂中CaO質(zhì)量百分比；
[0021]忽略不計(jì)石英砂中CaOa含量(由于工程中使用的砂子幾乎都為石英砂，石英砂的主要成份為SiO2,而CaO含量為O或含量極低對(duì)測(cè)試結(jié)果影響很小，影響范圍在O~3%)，故式(I)轉(zhuǎn)化為:
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)定硬化混凝土中磨細(xì)礦渣原始含量的方法，其特征在于，步驟如下: 1)樣品米集 水泥和磨細(xì)礦渣作為膠凝材料、石英砂作為細(xì)集料、硅質(zhì)或鈣質(zhì)石子作為粗集料，制備混凝土 ； 實(shí)驗(yàn)前取水泥和磨細(xì)礦渣，每種材料的數(shù)量3~8份，每份質(zhì)量2~10g，密封備用； 混凝土成型硬化后取內(nèi)部沒有裂縫的樣品14~20份，每份質(zhì)量500~lOOOg，密封備用； 2)X射線熒光光譜法XRF測(cè)定水泥和磨細(xì)礦渣樣品中的CaO含量 用X射線熒光光譜法XRF測(cè)定每份水泥樣品中CaO的質(zhì)量百分比，其平均值記為Ca0OpC ； 用X射線熒光光譜法XRF測(cè)定每份磨細(xì)礦渣樣品中CaO的質(zhì)量百分比，最終取值為樣品所測(cè)的平均值記為CaOslg ； 3)鹽酸溶解法測(cè)定去除粗集料的混凝土樣品中的砂子含量 將混凝土樣品從密封袋取出，加熱到400~450°C后迅速冷卻，然后用破碎機(jī)將其破碎，再用1.18mm的篩子將粗骨料石子分離開來，篩余部分在100±5°C下干燥至恒重，再用`150 μ m篩子進(jìn)行篩分析，將篩余粉末干燥儲(chǔ)存?zhèn)溆茫? 取篩余粉末質(zhì)量5~20g放入燒瓶中，加入200~250ml的0.5MHC1，攪動(dòng)30~40min后停止，將燒瓶中所有溶液及殘?jiān)枚鄬訛V紙過濾，用去離子水和異丙醇清洗濾紙上殘?jiān)⑹占缓笤?00±5°C干燥至恒重，此殘?jiān)稍锖蟮馁|(zhì)量即為砂含量，其與篩余粉末的質(zhì)量比標(biāo)注為z ； 4)測(cè)定去除粗集料的混凝土樣品中CaO含量 取步驟3中的最終干燥篩余粉末樣品5~10g，用XRF方法測(cè)定其CaO的質(zhì)量百分比，標(biāo)注為CaOni ； 確定硬化混凝土中原始磨細(xì)礦渣含量 CaOm= (1-z) X Ca0p+z X CaOa (I) 式中:Ca0p-混凝土中膠凝材料，即水泥+磨細(xì)礦渣中CaO的質(zhì)量百分比； CaOa-細(xì)集料石英砂中CaO質(zhì)量百分比； 忽略不計(jì)石英砂中CaOa含量，式(I)轉(zhuǎn)化為:
【文檔編號(hào)】G01N23/223GK103592325SQ201310518324
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】李悅, 董萬國, 楊進(jìn)波, 童歡, 施同飛, 劉雄飛 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)