混凝土微观试验方法
混凝土中微观结构分析标准方法
混凝土中微观结构分析标准方法一、前言混凝土是一种广泛应用的建筑材料,其性能与微观结构密切相关。
因此,对混凝土中微观结构的分析具有重要的意义。
本文将介绍混凝土中微观结构分析的标准方法。
二、混凝土中微观结构分析的意义1. 了解混凝土的组成和结构,有助于优化混凝土的配合比,提高其性能。
2. 分析混凝土中的微观结构变化,有助于预测混凝土的耐久性。
3. 研究混凝土中的微观结构变化,为混凝土的维修和加固提供依据。
三、混凝土中微观结构分析的方法1. 石英晶体显微镜分析法该方法通过显微镜观察混凝土中的石英晶体来判断混凝土的成分和结构。
具体方法如下:(1)取混凝土样品,进行石英晶体显微镜观察;(2)根据石英晶体的形态、大小、颜色等特征,判断混凝土中的石英晶体含量和分布情况;(3)根据石英晶体的形态和大小,判断混凝土中的骨料类型和粒径分布。
2. 电子显微镜分析法该方法通过电子显微镜观察混凝土中的微观结构变化,包括毛细孔、水化产物等。
具体方法如下:(1)取混凝土样品,进行电子显微镜观察;(2)根据电子显微镜图像,判断混凝土中的毛细孔分布情况;(3)根据电子显微镜图像,判断混凝土中的水化产物类型和分布情况。
3. X射线衍射分析法该方法通过X射线衍射来判断混凝土中的水化产物类型和分布情况。
具体方法如下:(1)取混凝土样品,进行X射线衍射分析;(2)根据X射线衍射图谱,判断混凝土中的水化产物类型和含量;(3)通过对X射线衍射图谱的分析,判断混凝土中的晶体结构。
4. 红外光谱分析法该方法通过红外光谱分析混凝土中的水化产物类型和含量。
具体方法如下:(1)取混凝土样品,进行红外光谱分析;(2)根据红外光谱图谱,判断混凝土中的水化产物类型和含量;(3)通过对红外光谱图谱的分析,判断混凝土中的化学结构。
四、混凝土中微观结构分析的标准方法1. GB/T 50082-2009《混凝土结构工程施工质量检验规范》该标准规定了混凝土结构工程施工质量检验的要求和方法,其中包括混凝土中微观结构分析的方法。
混凝土微观试验
混凝土微观试验混凝土微观试验是对混凝土在微观尺度下的性能进行分析和研究的一种方法。
通过观察混凝土的微观结构和性质,可以更好地理解混凝土的力学性能和耐久性,进而指导工程实践中的混凝土设计和施工。
混凝土是一种复杂的多相材料,由水泥胶石、骨料和孔隙组成。
混凝土微观试验主要通过显微观察和实验手段来研究混凝土的微观结构和性能。
其中,常用的混凝土微观试验方法包括显微镜观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱分析、X射线衍射、红外光谱等。
混凝土微观试验的目的是揭示混凝土在微观尺度下的特性和行为规律。
首先,通过显微镜观察,可以观察到混凝土中水泥胶石的形态、分布和连通性,以及骨料的种类、形状和分布情况。
这对于评估混凝土的均质性、致密性和孔隙结构等性能指标具有重要意义。
其次,通过SEM观察,可以进一步观察到混凝土中细观的结构特征,如水化产物的形态和分布、骨料与水泥胶石的界面结合情况等。
这有助于了解混凝土的强度、变形和耐久性等性能。
此外,通过能谱分析、X射线衍射和红外光谱等方法,可以对混凝土中各种物质的成分和结构进行定量和定性分析,从而进一步探究混凝土的性能和特性。
混凝土微观试验的结果可以为混凝土材料和结构的设计、施工和维护提供科学依据。
例如,在混凝土配合比设计中,通过观察混凝土的微观结构,可以合理控制水灰比、骨料粒径和骨料种类等参数,从而提高混凝土的力学性能和耐久性。
在混凝土施工过程中,可以通过混凝土微观试验的结果来评估混凝土的质量和施工工艺是否合理,及时采取措施进行调整和改进。
在混凝土维护和修复中,可以通过混凝土微观试验来评估混凝土的损伤程度和耐久性,制定合理的维护和修复方案。
混凝土微观试验是对混凝土性能进行研究和分析的重要手段,可以深入了解混凝土的微观结构和性能,为混凝土材料和结构的设计、施工和维护提供科学依据。
通过不断深入研究混凝土微观试验方法,将进一步推动混凝土技术的发展和应用。
混凝土微观结构研究及其应用
混凝土微观结构研究及其应用一、前言混凝土是建筑业中最常用的材料之一,其优点是具有较高的强度和耐久性,可以适应各种不同的建筑需求。
混凝土的微观结构对其性能有着至关重要的影响,因此研究混凝土的微观结构对于提高混凝土的性能和开发新的混凝土材料具有重要意义。
二、混凝土微观结构研究的意义1.研究混凝土的微观结构可以帮助我们更好地理解混凝土的力学性能和耐久性能。
混凝土是由水泥、砂、石等材料组成,其微观结构对于混凝土的强度、硬度、韧性、抗裂性、耐久性等性能有着重要的影响。
2.研究混凝土的微观结构可以帮助我们更好地了解混凝土的制备工艺和材料选用。
混凝土的微观结构和制备工艺密切相关,研究混凝土的微观结构可以帮助我们更好地了解混凝土的制备工艺和材料选用。
3.研究混凝土的微观结构可以促进混凝土材料的创新和发展。
混凝土的微观结构研究可以为混凝土材料的性能提升和新型混凝土材料的开发提供理论和实践基础。
三、混凝土微观结构的主要组成混凝土的微观结构主要由三部分组成:水泥胶体、骨料、孔隙。
1.水泥胶体水泥胶体是混凝土中最重要的组成部分之一,其占混凝土体积的比例很小,但是其对混凝土的力学性能和耐久性能有着至关重要的影响。
水泥胶体主要由水化产物、未水化水泥颗粒和水泥颗粒之间的空隙组成。
2.骨料骨料是混凝土中的填充物,主要用于提高混凝土的强度和硬度,同时也能改善混凝土的抗裂性能。
骨料可以分为粗骨料和细骨料两种类型,粗骨料主要用于提高混凝土的强度和硬度,细骨料主要用于填充水泥胶体和粗骨料之间的空隙。
3.孔隙孔隙是混凝土中的空隙,其数量和大小对混凝土的力学性能和耐久性能有着重要的影响。
孔隙可以分为两种类型:凝胶孔隙和非凝胶孔隙。
凝胶孔隙是由水泥胶体形成的孔隙,其大小通常在5nm以下;非凝胶孔隙主要由空鼓、气孔、裂缝等形成,其大小通常在几微米到几毫米不等。
四、混凝土微观结构研究方法混凝土微观结构的研究方法主要包括以下几种:1.扫描电镜扫描电镜可以对混凝土微观结构进行高分辨率的观测和分析,可以获得混凝土中水泥胶体、骨料和孔隙等组成部分的形貌和分布情况,有助于深入了解混凝土微观结构和性能之间的关系。
混凝土中的微观结构分析方法
混凝土中的微观结构分析方法一、引言混凝土是一种最常见的建筑材料,它的性能直接影响着建筑物的结构安全和耐久性。
混凝土的性能与其微观结构密切相关,因此了解混凝土中的微观结构对于混凝土的性能分析和优化至关重要。
二、混凝土中的微观结构混凝土是由水泥、砂、骨料和水按一定比例混合而成的复合材料。
混凝土中的微观结构包括水泥石、砂浆骨料界面带和孔隙结构。
1. 水泥石水泥石是由水泥和水在一定时间内反应形成的胶结材料。
水泥石的主要成分是硅酸钙凝胶和水化硬化产物。
硅酸钙凝胶是水泥中最重要的反应产物之一,其具有很强的胶凝性和粘附性。
水化硬化产物包括钙硅石、钙铝石等,它们填补了水泥石中的孔隙,提高了水泥石的密实度和强度。
2. 砂浆骨料界面带砂浆骨料界面带是砂浆和骨料之间的过渡区域。
它包括砂浆中的水泥石和骨料表面的胶凝材料。
砂浆骨料界面带的质量和强度影响着混凝土的强度和耐久性。
3. 孔隙结构混凝土中的孔隙主要包括毛细孔、小孔和大孔。
毛细孔是直径小于50nm的微小孔隙,它们主要由水化产物中的毛细孔和水泥石中的孔隙组成。
小孔的直径在50nm到500μm之间,大孔的直径大于500μm。
混凝土中的孔隙结构直接影响着混凝土的强度和耐久性。
三、混凝土中微观结构分析方法混凝土中的微观结构分析包括物理试验、化学试验和显微镜观察等方法。
1. 物理试验物理试验是通过测量混凝土的物理性质来分析混凝土中的微观结构。
常用的物理试验包括密度测定、孔隙率测定、毛细孔压汞试验、吸水性测定和渗透试验等。
(1)密度测定密度是衡量混凝土密实程度的重要指标。
通过测定混凝土的密度,可以了解混凝土中的孔隙率和孔隙结构。
常用的密度测定方法包括水中置换法、直接法和包容法等。
(2)孔隙率测定孔隙率是混凝土中孔隙的体积占总体积的比例。
通过测定混凝土的孔隙率,可以了解混凝土中孔隙的分布和孔隙结构。
常用的孔隙率测定方法包括质量法、水中置换法和包容法等。
(3)毛细孔压汞试验毛细孔压汞试验是一种通过测定混凝土中毛细孔的孔径和孔隙率来分析混凝土中的微观结构的方法。
混凝土微观试验方法
采用测试电阻率的方法[1]来监测混凝土的水化程度是一个有效可行的方法。
通过对不同水灰比、不同掺合料混凝土电参数和相应曲线变化规律的研究表明,早龄期混凝土电阻率和强度随时间发展的曲线具有很强的相似性与相关性。
如图1所示,利用混凝土早龄期电阻率的变化速率曲线,可以采用直观和量化的方法将混凝土的水化进程划分为水泥水解I(dissolution)、诱导期II(competition ofdissolution-precipitation)、凝结III(setting)、硬化IV(hardening)和硬化后期V(hardening deceleration)五个阶段[2]。
通过电阻率速率曲线的0值点M、拐点L、峰值点P与P2,可以表征水泥颗粒开始接触及相互紧密连接的水化过程,较精确地确定混凝土的凝结时间。
混凝土早期电阻率的变化反映了混凝土早期水化进程的发展,客观上体现了混凝土早期内部联通孔隙减少、水化产物生成等一系列变化。
同时,进一步的研究还表明电阻率与混凝土早期强度之间还存在内在联系。
1 / 6X射线衍射分析(XRD)X衍射原理,如图9.1所示,当X射线入射到晶体时,如果入射角度0满足布拉格定律,则X射线强度因衍射而得到加强,此时可以记录到衍射线,而从其它角度入射的则无衍射,这也称为/选择性衍射0,其本质就是入射的X射线照射到晶体中各平行原子面上,各原子面各自产生相互平行的衍射线的结果。
这些衍射线的衍射角度与晶体的结构相联系,也就具有唯一性,因此可以判断材料中的晶体成份。
同时,衍射的晶体数目多少将决定衍射射线的强度。
虽然衍射射线的强度还受到温度、吸收等其他因素的影响,但是,通过衍射射线的峰值可以定性判断出晶体成份的数量关系。
X射线衍射(XRD)技术提供了分析晶体矿物的便利方法如果晶体矿物被置于特定波长的X射线下,射线使原子层衍射并产生衍射峰,它是矿物的表征。
典型XRD 图的横坐标(衍射角)表示晶格间距,纵坐标(峰高)表示衍射强度。
混凝土中微观结构分析方法
混凝土中微观结构分析方法一、概述混凝土是一种重要的建筑材料,其性能直接影响建筑物的质量和寿命。
混凝土的微观结构对其性能具有重要影响,因此分析混凝土的微观结构是十分必要的。
本文将介绍混凝土中微观结构分析方法。
二、混凝土的微观结构混凝土的微观结构主要由水泥石、骨料和孔隙组成。
其中,水泥石是混凝土的基质,由水泥、水和细集料(如石灰石粉等)组成。
骨料是混凝土的骨架,由粗集料和细集料组成。
孔隙是混凝土中的空隙,包括内部孔隙和表面孔隙。
三、混凝土中微观结构分析方法1. 显微镜观察法显微镜观察法是混凝土微观结构分析的基础方法。
通过显微镜观察混凝土的切片,可以清晰地观察混凝土的微观结构,包括水泥石、骨料和孔隙等。
此外,还可以观察混凝土中的气泡、裂缝等缺陷。
2. X射线衍射法X射线衍射法可以分析混凝土中水泥石中的晶体结构和结晶度。
通过X 射线衍射仪对混凝土切片进行测试,可以得到水泥石中晶体的成分、分布和排列情况,进而分析水泥石的硬化程度和性能。
3. 红外光谱法红外光谱法可以分析混凝土中有机物的含量和种类。
通过对混凝土切片进行红外光谱测试,可以得到混凝土中有机物的吸收峰,进而分析有机物的含量和种类。
4. 热重分析法热重分析法可以分析混凝土中的水泥、细集料和骨料的含量。
通过对混凝土样品进行加热,可以测得样品的失重量,进而分析样品中的水泥、细集料和骨料的含量。
5. 原子力显微镜法原子力显微镜法可以分析混凝土中的孔隙结构。
通过原子力显微镜观察混凝土切片,可以得到混凝土中孔隙的形貌、大小和分布情况,进而分析混凝土的孔隙结构。
6. 气体吸附法气体吸附法可以分析混凝土中的孔隙结构和孔径分布。
通过对混凝土样品进行氮气吸附实验,可以得到样品中的孔隙结构和孔径分布情况,进而分析混凝土的孔隙结构。
四、结论混凝土中微观结构分析是混凝土性能研究的重要方法之一。
通过多种方法对混凝土进行微观结构分析,可以深入了解混凝土的性能和缺陷,进而优化混凝土的配合比和施工工艺,提高混凝土的质量和寿命。
混凝土中的微观结构研究方法
混凝土中的微观结构研究方法一、介绍混凝土的微观结构混凝土是一种由水泥、砂、骨料等组成的复合材料,其微观结构主要由水泥石、骨料、孔隙等组成。
混凝土中的微观结构对其力学性能和耐久性能有着重要影响。
因此,研究混凝土的微观结构是混凝土科学研究的重要方向之一。
二、混凝土中的微观结构研究方法1.扫描电子显微镜观察扫描电子显微镜(SEM)是一种高分辨率的显微镜,可用于观察混凝土中的微观结构。
通过SEM观察混凝土的表面形貌和微观结构,可以得到混凝土的孔隙分布、孔隙形态、骨料分布等信息。
同时,SEM还可以结合能谱分析等技术,对混凝土中的元素分布和化学成分进行分析。
2.透射电子显微镜观察透射电子显微镜(TEM)是一种高分辨率的显微镜,可用于观察混凝土中的微观结构。
通过TEM观察混凝土的薄片,可以得到混凝土中水泥石、骨料等组分的形态、结构和分布情况。
同时,TEM还可以结合电子衍射和元素能谱分析等技术,对混凝土中的晶体结构和化学成分进行深入研究。
3.X射线衍射分析X射线衍射(XRD)是一种分析晶体结构的方法,可用于研究混凝土中水泥石、矿物等的结构和组成。
通过XRD分析混凝土样品的衍射图谱,可以确定混凝土中的物相类型、相对含量和晶体结构等信息。
4.核磁共振成像核磁共振成像(NMRI)是一种非破坏性的成像技术,可用于观察混凝土中的孔隙结构和水分分布。
通过NMRI成像,可以得到混凝土中孔隙的大小、分布和连通性等信息,同时也可以观察混凝土中水分的分布情况。
5.压汞法测孔隙度压汞法是一种测量材料孔隙度和孔径分布的方法,可用于研究混凝土中的孔隙结构。
通过压汞法测量混凝土的孔隙度和孔径分布,可以得到混凝土中孔隙的大小、分布和连通性等信息。
6.红外光谱分析红外光谱分析是一种分析材料分子结构的方法,可用于研究混凝土中的水泥石和有机杂质等。
通过红外光谱分析混凝土样品,可以得到混凝土中水泥石的化学成分、结构和有机杂质的含量等信息。
三、结论混凝土中的微观结构对其力学性能和耐久性能有着重要影响,因此研究混凝土的微观结构是混凝土科学研究的重要方向之一。
混凝土微观结构分析方法
混凝土微观结构分析方法一、前言混凝土是建筑工程中常用的材料,其微观结构分析是理解其性能和强度的重要途径。
本文将介绍混凝土微观结构分析的方法。
二、混凝土的微观结构混凝土是由水泥、骨料、砂、水等材料混合而成,其微观结构包括水泥石基质、骨料颗粒、孔隙等。
1. 水泥石基质水泥石基质是混凝土中最主要的组成部分,是由水泥水化生成的胶状物质。
其微观结构可以通过扫描电镜观察得到,常见的有以下几种形态:(1)胶状体:呈胶状或胶凝体状,通常呈现出蜂窝状、网状或皱褶状。
(2)晶体:呈现出粒状或板状,通常呈现出六面体的形态。
(3)空隙:由于水泥水化反应不完全或混凝土的制备过程中存在孔洞等原因,水泥石基质中常存在一定量的空隙。
2. 骨料颗粒骨料颗粒是混凝土中的另一个主要组成部分,其微观结构可以通过光学显微镜观察得到。
常见的骨料颗粒包括天然石料、人造石料等,其形态和大小不尽相同。
3. 孔隙混凝土中的孔隙可以分为两种类型:一种是由于混凝土制备过程中留下的气泡、水泥水化反应不完全等原因所形成的孔隙,另一种是由于混凝土结构中的骨料颗粒之间形成的孔隙。
孔隙是影响混凝土性能和强度的重要因素之一。
三、混凝土微观结构分析方法混凝土微观结构分析方法包括物理分析、化学分析、显微分析等多种方法。
1. 物理分析物理分析是通过物理手段对混凝土微观结构进行分析。
常用的物理分析方法包括:(1)密度分析:通过测量混凝土的密度来分析混凝土中空隙的分布和大小。
(2)孔隙率分析:通过测量混凝土中的孔隙率来分析混凝土中空隙的分布和大小。
(3)扫描电镜分析:通过扫描电镜观察混凝土中的微观结构,包括水泥石基质、骨料颗粒、孔隙等。
2. 化学分析化学分析是通过化学手段对混凝土微观结构进行分析。
常用的化学分析方法包括:(1)X射线衍射分析:通过X射线衍射分析混凝土中的晶体结构,包括水泥石基质中的Ca(OH)2、C-S-H等。
(2)热重分析:通过热重分析测定混凝土中的水泥石基质的含水量,以及孔隙中的水分含量。
混凝土微观结构检测标准
混凝土微观结构检测标准一、前言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,在建筑领域中扮演着重要的角色。
由于混凝土的使用寿命长且耐久性好,因此在建筑中得到了广泛的应用。
但是,混凝土在使用过程中也面临着各种各样的问题,这些问题有些是由于混凝土的微观结构出现了问题所导致的。
因此,为了更好地保障混凝土的使用寿命和质量,对混凝土的微观结构进行检测是非常必要的。
二、混凝土微观结构的组成混凝土的微观结构是由水泥石、骨料、孔隙和钢筋等组成的。
其中,水泥石是混凝土中最主要的成分,它由水泥、水和骨料等混合而成。
骨料是混凝土中的骨架,它可以分为粗骨料和细骨料两种。
孔隙是混凝土中的空隙,它的存在对混凝土的性能有着很大的影响。
钢筋则是混凝土中用来增强混凝土性能的一种材料。
三、混凝土微观结构的检测方法1.混凝土的抽芯检测混凝土的抽芯检测是一种直接观察混凝土微观结构的方法,它可以通过对混凝土中心部位进行钻孔并取出钻芯来观察混凝土微观结构。
这种方法可以对混凝土的孔隙率、骨料分布、水泥石的质量等信息进行检测。
但是,这种方法会对混凝土的结构造成破坏,因此在进行检测时需要对混凝土进行修复。
2.混凝土的超声波检测混凝土的超声波检测是一种非破坏性的检测方法,它可以通过超声波的传播来检测混凝土中的孔隙、裂缝、骨料分布等信息。
这种方法可以对混凝土的质量进行评估,但是需要专业的设备和人员进行操作。
3.混凝土的电磁波检测混凝土的电磁波检测是一种非破坏性的检测方法,它可以通过电磁波的传播来检测混凝土中的孔隙、裂缝、骨料分布等信息。
这种方法可以对混凝土的质量进行评估,但是需要专业的设备和人员进行操作。
4.混凝土的显微镜检测混凝土的显微镜检测是一种直接观察混凝土微观结构的方法,它可以通过显微镜来观察混凝土中的水泥石、骨料和孔隙等信息。
这种方法可以对混凝土的微观结构进行精细的检测,但是需要专业的人员进行操作。
四、混凝土微观结构检测的标准混凝土微观结构检测的标准主要包括以下几个方面:1.混凝土的孔隙率混凝土的孔隙率是混凝土中孔隙占总体积的比例。
水泥混凝土微观结构演化模拟与分析
水泥混凝土微观结构演化模拟与分析水泥混凝土是建筑工程中最常见的材料之一。
对于水泥混凝土的研究,主要是从材料力学性能等宏观角度来进行分析。
然而,从微观角度来分析水泥混凝土的结构和性质,可以更加深入地理解其宏观性质,并拓展新的应用方向。
本文将介绍水泥混凝土微观结构演化模拟的基本方法及其在建筑工程中的应用。
一、水泥混凝土的基本微观结构水泥混凝土由水泥、骨料和水等材料组成,最终形成一种块状结构。
该结构的形成是由胶凝物与骨料之间的黏着力及互相紧密拥挤的力量协同作用所导致。
水泥结构主要由硬化水泥石粒子、间隙以及微观裂纹组成。
水泥石粒子在进行硬化反应时,其局部晶体结构会发生改变,从而导致结构的压缩性能、内聚力以及其他性能的变化。
二、水泥混凝土微观结构演化模拟的基本方法水泥混凝土的微观结构演化模拟一般是采用离散元方法(DEM)或者连续介质方法(FEM)。
离散元方法主要是模拟水泥混凝土内部颗粒的动力学特性,而连续介质方法则是直接求解物质宏观的力学性质。
两种方法的主要区别在于,离散元方法仅关注物质颗粒之间的互动和碰撞,而连续介质方法会考虑物质的连续性。
微观结构演化模拟可以使用DEM工具进行构建。
这些DEM工具一般支持使用CAD建立模型,基于精度的需求,会把模型的尺寸缩小到亚微米级别。
通过调整初始状态和材料参数等,就可以将数值模型带入发展阶段,模拟微观结构的演化和加强过程。
三、水泥混凝土微观结构演化模拟在建筑工程中的应用根据水泥混凝土微观结构演化模拟的结果,对其力学性质和易损性进行较为精确的预测。
这将拓展水泥混凝土的应用范围,并增强其在建筑工程中的安全性。
以下是水泥混凝土微观结构演化模拟在建筑工程中的应用案例。
1.混凝土裂缝的形成混凝土易发生裂缝,而通过模拟微观结构演化,研究人员可以清晰地了解裂纹形成的原因。
此外,模拟还可以通过材料选型和实验探测等方式,对混凝土的易裂性进行预测,从而优化整体结构和过程。
2.混凝土的强度和变形率通过微观结构演化模拟,可以计算混凝土的强度和变形率,并探究温度、水质等因素对混凝土性质的影响。
混凝土微观结构分析
混凝土微观结构分析混凝土是一种常见的建筑材料,广泛应用于各种工程中。
为了提高混凝土结构的性能和耐久性,混凝土的微观结构需要被认真分析和研究。
1. 混凝土的组成混凝土主要由水泥、骨料、细骨料和掺合料等组成。
水泥是混凝土的胶结材料,骨料是其力学性能的主要组成部分,细骨料则填充在骨料中间,以填充空隙和加强骨料体系。
掺合料的添加会改变混凝土的特性,如增强强度、延缓凝结时间等。
2. 混凝土的微观结构混凝土的微观结构主要包括胶凝材料和骨料的排列方式以及它们之间的相互作用。
胶凝材料主要是水泥胶体,它包裹着骨料颗粒,并与之形成一个复杂而连续的结构。
骨料颗粒的形状和分布对混凝土的性能有重要影响。
还有孔隙结构,孔隙的大小和分布对混凝土的强度和密度等性能也有很大的影响。
3. 混凝土微观结构的分析方法了解混凝土的微观结构对于优化混凝土配合比和提高工程品质至关重要。
以下是一些常用的混凝土微观结构分析方法:3.1 光学显微镜观察光学显微镜是最常用的观察混凝土微观结构的工具。
通过放大混凝土薄片,可以清晰地观察到胶凝材料和骨料的排列方式、孔隙结构以及可能存在的缺陷和损伤。
3.2 扫描电子显微镜观察扫描电子显微镜(SEM)可以提供更高分辨率的图像,能够观察到更细微的混凝土结构。
通过SEM观察,可以更直观地了解混凝土的胶凝材料和骨料的形貌、表面特征以及它们之间的相互作用。
3.3 可视化建模通过可视化建模技术,可以将混凝土微观结构进行三维重建,并对其进行分析。
这种方法能够更直观地展示混凝土的微观结构,并能够对其性能进行更准确的预测和评估。
4. 混凝土微观结构的意义混凝土微观结构的分析可以帮助我们更好地理解混凝土的性能和耐久性。
通过对混凝土微观结构的研究,可以优化混凝土配合比、改进施工工艺,提高混凝土的力学性能和耐久性。
深入研究混凝土微观结构还有助于开发新型混凝土材料,如高强度混凝土、自修复混凝土等。
总结:混凝土微观结构的分析对于优化混凝土材料的性能和耐久性至关重要。
混凝土中微观结构的研究原理
混凝土中微观结构的研究原理一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料,其优良的性能使其在建筑、桥梁、道路等基础设施建设中得到广泛应用。
混凝土的性能与其微观结构密切相关,因此深入研究混凝土中微观结构的特性对于混凝土材料的性能控制和优化具有重要意义。
二、混凝土中微观结构的研究方法混凝土中微观结构的研究方法主要包括实验方法和数值模拟方法。
1. 实验方法实验方法是通过对混凝土试样进行实验测试,从试验数据中推断混凝土中微观结构的特性。
实验方法主要包括:(1)显微镜观察方法:通过显微镜观察混凝土试样中的孔隙、水泥石、骨料等组成部分的特性,从而研究混凝土中的微观结构。
(2)X射线衍射方法:通过对混凝土中的水泥石、矿物探针等成分进行X射线衍射分析,从而研究混凝土中的晶体结构。
(3)热分析方法:通过对混凝土中的水泥石、矿物探针等成分进行热分析,从而研究混凝土中的化学反应过程和微观结构。
(4)核磁共振方法:通过对混凝土中的水泥石、水分等成分进行核磁共振分析,从而研究混凝土中的化学物质结构和特性。
2. 数值模拟方法数值模拟方法是通过计算机模拟混凝土中微观结构的特性,从而研究混凝土中的微观结构。
数值模拟方法主要包括:(1)有限元方法:通过建立混凝土试样的数学模型,模拟混凝土中的应力、应变、温度等特性,从而研究混凝土中的微观结构。
(2)分子动力学方法:通过模拟混凝土中分子之间的相互作用,从而研究混凝土中的微观结构和物理特性。
(3)离散元方法:通过建立混凝土试样的离散元模型,模拟混凝土中的颗粒运动、破坏等特性,从而研究混凝土中的微观结构。
三、混凝土中微观结构的特性混凝土中微观结构的特性主要包括孔隙结构、水泥石结构、骨料结构等。
1. 孔隙结构混凝土中的孔隙结构是决定混凝土性能的重要因素之一。
混凝土中的孔隙结构包括孔隙大小、孔隙分布、孔隙形状等。
孔隙结构的大小和形状对混凝土的强度、抗渗性、耐久性等性能都有重要影响。
2. 水泥石结构水泥石是混凝土中的主要胶结材料,其结构对混凝土性能具有重要影响。
混凝土中微观结构分析标准方法
混凝土中微观结构分析标准方法一、概述混凝土是一种广泛使用的建筑材料,其性能受到混凝土微观结构的影响。
因此,混凝土中微观结构的分析对于混凝土的性能评估、质量控制以及应用具有重要意义。
本文将介绍混凝土中微观结构分析的标准方法。
二、混凝土中微观结构的组成混凝土中的微观结构主要由水泥石、骨料、孔隙和界面四个部分组成。
1. 水泥石水泥石是混凝土中最主要的成分之一。
其主要由水泥熟料和水混合而成。
水泥石的成分和结构对混凝土的强度、耐久性等性能具有重要影响。
因此,对水泥石的分析是混凝土中微观结构分析的重要内容之一。
2. 骨料骨料是混凝土中的另一个重要成分。
不同类型的骨料对混凝土的力学性能和耐久性有不同的影响。
因此,对骨料的形态、大小、密度等进行分析是混凝土中微观结构分析的重要内容之一。
3. 孔隙混凝土中的孔隙主要分为毛细孔、空隙和裂缝。
这些孔隙的形态、大小、数量等对混凝土的力学性能和耐久性具有重要影响。
因此,对混凝土中孔隙的分析是混凝土中微观结构分析的重要内容之一。
4. 界面混凝土中的界面主要指水泥石和骨料之间的界面。
界面的结构和性质对混凝土的力学性能和耐久性具有重要影响。
因此,对界面的分析是混凝土中微观结构分析的重要内容之一。
三、混凝土中微观结构分析的方法混凝土中微观结构的分析方法主要包括显微结构观察、显微组织分析、孔隙结构分析、界面结构分析等。
1. 显微结构观察显微结构观察是混凝土中微观结构分析的最基本方法之一。
它可以直观地观察混凝土中的水泥石、骨料、孔隙和界面等微观结构,并可以通过对结构形态、大小、数量等进行观察来评估混凝土的性能。
2. 显微组织分析显微组织分析是对混凝土中水泥石的成分、结构、形态等进行分析的方法。
通过显微组织分析,可以确定水泥石的成分、晶体形态、孔隙率等参数,进而评估混凝土的力学性能和耐久性。
3. 孔隙结构分析孔隙结构分析是对混凝土中孔隙的形态、大小、数量等进行分析的方法。
通过孔隙结构分析,可以确定混凝土中的毛细孔、空隙和裂缝的形态、大小、数量等参数,进而评估混凝土的耐久性。
混凝土中微观结构的观察方法
混凝土中微观结构的观察方法一、前言混凝土是一种广泛使用的建筑材料,其微观结构的观察对于了解混凝土的性质和性能具有重要的意义。
本文将介绍混凝土中微观结构的观察方法,包括样品的制备、显微镜的选择、样品的处理和观察技巧等。
二、样品的制备混凝土样品的制备是观察混凝土微观结构的第一步,其质量和工艺对后续研究的结果具有重要影响。
样品制备的主要步骤包括混凝土的采集、样品的加工和制备。
1.混凝土的采集混凝土样品的采集需要选择具有代表性的部位,如混凝土结构的中心部位或者是重要构件的关键部位,避免选择混凝土表面或者是混凝土的缺陷部位。
2.样品的加工样品的加工包括混凝土样品的切割、研磨和抛光等。
通常采用金属切割机或者是钻孔机进行切割,然后使用砂纸或者是砂轮进行研磨和抛光,直至样品表面光滑平整。
3.样品的制备样品的制备包括对样品进行固化和切片处理。
固化是为了使样品变得坚硬,切片则是为了便于观察样品的内部结构。
固化时可以采用标准的混凝土固化剂,切片时可以使用金属切片机或者是玻璃切片机。
三、显微镜的选择混凝土中微观结构的观察需要使用显微镜,显微镜的选择对于观察结果的准确性和清晰度具有重要影响。
常用的显微镜有光学显微镜和电子显微镜。
1.光学显微镜光学显微镜是观察混凝土微观结构最常用的显微镜,其优点是成像清晰、分辨率高、使用方便。
光学显微镜主要分为普通光学显微镜和偏光显微镜两种。
普通光学显微镜可以观察混凝土中大部分的微观结构,如孔隙、骨料、水泡等。
偏光显微镜则可以观察混凝土中的晶体结构和纤维结构等。
2.电子显微镜电子显微镜是一种高分辨率显微镜,可以观察混凝土中微观结构的更细节的特征,如水泥熟料的微观结构、混凝土中的晶体结构等。
电子显微镜主要分为扫描电子显微镜和透射电子显微镜两种。
扫描电子显微镜可以观察混凝土中的表面结构和形貌,透射电子显微镜则可以观察混凝土中的内部结构和晶体结构。
四、样品的处理混凝土样品的处理是观察混凝土微观结构的关键步骤,处理的方法包括颜色染色、碳化处理、腐蚀处理等。
混凝土路面的微观形貌分析方法
混凝土路面的微观形貌分析方法一、前言混凝土路面是公路交通基础设施建设中不可或缺的一部分,具有承载能力强、耐久性好等特点,但路面的微观形貌对其性能及使用寿命等方面都有着很大的影响。
因此,对混凝土路面的微观形貌进行分析具有非常重要的意义。
二、混凝土路面微观形貌的定义与意义混凝土路面微观形貌是指混凝土路面表面的细微形态特征,包括表面粗糙度、孔隙度、凹凸度、裂缝等。
微观形貌的分析可以从表面特征入手,了解混凝土路面的材料组成和结构特点,从而为混凝土路面的设计、施工和维护提供基础数据。
三、混凝土路面微观形貌分析方法1.表面形貌观察法表面形貌观察法是通过肉眼或显微镜观察混凝土路面表面形貌特征来进行分析。
观察时应选择具有代表性的样本,避免取样不均匀导致分析结果不准确。
2.扫描电镜法扫描电镜法是通过扫描电子显微镜观察混凝土路面表面形貌特征来进行分析。
该方法具有高分辨率、高放大倍数、高对比度等优点,可以观察到混凝土路面微观组织的细节特征。
3.原子力显微镜法原子力显微镜法是通过原子力显微镜观察混凝土路面表面形貌特征来进行分析。
该方法具有高分辨率、高放大倍数、高对比度等优点,可以观察到混凝土路面微观组织的细节特征。
4.光学显微镜法光学显微镜法是通过光学显微镜观察混凝土路面表面形貌特征来进行分析。
该方法具有成本低、易于操作等优点,可以观察到混凝土路面表面的粗糙度、孔隙度等特征。
5.三维扫描仪法三维扫描仪法是通过三维扫描仪对混凝土路面进行扫描,获取混凝土路面表面的形貌信息来进行分析。
该方法具有高精度、高效率等优点,可以在较短时间内获取大量数据。
四、混凝土路面微观形貌分析结果的评价混凝土路面微观形貌分析结果的评价应综合考虑混凝土路面的材料组成、结构特点、使用环境等因素。
评价指标包括表面粗糙度、孔隙度、凹凸度、裂缝等。
五、结论混凝土路面微观形貌分析是深入了解混凝土路面材料组成和结构特点、为混凝土路面的设计、施工和维护提供基础数据的重要手段。
混凝土中微观结构检测技术规程
混凝土中微观结构检测技术规程一、前言混凝土是一种广泛使用的重要建筑材料,其性能直接影响着建筑物的安全和寿命。
而混凝土的性能又与其微观结构密切相关。
因此,混凝土中微观结构检测技术的发展具有重要的意义。
本技术规程旨在提供一套全面、具体、详细的混凝土中微观结构检测技术规范,以保证检测结果准确可靠,为混凝土工程提供科学依据。
二、设备与材料1. 电子显微镜2. X射线衍射仪3. 金相显微镜4. 电子探针分析仪5. 高分子材料6. 无机材料7. 置换液三、检测方法1. 电子显微镜检测(1)准备混凝土样品,用金属切割机切割成适当大小。
(2)将样品表面涂覆一层导电胶,放入真空室内。
(3)启动电子显微镜,对样品进行观察,记录下微观结构形态、大小、分布等信息。
(4)根据观察结果进行分析,判断混凝土中微观结构的性质、组成等信息。
2. X射线衍射仪检测(1)准备混凝土样品,用金属切割机切割成适当大小。
(2)将样品置于X射线衍射仪内,进行扫描。
(3)根据扫描结果,分析混凝土中晶体结构、组成等信息。
3. 金相显微镜检测(1)准备混凝土样品,用金属切割机切割成适当大小。
(2)将样品进行金相制备处理,包括研磨、抛光、腐蚀等步骤。
(3)将样品放入金相显微镜进行观察,记录下微观结构形态、大小、分布等信息。
(4)根据观察结果进行分析,判断混凝土中微观结构的性质、组成等信息。
4. 电子探针分析仪检测(1)准备混凝土样品,用金属切割机切割成适当大小。
(2)将样品进行金相制备处理,包括研磨、抛光、腐蚀等步骤。
(3)将样品放入电子探针分析仪中进行分析,记录下样品中元素成分、含量等信息。
(4)根据分析结果进行分析,判断混凝土中微观结构的性质、组成等信息。
四、检测结果处理1. 电子显微镜检测结果处理(1)将检测结果进行图像处理,去除噪声,增强图像质量。
(2)根据图像分析混凝土中微观结构形态、大小、分布等信息。
(3)将分析结果进行统计和分析,得出混凝土中微观结构的性质、组成等信息。
混凝土结构微观组织检测技术规程
混凝土结构微观组织检测技术规程一、前言混凝土结构微观组织检测是建筑工程中非常重要的工作之一。
混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,其性能直接影响着建筑物的质量和寿命,因此对混凝土的质量和性能进行检测是非常必要的。
本规程主要介绍混凝土结构微观组织检测的技术要求和检测方法。
二、技术要求1、检测设备要求(1)显微镜:显微镜是进行混凝土结构微观组织检测所必备的设备之一,其主要作用是放大混凝土的微观结构,以便进行观察和分析。
显微镜的放大倍数应不小于100倍,同时具备清晰度、分辨率高的特点。
(2)切片机:切片机是将混凝土样品切成薄片的设备,其主要作用是为显微镜观察提供样品。
切片机的切割能力应足够强,以确保切出的样品表面平整光滑,同时不影响样品的结构和性能。
(3)图像分析系统:图像分析系统是将显微镜观察到的混凝土结构进行数字化处理的设备。
其主要作用是提高检测效率和准确度,同时可以对混凝土结构进行各种数据分析和处理。
2、检测样品要求(1)样品应具有代表性,可以代表整个混凝土结构的性质和特征。
(2)样品的形状和尺寸应符合检测要求,通常采用直径为50mm,厚度为10mm的圆形样品。
(3)样品应具有一定的强度,以确保在切片和观察过程中不会发生破裂和变形。
3、检测操作要求(1)样品制备:将混凝土样品切成直径为50mm,厚度为10mm的圆形样品,并将其表面磨光,以保证样品表面平整光滑。
(2)显微镜观察:将样品放在显微镜下,以100倍以上的放大倍数观察样品的微观结构。
对于不同类型的混凝土,观察的结构和特征也会有所不同,需要根据实际情况进行分析和判断。
(3)图像分析:将显微镜观察到的混凝土结构进行数字化处理,通过各种图像分析算法,提取出混凝土结构的各种特征参数,如孔隙度、孔径分布、孔隙连通性等。
(4)数据分析:根据图像分析的结果,对混凝土结构的性质和特征进行评估和分析,得出混凝土的性能指标和质量等级。
三、检测方法1、切片法切片法是将混凝土样品切成薄片,然后在显微镜下观察其微观结构的方法。
混凝土的微观结构分析原理
混凝土的微观结构分析原理一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑业的材料,其本质是由水泥、粗骨料、细骨料和适量的水按照一定比例混合而成。
混凝土在使用中具有很好的耐久性、抗压强度高、防水性强等优点,因此在建筑业中得到了广泛应用。
在混凝土结构的设计和施工中,了解混凝土的微观结构特征对于保障混凝土的品质和性能具有重要的意义。
本文将从混凝土的微观结构特征出发,对混凝土的微观结构分析原理进行详细阐述。
二、混凝土的组成和性质混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和适量的水按照一定比例混合而成。
水泥是混凝土的主要胶凝材料,它的主要成分是硅酸盐和铝酸盐。
粗骨料一般是石子,细骨料一般是砂子,它们的主要作用是填充水泥糊中的空隙,增加混凝土的密实性和强度。
水是混凝土中的溶剂,它的主要作用是使水泥能够与骨料充分混合,形成坚实的混凝土。
混凝土的性质主要包括强度、耐久性、抗裂性、抗渗性等。
其中,强度是混凝土的最基本性质,它是指混凝土在受到外力作用下的抵抗能力。
耐久性是指混凝土在长期使用过程中的稳定性和耐久性。
抗裂性是指混凝土在受到外力作用下的裂纹抵抗能力。
抗渗性是指混凝土在受到外界湿度或水压作用下的渗透性能。
三、混凝土的微观结构特征混凝土的微观结构特征包括水泥石、孔隙、骨料和水四个基本部分。
水泥石是混凝土的胶凝材料,它是由水泥和水按照一定比例混合而成的。
水泥石的主要成分是水化硅酸钙凝胶,它是由水泥和水反应形成的。
孔隙是混凝土中的空隙,它们的大小和形状对混凝土的性能和品质具有重要的影响。
骨料是混凝土中的主要填料,它们的物理性质和化学性质对混凝土的性能和品质也有着重要的影响。
水是混凝土中的溶剂,它对混凝土的物理性质和化学性质也有着重要的影响。
水泥石是混凝土的主要组成部分,它的微观结构特征主要包括水化硅酸钙凝胶、水化硅酸铝凝胶、水化钙铝石和水化铝酸盐凝胶等。
水化硅酸钙凝胶是混凝土中最主要的胶凝材料,它是由水泥和水反应形成的。
水化硅酸钙凝胶的形态呈胶状,具有很强的胶结力和硬化能力。
混凝土微观力学特性原理
混凝土微观力学特性原理混凝土是一种广泛应用的建筑材料,具有良好的力学性能和耐久性。
混凝土微观力学特性是混凝土力学性能的基础,深入了解混凝土微观力学特性对于提高混凝土的力学性能和耐久性具有重要意义。
1. 混凝土微观结构混凝土是由水泥、石料、砂子和水等组成的复合材料。
混凝土的微观结构包括水泥石、骨料和孔隙三个部分。
水泥石是混凝土中最重要的部分,它是由水泥和水在反应后形成的胶状物质,可以提供混凝土的强度和硬度。
骨料是混凝土中的骨架,可以提供混凝土的强度和刚度。
孔隙是混凝土中的空隙,对混凝土的力学性能和耐久性具有重要影响。
2. 混凝土微观力学特性混凝土的微观力学特性包括弹性模量、泊松比、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度和应力-应变关系等。
混凝土的弹性模量是指在小应变下混凝土的刚度,可以反映混凝土的抗弯刚度。
混凝土的泊松比是指在轴向应力作用下,混凝土横向收缩的比例。
混凝土的抗拉强度是指混凝土在拉应力下的承载能力,通常是混凝土设计时的重要参数之一。
混凝土的抗压强度是指混凝土在压应力下的承载能力,通常是混凝土设计时的重要参数之一。
混凝土的抗剪强度是指混凝土在剪应力下的承载能力。
混凝土的应力-应变关系是指混凝土在不同应变下的应力变化情况,可以反映混凝土的力学性能。
3. 影响混凝土微观力学特性的因素混凝土的微观力学特性受到多种因素的影响,包括水胶比、骨料类型、骨料大小、骨料形状、水泥类型、水泥用量、外加剂、孔隙率等。
水胶比是指混凝土中水的重量与水泥的重量之比,水胶比越小,混凝土的强度和耐久性越好。
骨料类型、大小和形状不同,对混凝土的力学性能也会产生不同的影响。
水泥类型和用量不同,对混凝土的强度和硬度也会产生不同的影响。
外加剂可以改变混凝土的性质,提高混凝土的力学性能和耐久性。
孔隙率是指混凝土中孔隙的体积与总体积之比,孔隙率越小,混凝土的强度和耐久性越好。
4. 混凝土微观力学特性的测试方法混凝土的微观力学特性可以通过实验测试来获取。
混凝土材料微观结构研究
混凝土材料微观结构研究一、引言混凝土是一种常见的建筑材料,其主要成分为水泥、砂、石子和水。
混凝土是一种复杂的材料,其性能受到多种因素的影响,包括材料组成、制备过程和微观结构等。
因此,研究混凝土的微观结构对于深入了解混凝土的性能和优化混凝土的配比具有重要意义。
二、混凝土的微观结构1. 水化反应过程混凝土的主要成分水泥在加水后会发生水化反应,形成水化物。
水化反应的过程包括溶解、扩散、沉淀和再结晶等多个阶段。
在水化过程中,水化物的形成会导致混凝土的体积发生变化,从而影响混凝土的性能。
2. 砂和石子的分布混凝土中的砂和石子是用来填充水泥空隙的,它们的分布对混凝土的性能有很大的影响。
如果砂和石子分布不均匀,会导致混凝土的强度和稳定性下降。
因此,在制备混凝土时需要注意砂和石子的分布。
3. 孔隙结构混凝土中存在各种类型的孔隙,包括毛细孔、粗孔和裂缝等。
这些孔隙会影响混凝土的力学性能和耐久性。
例如,裂缝会导致混凝土易受到水分和氧化物的侵蚀,从而影响混凝土的耐久性。
4. 气孔结构混凝土中的气孔结构对混凝土的性能也有很大的影响。
气孔会导致混凝土的强度和密度下降,从而影响混凝土的耐久性。
三、混凝土微观结构研究方法1. 扫描电子显微镜(SEM)SEM可以用来观察混凝土的表面和内部结构。
通过SEM可以观察到水化物的形貌、砂和石子的分布、孔隙结构和气孔结构等。
2. 透射电子显微镜(TEM)TEM可以用来观察混凝土的微观结构,包括水化物的晶体结构、孔隙和气孔等。
TEM可以提供更高分辨率的图像,从而更详细地了解混凝土的微观结构。
3. X射线衍射(XRD)XRD可以用来研究混凝土中的水化物的结晶结构和组成。
通过XRD 可以获得水化物的晶体结构和晶体相对含量等信息。
4. 热重分析(TGA)TGA可以用来研究混凝土中水化反应的程度和水化产物的组成。
通过TGA可以测量样品的质量随温度的变化,从而了解水化反应的情况。
四、混凝土微观结构的影响因素1. 水化反应的条件水化反应的条件包括温度、湿度、水泥的品种和水泥与水的比例等。
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采用测试电阻率的方法[1]来监测混凝土的水化程度是一个有效可行的方法。
通过对不同水灰比、不同掺合料混凝土电参数和相应曲线变化规律的研究表明
,
早龄期混凝土电阻率和强度随时间发展的曲线具有很强的相似性与相关性。
如图1所示,利用混凝土早龄期电阻率的变化速率曲线,可以采用直观和量化的方法将混凝土的水化进程划分为水泥水解l(dissolution)、诱导期ll(competition ofdissolution-precipitation) 、凝结III(setting) 、硬化IV(hardening) 和硬化后期V(hardening deceleration) 五个阶段[2]。
通过电阻率速率曲线的0值点M拐点L、峰值点P与P2,可以表征水泥颗粒开始接触及相互紧密连接的水化过程,较精确地确定混凝土的凝结时间。
混凝土早期电阻率的变化反映了混凝土早期水化进程的发展,客观上体现了混凝土早期内部联通孔隙减少、水化产物生成等一系列变化。
同时,进一步的研究还表明电阻率与混凝土早期强度之间还存在内在联系。
时间/h
1混凝土1天时的电迥率变化遠率
I E Iccli ica 1 resislh r ih p of concrcte ii 1 dav
X射线衍射分析(XRD
X衍射原理,如图9.1所示,当X射线入射到晶体时,如果入射角度0满足布拉格定律,则X射线强度因衍射而得到加强,此时可以记录到衍射线,而从其它角度入射的则无衍射,这也称为/选择性衍射0,其本质就是入射的X射线照射到晶体中各平行原子面上,各原子面各自产生相互平行的衍射线的结果。
这些衍射线的衍射角度与晶体的结构相联系,也就具有唯一性,因此可以判断材料中的晶体成份。
同时,衍射的晶体数目多少将决定衍射射线的强度。
虽然
衍射射线的强度还受到温度、吸收等其他因素的影响,但是,通过衍射射线的峰值可以定性判断出晶体成份的数量关系。
X射线衍射(XRD)技术提供了分析晶体矿物的便利方法"如果晶体矿物被置
于特定波长的X射线下,射线使原子层衍射并产生衍射峰,它是矿物的表征。
典型XRD图的横坐标(衍射角)表示晶格间距,纵坐标(峰高)表示衍射强度。
取样:用于X射线衍射分析的试样是将不同龄期的试件母体破碎,从中取出水泥石,使用无水酒精中止水泥的水化。
测试前研磨水泥石样品颗粒至粉末粒径<10pm 适当烘干样品后装瓶密封,以防止空气中水和二氧化碳与样品粉末继续反应,影响试验结果"衍射扫描范围取10度一一70度。
扫描电镜试验(SEM)
扫描电镜是利用扫描电子束,从样品表面激发出各种物理信号来调制成像。
可以通过形貌判定是否密实、水化程度、产物量。
从而分析混凝土微观结构的发展过程。
取样:1号样,规格为IOmmxlOmmx30mm砂浆试样,配合比为三种,分别为:m(c): m(s): m(w)=l : 2. 5: 0. 40: 2-5号样,底面015ram高度为5m的圆柱体。
m(w), m(c)=分别为0. 45、0. 65、0.85和1.0扫描试样取侵蚀试样的一部分。
选取原则为:试榉成片状,一面为外表面,另一面为内表面,为了方便聚焦扫描成像,内表面尽量选择落差小的。
压汞法测孔隙率试验(MIP)
基本原理:压汞法MIP测孔的基本原理,是水银对固体表面的不可润湿性。
根据固体界面行为的研究结果,当接触角e大于90度时,固体不会被液体润湿。
而水银的接触角e为141.3度,故如果没有外加压力,水银不会润湿混凝土,即不会发生毛细管渗透现象。
首先必须假定孔系的形状,一般采用Wittmann的柱状毛细管系统假定,即认为混凝土中的孔隙是相互连通的一定半径的圆柱状孔隙。
水银要压入孔径为D的毛细孔,就必须施加一定的压力P以克服阻力。
在实际试验过程中,得到的直接试验结果是压力P,以及在此压力下孔径大于d的所有孔隙的体积V。
以压力P为中介可以建立起V和d的关系,这样就可以得到几种不同的孔径分布曲线。
MIP中最常用的是如下所述的积分曲线和微分曲线。
在压汞试验结果中,和可以得到如下几个重要的孔结构参数,总比体积V;总比表面积A;中位孔径(体积);中位孔径(表面积);平均孔径da;密度pa;表观密度pb;孔隙率P。
试件按标准方法养护,分7、28、90d龄期,龄期到后分别进行各项试验,配
合比见表1。
TG-DSC综合热分析法
热分析(thermal analysis )是指在程序控制温度条件下,测量物质的物理性质随温度变化的函数关系的技术。
热分析法的技术基础在于物质在加热或冷却的过程中,随着其物理状态或化学状态的变化,通常伴有相应的热力学性质(如热焓、比热、导热系数等)或其他性质(如质量、力学性质、电阻)的变化,因而通过对某些性质(参数)的测定可以分析研究物质的物理变化或化学变化过程。
差示扫描量热法(DSC是在程序控制温度条件下,测量输入给样品与参比物的功率差与温度关系的一种热分析方法。
热重法(TG是在程序控制温度条件下,测量物质的质量与温度关系的热分析方法。
差示扫描量热法与热重法分析可得出结合水量和Ca (OH 2含量。
试验取的温升速率为20K/min。
图7 2阪船水泥和TG-DSC |lh线国
Fig 7 2 TG-DSC cuive of mature hydra ted renieiit paste
图7.2中,DSC曲线上左边第一个吸热谷主要是由于水泥石中的自由水、
吸附水和钙矶石中的结晶水挥发吸热形成的,大部分是由自由水、吸附水吸热形成的,其谷底的温度出现在150度左右。
而标有Peak 492.5 C的谷,则主要是由于水泥石中的氢氧化钙分解吸热导致的。
而在800 C左右DSC曲线有波动,形成了两(也可能更多)小的吸热谷。
可以肯定的是,这里一定是有物质在发生相的转变。
根据水泥化学的理论,C-S-H凝胶在这个温度下发生了相变,凝胶的失水导致了两个小谷的出现。
而两个谷的出现说明有两种不同的C-S-H凝胶存在于水
泥石中,即所谓的HD C-S-H凝胶和LD C-S-H凝胶。
TG曲线基本反应的是各种水失去导致的质量损失,可以看出,凝胶失去结合水导致的质量变化是微小的。
化学结合水测量法
对于纯水泥浆体,测定水泥水化程度的方法。
试样制备与测试方法:用5 m离心管成型胶凝材料净浆试样,然后密封养护。
养护制度有2种,即标准养护((20 ± 1)C,相对湿度大于90%)和高温养护.高温养护的具体过程为:将成型密封后的净浆试样直接放入(65 士2)C的烘箱中养护7 d(如测试龄期未到7 d,则直接取出测试),再置于标准养护室中养护至规定龄期•破碎试样,取中间碎块浸泡于无水乙醇中,中止水化。
进行化学结合水量测试时,取碎块磨细,再在(65土2)C烘箱中烘24 h至恒重,随后高温(1 000 C)灼烧3 h至恒重•净浆试样化学结合水量(W。
,%)的计算式如下:
m x—m2
= ---------- 一T-----------------
m 工 1 —W FA.C
式中何\为65 £烘干后试样的质量(g)^ 为1000 E
灼烧后试样的质U (g);W FAd c = U^FA * 」+ WC *
Wc/ ;U/斑和W Q分别为粉煤灰和水泥的质址分数
(%);妙和利攻^分别为粉煤灰和水泥的烧失量(%)・
图2不同水化龄期时p [合腔凝材料中粉煤萩的反应程度
Fig* 2 Rcarrion degree of fly ash in complex binders at different hydration ages
(b) rn^m^A
10 100 Age/d
(»)耐叫丸3
m u % 書。