一種表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法。本發(fā)明專利技術(shù)所述的表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法包括：將水化熱調(diào)控材料用去離子水清洗3次；過濾后放入55±2℃的烘箱中干燥40±1小時(shí)；過篩后測(cè)試100?120目水化熱調(diào)控材料的水分；經(jīng)計(jì)算得到水化熱調(diào)控材料的溫控效果。對(duì)水化熱調(diào)控材料的水分含量和混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)二者具有相關(guān)性，水分含量可以直接反應(yīng)水化熱調(diào)控材料的溫控效果。本方法測(cè)試簡(jiǎn)單，操作方便靈活，具有較強(qiáng)的可靠性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于混凝土外加劑
，特別涉及一種表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法。
技術(shù)介紹
大體積混凝土由于水泥水化放出的熱量聚集在混凝土內(nèi)部來不及散出，使混凝土內(nèi)部溫度增大，在夏季甚至可以達(dá)到70℃。巨大的內(nèi)外溫差會(huì)產(chǎn)生極大的溫度應(yīng)力，最終導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，造成嚴(yán)重的后果。所以需要調(diào)控水泥水化放熱速率和放熱量，從而更好地控制混凝土溫升速率和梯度，防止混凝土開裂。水化熱調(diào)控材料可以調(diào)控水泥水化過程，降低水泥水化放熱速率，避免混凝土熱量聚集，具有非常大的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法主要有混凝土絕熱溫升和構(gòu)件實(shí)驗(yàn)。CN103739722A公開了一種水化熱調(diào)控材料及其制備方法與應(yīng)用，采用絕熱溫升儀器測(cè)試混凝土的溫控效果。CN103342494A公開了一種水化熱抑制型混凝土膨脹材料及其制備方法與應(yīng)用，采用500mm×500mm×500mm立方體試件，中心埋設(shè)測(cè)溫傳感器，外層依次是50mm的聚苯板保溫層、25mm模板箱模板，測(cè)試水化熱調(diào)控材料的溫升。混凝土實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法雖然直觀，但是測(cè)試過程非常繁瑣，測(cè)試時(shí)間周期也較長(zhǎng)，實(shí)際工程中施工單位基本不具備上述測(cè)試條件，導(dǎo)致現(xiàn)有水化熱調(diào)控材料的評(píng)價(jià)方法無法有效推廣，且缺少對(duì)材料本身直接有效的評(píng)價(jià)方法。EP1233008A1公開了一種水泥外加劑和水泥組合物，采用了冷水溶解度作為評(píng)價(jià)水化熱調(diào)控材料的方法，并確認(rèn)了溶解度在10-60％的糊精具有水化熱抑制效果。但是其并未對(duì)二者效果進(jìn)行詳細(xì)說明，申請(qǐng)人在實(shí)驗(yàn)過程中也發(fā)現(xiàn)，冷水溶解度僅能反應(yīng)材料具有水化熱抑制效果，但是無法從冷水溶解度直接反應(yīng)水化熱調(diào)控材料的溫控效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決材料本身性能無法直接反應(yīng)水化熱調(diào)控材料溫控效果的問題，本專利技術(shù)提供了一種表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法。本專利技術(shù)提供了一種表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法，包括以下步驟：(1)將水化熱調(diào)控材料用去離子水清洗3次后進(jìn)行過濾；(2)過濾后放入55±2℃的烘箱中干燥40±1小時(shí)；(3)將步驟(2)中干燥后的材料過篩后測(cè)試100-120目水化熱調(diào)控材料的水分；(4)將所測(cè)水分含量和混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的溫度峰值進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)二者滿足y＝0.8627x2+11.971x+89.387，即經(jīng)過y＝0.8627x2+11.971x+89.387計(jì)算可得水化熱調(diào)控材料的構(gòu)件溫度峰值。步驟(1)中所述去離子水的溫度為40-50℃；所述水化熱調(diào)控材料由玉米淀粉經(jīng)酸催化劑和交聯(lián)劑反應(yīng)制得；步驟(3)中所述水化熱調(diào)控材料水分的測(cè)試方法參照GB/T 12087-2008；步驟(4)中所述x為水分含量，水分含量在3-11wt％之間，y為混凝土構(gòu)件溫度峰值，構(gòu)件溫度峰值在47-62℃之間。本專利技術(shù)所述一種表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法，步驟(1)中所述水化熱調(diào)控材料通過以下方法制備：將玉米淀粉和水混勻，制得30～40wt％的淀粉溶液，加熱升溫至40～60℃；依次加入鹽酸和交聯(lián)劑反應(yīng)1～20h，用3wt％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6～7；產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥和篩分后得所述水化熱調(diào)控材料；所述鹽酸用量為淀粉質(zhì)量的5～25％，交聯(lián)劑用量為淀粉質(zhì)量的1～5％，所述交聯(lián)劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺、乙二醇二縮水甘油醚和甲醛中的一種。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有以下突出的優(yōu)勢(shì)：(1)由于實(shí)際工程的實(shí)驗(yàn)條件所限，傳統(tǒng)表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法無法有效推廣，本專利技術(shù)直接對(duì)材料本身進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)試簡(jiǎn)單，操作方便靈活。(2)對(duì)水化熱調(diào)控材料的水分含量和混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)二者具有相關(guān)性，水分含量可以直接反應(yīng)水化熱調(diào)控材料的溫控效果。附圖說明圖1是水化熱調(diào)控材料的水分含量和混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的溫度峰值的擬合曲線。圖2是水化熱調(diào)控材料的冷水溶解度和混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的溫度峰值的擬合曲線。具體實(shí)施方式為了更好地理解本專利技術(shù)，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的內(nèi)容作進(jìn)一步的說明，但本專利技術(shù)的內(nèi)容并不局限于實(shí)施例表述的范圍。實(shí)施例中混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法如下：采用25mm厚度的木模板設(shè)計(jì)尺寸為50cm×50cm×50cm的模具，內(nèi)層是50mm的聚苯板保溫層，混凝土澆筑完成后，在混凝土試件中心豎直埋設(shè)溫度傳感器，以此模擬實(shí)際工程帶模板養(yǎng)護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)。測(cè)試在20℃環(huán)境下進(jìn)行，以混凝土澆筑起，試件內(nèi)部所達(dá)到的最高溫度作為參考標(biāo)準(zhǔn)。混凝土配比為水泥525kg/m3，水180kg/m3，砂530kg/m3，石1250kg/m3，減水劑3.36kg/m3，其中水泥選用江南小野田水泥有限個(gè)公司硅酸鹽水泥PII52.5；減水劑選用江蘇蘇博特新材料股份有限公司SBT萘系高效減水劑；細(xì)集料為河沙，表觀密度2.63g/cm3，細(xì)度模數(shù)2.60；粗集料為5～20mm連續(xù)級(jí)配碎石；水化熱調(diào)控材料的摻量為水泥質(zhì)量的1％。冷水溶解度的測(cè)試方法參照EP1233008A1：稱取10g水化熱調(diào)控材料到200mL燒杯中，然后加入21℃的去離子水，混合均勻后放置到21±1℃的恒溫試驗(yàn)箱中1h；經(jīng)過濾烘干后得水化熱調(diào)控材料質(zhì)量m；冷水溶解度＝m/10*100％。玉米淀粉選用山東壽光巨能金玉米有限公司食用玉米淀粉優(yōu)級(jí)品。實(shí)施例1將100g玉米淀粉加入水中調(diào)制成濃度為30wt％的淀粉溶液，加熱升溫至40℃后依次加入鹽酸5g和1gN,N’-亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)1h，用3％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6～7，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥和篩分后得固體顆粒狀水化熱調(diào)控材料產(chǎn)品。將水化熱調(diào)控材料用去離子水清洗3次；過濾后放入55±2℃的烘箱中干燥40±1小時(shí)；過篩后得到100-120目水化熱調(diào)控材料。測(cè)得材料的水分含量為11％，構(gòu)件溫度峰值62℃，冷水溶解度12％。實(shí)施例2將100g玉米淀粉加入水中調(diào)制成濃度為40wt％的淀粉溶液，加熱升溫至60℃后依次加入鹽酸25g和5gN,N’-亞甲基雙丙烯酰胺反應(yīng)20h，用3％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6～7，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥和篩分后得固體顆粒狀水化熱調(diào)控材料產(chǎn)品。將水化熱調(diào)控材料用去離子水清洗3次；過濾后放入55±2℃的烘箱中干燥40±1小時(shí)；過篩后得到100-120目水化熱調(diào)控材料。測(cè)得材料的水分含量為3％，構(gòu)件溫度峰值50.9℃，冷水溶解度91％。實(shí)施例3將100g玉米淀粉加入水中調(diào)制成濃度為30wt％的淀粉溶液，加熱升溫至40℃后依次加入鹽酸25g和5g乙二醇二縮水甘油醚反應(yīng)20h，用3％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6～7，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥和篩分后得固體顆粒狀水化熱調(diào)控材料產(chǎn)品。將水化熱調(diào)控材料用去離子水清洗3次；過濾后放入55±2℃的烘箱中干燥40±1小時(shí)；過篩后得到100-120目水化熱調(diào)控材料。測(cè)得材料的水分含量為7％，構(gòu)件溫度峰值47℃，冷水溶解度76％。實(shí)施例4將100g玉米淀粉加入水中調(diào)制成濃度為40wt％的淀粉溶液，加熱升溫至60℃后依次加入鹽酸15g和3g甲醛反應(yīng)10h，用3％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6～7，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥和篩分后得固體顆粒狀水化熱調(diào)控材料產(chǎn)品。將水化熱調(diào)控材料用去離子水清洗3次；過濾后放入55±2℃的烘箱中干燥40±1小時(shí)；過篩后得到100-120目水化熱調(diào)控材料。測(cè)得材料的水分含量為7.3％，構(gòu)件溫度峰值47.6℃，冷水溶解度51％本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）將水化熱調(diào)控材料用去離子水清洗3次后進(jìn)行過濾；（2）過濾后放入55±2℃的烘箱中干燥40±1小時(shí)；（3）將步驟（2）中干燥后的材料過篩后測(cè)試100?120目水化熱調(diào)控材料的水分；（4）將所測(cè)水分含量和混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的溫度峰值進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)二者滿足y=0.8627x2+11.971x+89.387，即經(jīng)過y=0.8627x2+11.971x+89.387計(jì)算可得水化熱調(diào)控材料的構(gòu)件溫度峰值；步驟（1）中所述去離子水的溫度為40?50℃；所述水化熱調(diào)控材料由玉米淀粉經(jīng)酸催化劑和交聯(lián)劑反應(yīng)制得；步驟（3）中所述水化熱調(diào)控材料水分的測(cè)試方法參照GB/T?12087?2008；步驟（4）中所述x為水分含量，水分含量在3?11wt%之間，y為混凝土構(gòu)件溫度峰值，構(gòu)件溫度峰值在47?62℃之間。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種表征水化熱調(diào)控材料溫控效果的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）將水化熱調(diào)控材料用去離子水清洗3次后進(jìn)行過濾；（2）過濾后放入55±2℃的烘箱中干燥40±1小時(shí)；（3）將步驟（2）中干燥后的材料過篩后測(cè)試100-120目水化熱調(diào)控材料的水分；（4）將所測(cè)水分含量和混凝土構(gòu)件實(shí)驗(yàn)的溫度峰值進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)二者滿足y=0.8627x2+11.971x+89.387，即經(jīng)過y=0.8627x2+11.971x+89.387計(jì)算可得水化熱調(diào)控材料的構(gòu)件溫度峰值；步驟（1）中所述去離子水的溫度為40-50℃；所述水化熱調(diào)控材料由玉米淀粉經(jīng)酸催化劑和交聯(lián)劑反應(yīng)制得；步驟（3）中所述水化熱調(diào)控材料水分的測(cè)試方法參照...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張小磊，李磊，劉加平，王文彬，李全龍，田倩，王育江，王偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇蘇博特新材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32