【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水泥混凝土材料领域，特别是涉及一种适用于ecc材料拌和物中纤维分散性的检测方法。
技术介绍
1、ecc(engineered cementitious composite)工程水泥基复合材料(也有称纤维增强水泥基复合材料或高延性水泥基复合材料等)，由美国michigan大学victor c.li教授于上世纪九十年代研制成功，它甚至具有类似金属材料的拉伸强化性能，其极限拉伸应变可达5％～6％，几乎相当于钢材的塑性变形能力，是一种具有像金属一样可变形的水泥基复合材料。ecc的抗压强度类似于普通混凝土，抗压弹性模量较低，但受压变形能力比普通混凝土大很多。另外，耐火性和耐久性也被证明超过普通混凝土。鉴于ecc材料的优异性能，国内也有多个团队开展了相关的研究与应用。
2、ecc作为一种具有高韧性的水泥基复合材料，主要采用pva(高强高模聚乙烯醇)或pe(超高分子量聚乙烯)人工合成纤维，基于微观层面的纤维增强机理，使其在承受巨大压力时会弯曲而不是断裂。ecc具有很大的吸收能量的能力，因此可以显著改善混凝土结构的抗震性能，可用于抗震结构、抗冲击结构、结构裂缝控制和耐损伤工程结构。
3、从材料组成看，ecc的原材料包括水泥、矿物掺和料、细砂、人工合成纤维、功能添加剂及水等，常用的pva纤维体积掺量通常达2％(按质量计，纤维用量是26kg/m3)，用量显著高于普通的纤维混凝土(pva纤维约为1.0kg/m3)。为达到预期的性能效果，ecc材料在拌和期间就要防患于未然，使掺入的大量纤维均匀分散于水泥砂浆中，不能
4、目前，针对ecc拌和物内部纤维分散性的检测，尚无成熟方法，一般是通过肉眼观察、手触摸按压拌和物，大致能感觉里面是否有“硬硬”的结团纤维，但这种方式仅是感观、过于粗放，在施工现场操作也不安全，也无法准确的判断ecc拌和物中纤维分散是否均匀。
5、gb/t21120《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》中，推荐了“水洗法”检测混凝土或砂浆拌和物中纤维的分散性能，用75微米孔径的方孔筛从受检混凝土或砂浆中水洗分离出合成纤维，洗净后在(105±5)℃温度的烘箱中烘干至恒重，冷却至室温后分别称其质量，精确至0.01g。纤维分散性能的计算公式为：β＝(g1-g0)/g0×100，其中β是试件分散性相对误差(％)，g0是试件含量理论计算值(g)，g1是三批试验合成纤维含量的算数平均值。“水洗法”能量化纤维分散性相对误差，但是，通过上述方法水洗分离出ecc拌和物中合成纤维的实操过程很麻烦，一是pva纤维是亲水材料，在砂浆搅拌过程中已经粘黏了水泥灰浆，很难用清水洗干净；二是多次冲洗过程中，部分纤维会透过筛网造成遗失，从而导致结果离散性大，方法难以实施推广。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种适用于ecc材料拌和物中纤维分散性的检测方法，该方法可以准确地测试pva纤维在拌和物中的分散性，评价ecc材料的拌和质量，对原材料、配合比及搅拌工艺进行实时反馈，以保证ecc材料的后期力学、变形及耐久性能，保障工程长期耐久。
2、为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种适用于ecc材料拌和物中纤维分散性的检测方法，具体步骤如下：
3、(1)准备试验用的贯入阻力仪，参照现有规范中混凝土拌和物凝结时间试验；
4、(2)按照规定的拌和工艺，记录加水时间，制备ecc拌和物，取制备好的ecc拌和物装入试模中，试模内的ecc拌和物表面低于或试模口9～11mm，经振动台振动使其平整密实；置于温度为20±2℃的环境中，加覆盖物防止水分散失，形成测试试件；
5、(3)针对步骤(2)中试模中的测试试件进行贯入压力测试，所述贯入压力测试时压力测值满足25n～175n，即贯入阻力值为0.5mpa～3.5mpa；所述贯入压力测试的过程是：将试模置于贯入阻力仪座板上，去皮清零，压下手柄使贯入阻力仪的测针端部与试模内ecc拌和物表面接触，然后均匀用力使测针贯入ecc拌和物，经9～11s使测针25mm深度标记回到ecc拌和物表面，读取仪表示值或压力表最大示值，即得到单个测点的贯入压力值p；所述测试试件从拌和物制备加水完毕时开始计时，3～4h后开始进行贯入压力测试，且每隔1～3h测一次，也可以根据实际情况，适当延长或缩短间隔时间，保证并在该测试试件的拌和物初凝前至少测i次，且i≧3，每次测试至少连续测n个点，且n≧20，在5分钟内测试完毕，记录每次测试中每个测点的贯入压力值，每次测试过程中测点位置按照先周边后中心的顺序布置，每次测试避开前一次测试的测点，且两次测试的测点间距不小于15mm，所有测点与试模内壁距离不应小于20mm；
6、(4)针对步骤(3)中i次测试中记录的i组测点的贯入压力值进行统计，分别计算出每次测试中n个测点的贯入压力值的平均值并分别计算出每次测试中纤维分散偏差率σi，总共计算出i个纤维分散偏差率σi；
7、每次测试中纤维分散偏差率σi的计算过程如下：依次计算出同一次测试中n个测点中每个测点的贯入压力值pn与平均值之差，并分别计算出每个测点的贯入压力值pn与平均值的差值占平均值的百分比，其计算结果超过15％时，该测点判定为可疑点，其计算公式为统计出每组测试n测点的贯入压力值中的可疑点个数xi，并按照以下公式①计算出可疑点个数xi占总测点n的百分比，即纤维分散偏差率σi；
8、σi＝xi/n×100①
9、式中：σi—纤维分散偏差率，％；
10、xi—与测点压力平均值偏差超过15％的可疑点个数；
11、n—每次测试中的测点总个数，n≧20；
12、(5)按照公式②计算出步骤(4)中得到的i组纤维分散偏差率σi的平均值σ，用于判定该拌和物中纤维分散的均匀性，其偏差率平均值σ越低，且趋于零，表明拌和物中纤维分散的越均匀；
13、σ＝(σ1+σ2+……+σi)/i ②
14、式中，σ1，σ2……σi分别为每组测试中的纤维分散偏差率；
15、i为贯入压力测试次数。
16、本专利技术较优的技术方案：所述步骤(1)中参照dl/t 5150-2017《水工混凝土试验规程》或sl/t 352-2020《水工混凝土试验规程》中混凝土拌和物凝结时间试验；并按照试验要求准备以下配套试验工具：贯入阻力仪，测力计量程不小于1kn，分度值不大于1n，测针截面积为50mm2，测针长100mm，在距贯入端25mm处有标记；振动台，频率(50±3)hz，空载时台面中心振幅(0.5±0.1)mm；计时用钟表和吸液管。
17、本专利技术较优的技术方案：所述步骤(2)中试模采用上口直径160mm，下口直径150mm，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于ECC材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种适用于ECC材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中参照DL/T 5150-2017《水工混凝土试验规程》或SL/T 352-2020《水工混凝土试验规程》中混凝土拌和物凝结时间试验；并按照试验要求准备以下配套试验工具：贯入阻力仪，测力计量程不小于1kN，分度值不大于1N，测针截面积为50mm2，测针长100mm，在距贯入端25mm处有标记；振动台，频率50±3Hz，空载时台面中心振幅0.5±0.1mm；计时用钟表和吸液管。
3.根据权利要求1所述的一种适用于ECC材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中试模采用上口直径160mm，下口直径150mm，净高150mm的配套砂浆筒，或者边长150mm的立方体试模；将制备的ECC拌和物取样装入至少五个试模中，且在步骤(3)中进行贯入压力测试时，每个时间点取一个或任意几个试模进行贯入压力测试，在同一个或任意几个试模中取至少20个测点得到至少20个测点的贯入压力值
4.根据权利要求1所述的一种适用于ECC材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中在测试试件制备完成，且放置至试模中的拌和物表面略干时，开始进行贯入压力测试；每次测试之前，取出试模，如试件表面有泌水或积水情况，将筒底一侧垫高使试模倾斜，用吸液管吸去表面水层后再进行贯入压力测试；所述ECC拌和物的初凝点为压力值175N或阻力值3.5MPa。
5.根据权利要求1所述的一种适用于ECC材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中的ECC拌和物的初凝时间按照以下方法判断：在每次测试完成后计算该次测试的有效贯入阻力R，然后以测试时间为横坐标，对应有效贯入阻力R为纵坐标，绘制测试时间与对应有效贯入阻力R的关系曲线，以有效贯入阻力R为3.5MPa时对应的测试时间为ECC拌和物的初凝时间；所述有效贯入阻力R直接采用有效贯入压力除以测针面积计算得到。
6.根据权利要求1所述的一种适用于ECC材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中，每次测试完毕，应将测针上粘附的砂浆擦净，取下试模，加盖后放回恒温室中，待下次再测。
7.根据权利要求5所述的一种适用于ECC材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于；所述有效贯入压力为剔除每次测试n个测点的贯入压力值中的可疑点压力值后，计算其他测点的贯入压力值平均测值所述有效贯入阻力R按照式③计算得到，且结果精确到0.1MPa；
...【技术特征摘要】
1.一种适用于ecc材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种适用于ecc材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中参照dl/t 5150-2017《水工混凝土试验规程》或sl/t 352-2020《水工混凝土试验规程》中混凝土拌和物凝结时间试验；并按照试验要求准备以下配套试验工具：贯入阻力仪，测力计量程不小于1kn，分度值不大于1n，测针截面积为50mm2，测针长100mm，在距贯入端25mm处有标记；振动台，频率50±3hz，空载时台面中心振幅0.5±0.1mm；计时用钟表和吸液管。
3.根据权利要求1所述的一种适用于ecc材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中试模采用上口直径160mm，下口直径150mm，净高150mm的配套砂浆筒，或者边长150mm的立方体试模；将制备的ecc拌和物取样装入至少五个试模中，且在步骤(3)中进行贯入压力测试时，每个时间点取一个或任意几个试模进行贯入压力测试，在同一个或任意几个试模中取至少20个测点得到至少20个测点的贯入压力值，计算该时间点的ecc拌和物压力平均值
4.根据权利要求1所述的一种适用于ecc材料拌和物中纤维分散性的检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中在测...
【专利技术属性】
技术研发人员：范雄安，娄瑜，石妍，李家正，李咏波，张亮，王国阳，张毅，李进，罗文君，李怀宝，何瑞良，
申请(专利权)人：华电金沙江上游水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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