本发明涉及建筑材料性能表征的技术领域，具体涉及一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法。
背景技术：
混凝土凝结硬化期间，随着胶凝材料水化进行，混凝土内部的水分不断被消耗减少，在混凝土与外界环境没有湿度交换的条件下，混凝土内部相对湿度不断降低，这种现象称为混凝土的自干燥。自干燥会导致自收缩，当收缩被限制时，混凝土将产生裂纹，显著劣化混凝土的耐久性。
内养护材料掺入混凝土拌合水之后开始吸水储水，随着水泥水化进行到一定程度基体内部相对湿度降低时，内养护材料开始释放出水分，促进水泥的水化，从而抑制混凝土的自收缩。在使用内养护材料时，需根据内养护材料的吸水能力来确定最佳掺入量，同时根据内养护材料的吸水能力来确定其吸水量以用来调整拌合水的用量。因此，准确地表征内养护材料的吸水能力是至关重要的。
内养护材料在盐溶液中的吸水能力要低于在纯水中的吸水能力，但是目前常用的测试内养护材料吸水能力的方法是在纯水中进行的。如果高估了内养护材料在水泥基体中的吸水能力，则会导致内养护材料掺入量减少，水泥浆体中自由水含量提高，不仅不能有效抑制自收缩，还会严重降低混凝土的早期强度，提高泌水风险。
因此，需要有一种方法能够原位表征内养护材料在水泥浆体中的真实吸水能力。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的方法不能准确评估内养护材料在水泥浆体中的真实吸水能力这一技术问题，而提供一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法。本发明方法能够准确得到内养护材料在水泥水化环境中吸水能力的真实值，进而能够准确计算出内养护材料的最佳掺量，并合理调整拌合的用水量。
为达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法，包括如下步骤：
s1，配制一系列水灰比的水泥净浆，所述水泥净浆由水泥和水组成；
s2，对一系列水灰比的所述水泥净浆进行水泥水化热测试，所述水泥水化热测试采用水泥水化热测定仪进行测试，得到一系列对应水灰比的水化热曲线峰值；
s3，以所述水泥净浆的一系列水灰比为横坐标，以一系列对应的水化热曲线峰值为纵坐标，作图后进行拟合，得到关于水灰比和水化热曲线峰值拟合后的关系式；
s4，以某一水灰比配制掺有一定质量干燥状态内养护材料的水泥浆体，进行所述水泥水化热测试，得到对应该某一水灰比的所述水泥浆体的水化热曲线峰值；
s5，将步骤s4中得到的水化热曲线峰值代入步骤s3中所述关系式中，求出步骤s4中制备的所述水泥浆体的有效水灰比；
s6，根据以下公式[1]计算内养护材料的吸水能力：
其中，κ为所述内养护材料在所述水泥浆体中的吸水能力；m为所述内养护材料的质量；c为配制所述水泥浆体时水泥的质量；；
进一步地，步骤s1中所述水灰比的范围为0.2～0.6，所述水灰比的范围间隔为0.02～0.05。
进一步地，步骤s2中所述水泥水化热测定仪采用等温量热仪，所述水泥水化热测试的温度为室温并保持恒温，测试时间持续24h～72h。
进一步地，步骤s4中以某一水灰比配制的所述水泥浆体其所用的水泥与步骤s1中配制所述水泥净浆所用的水泥一致，该一致的要求为：两者的水泥是相同生产厂家生产的相同型号、具有一致的储存条件，以最大程度的减小人为误差；某一水灰比配制的所述水泥浆体为搅拌均匀、不泌水状态。
有益技术效果：本发明方法能够准确得到内养护材料在水泥水化环境中吸水能力的真实值，进而可以准确计算出内养护材料的掺入量，合理调整拌合的用水量。
具体实施方式
以下结合具体实施例进一步描述本发明，但不限制本发明范围。
实施例1
一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法，本实施例以高吸水性树脂(sap)作为内养护材料，包括如下步骤：
s1，配制一系列水灰比的水泥净浆，所述水泥净浆由水泥和水组成：以型号为pi52.5的普通硅酸盐水泥配制水灰比为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50共五组水泥净浆；
s2，将步骤s1中一系列水灰比的所述水泥净浆置于等温量热仪中，进行水泥水化热测试，测试温度为23℃并保持恒温，测试时间持续24h，得到一系列的对应步骤s1中水灰比的水化热曲线峰值；
s3，以步骤s1中一系列水灰比为横坐标，以步骤s2中一系列对应的水化热曲线峰值为纵坐标，作图后进行拟合，得到关于水灰比和水化热曲线峰值拟合后的关系式；
s4，使用与步骤s1中一致的水泥(水泥型号pi52.5的普通硅酸盐水泥，该水泥的生产时间、开封时间、储存、厂家等条件与步骤s1中完全相同)在水灰比为0.5的条件下配制掺有一定质量干燥状态sap的水泥浆体，搅拌均匀，具体配比为：pi52.5水泥20g、水10g、sap0.04g，将其置于等温量热仪中，进行水泥水化热测试，测试温度为23℃并保持恒温，测试时间持续24h，得到对应该水灰比为0.5的掺入sap的水泥浆体的水化热曲线峰值；
s5，将步骤s4中得到的水化热曲线峰值代入步骤s3中所述关系式中，求出步骤s4中所述水泥浆体的有效水灰比；
s6，根据以下公式[1]计算内养护材料sap的吸水能力：
其中，κ为所述内养护材料在所述水泥浆体中的吸水能力；c为水泥的质量20g，m为内养护材料sap的质量0.04g；
即可计算得出本实施例的内养护材料sap在水泥浆体中的吸水能力κ。
实施例2
一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法，本实施例以纸浆纤维作为内养护材料，包括如下步骤：
s1，配制一系列水灰比的水泥净浆，所述水泥净浆由水泥和水组成：以型号为pi42.5的普通硅酸盐水泥配制水灰比为0.26，0.30，0.34，0.38，0.42共五组水泥净浆；
s2，将步骤s1中一系列水灰比的所述水泥净浆置于等温量热仪中，进行水泥水化热测试，测试温度为23℃并保持恒温，测试时间持续48h，得到一系列的对应步骤s1中水灰比的水化热曲线峰值；
s3，以步骤s1中一系列水灰比为横坐标，以步骤s2中一系列对应的水化热曲线峰值为纵坐标，作图后进行拟合，得到关于水灰比和水化热曲线峰值拟合后的关系式；
s4，使用与步骤s1中一致的水泥(水泥型号pi42.5的普通硅酸盐水泥，该水泥的生产的时间、开封时间、储存、厂家等条件与步骤s1中完全相同)在水灰比为0.35的条件下配制掺有一定质量干燥状态纸浆纤维的水泥浆体(纸浆纤维的干燥过程：对纸浆纤维置于鼓风干燥箱中105℃烘干，每隔2h进行称量，第4小时与第2小时称量相差0.004g，达到恒重，停止烘干)，搅拌均匀，具体配比为：pi42.5水泥20g、水7g、纸浆纤维0.2g，此时水泥净浆的水灰比为0.35，将其置于等温量热仪中，进行水泥水化热测试，测试温度为23℃并保持恒温，测试时间持续48h，得到对应该水灰比为0.35的掺入纸浆纤维的水泥浆体的水化热曲线峰值；
s5，将步骤s4中得到的水化热曲线峰值代入步骤s3中所述关系式中，求出步骤s4中所述水泥浆体的有效水灰比；
s6，根据以下公式[1]计算内养护材料纸浆纤维的吸水能力：
其中，κ为所述内养护材料纸浆纤维在所述水泥浆体中的吸水能力；
c为所述水泥基体的质量20g，m为所述内养护材料纸浆纤维的质量0.2g；
即可计算得出本实施例的内养护材料纸浆纤维在水泥浆体中的吸水能力κ。
1.一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1，配制一系列水灰比的水泥净浆，所述水泥净浆由水泥和水组成；
s2，对一系列水灰比的所述水泥净浆进行水泥水化热测试，所述水泥水化热测试采用水泥水化热测定仪进行测试，得到一系列对应水灰比的水化热曲线峰值；
s3，以所述水泥净浆的一系列水灰比为横坐标，以一系列对应的水化热曲线峰值为纵坐标，作图后进行拟合，得到关于水灰比和水化热曲线峰值拟合后的关系式；
s4，以某一水灰比配制掺有一定质量干燥状态内养护材料的水泥浆体，进行所述水泥水化热测试，得到对应该某一水灰比的所述水泥浆体的水化热曲线峰值；
s5，将步骤s4中得到的水化热曲线峰值代入步骤s3中所述关系式中，求出步骤s4中制备的所述水泥浆体的有效水灰比；
s6，根据以下公式[1]计算内养护材料的吸水能力：
其中，κ为所述内养护材料在所述水泥浆体中的吸水能力；m为所述内养护材料的质量；c为配制所述水泥浆体时水泥的质量；
2.根据权利要求1所述的一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法，其特征在于，步骤s1中所述水灰比的范围为0.2～0.6，所述水灰比的范围间隔为0.02～0.05。
3.根据权利要求1所述的一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法，其特征在于，步骤s2中所述水泥水化热测定仪采用等温量热仪，所述水泥水化热测试的温度为室温并保持恒温，测试时间持续24h～72h。
4.根据权利要求1所述的一种原位表征内养护材料在水泥浆体中吸水能力的方法，其特征在于，步骤s4中以某一水灰比配制的所述水泥浆体其所用的水泥与步骤s1中配制所述水泥净浆所用的水泥一致；某一水灰比配制的所述水泥浆体为搅拌均匀、不泌水状态。
技术总结