高 溥 贺 弘

陕西省产品质量监督检验研究院 陕西 西安 710048

伴随着建筑工程项目施工实践经验的持续积累,以及相关研究工作的持续深入,广大从业者逐步认识和理解了温度应力因素是诱导大体积混凝土建筑结构发生裂缝问题的首要原因[1]。水泥在水化过程中,通常会释放出较多的水化热,且由于其在大体积混凝土建筑结构之中不易对外散发,通常会诱导混凝土建筑结构内部的温度参数持续提升,同时由于混凝土建筑结构表面组成部分的散热速度较快,客观上会诱导混凝土建筑结构的内部和外部之间形成较大的温度差,继而逐步诱导混凝土建筑结构发生较大规模的温度变形现象[2]。对于大体积混凝土建筑结构而言,内部混凝土在发生热胀变形现象过程中会产生压力,外部混凝土在发生冷缩变形现象过程中会产生拉应力,由于混凝土建筑结构在其形成的早期阶段抗拉强度处于较低水平,在混凝土建筑结构内部实际形成的拉应力强度超出混凝土建筑结构实际具备的抗拉强度承受范围条件下,通常会诱导混凝土建筑结构之中出现一定数量的裂缝现象[3],且这一过程中出现的裂缝现象通常都具备较大深度,通常认为在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰是减少水化热从而避免温度裂缝的有效措施[4]。在混凝土建筑结构防裂实验研究工作的具体开展过程中,水泥实际具备的水化热技术参数,是开展温控计算工作过程中应当关注和考量的重要技术参数之一,切实做好对水泥水化热技术参数的测定工作,对于支持和确保大体积混凝土建筑结构在实际施工建设过程中顺利获取和实现最优化的施工质量控制目标具备重要意义。

一、水泥水化热测试的基本原理

(1)直接测量法。该种测量技术方法的主要原理,是在热量计周围的温度参数水平维持稳定不变状态条件下,直接测定分析热量计内部水泥胶砂物质的温度参数变化,通过计算确定热量计内部积蓄和对外释放的热量总和,具体分析揭示建筑施工应用材料水泥所具备的技术参数水平。

(2)溶解热测量法。遵照热化学盖斯定律中阐释的相关理论,化学反应过程中释放的热效应现象,仅与化学反应的初始状态和终极状态相关,与化学反应实际经历的复杂化过程无关。溶解热测量技术方法的主要原理,是在热量计仪器所处周边环境的温度参数维持稳定不变状态条件下,运用未经水化处理的水泥,以及已经经由水化处理的一定龄期的水泥在具备一定浓度水平的标准酸溶液开展溶解处理,以实际测定获取的溶解热参数差值,视为被测水泥材料在特定龄期之内实际释放的水化热。

(3)TAM AIR测量法。等温量热仪设备测量池的周围区域属于一种典型的长期维持在恒温技术状态之中的散热技术装置。水泥浆样品在被放入测量池内部之后,因发生水化反应过程通常会产生一定表现程度的热效应,继而诱导自身实际所处的温度参数水平发生显著改变,被测样品与散热片技术组件之间通常会出现一定程度的温度差,继而诱导热量逐渐从被测样品流向散热片技术组件,且实际具备的温度差值大小,通常与热量流动过程中实际具备的速率参数之间存在正比例相关关系。具备较高水平技术灵敏度的热电技术元件通常分布在反应容器的周围区域;其主要技术作用,在于能够清晰准确地测定和揭示被测样品物质与外界环境之间的温度参数差值,并且将这种实际测定获取的温度参数差值对应性地转化处理成电压参数,最后经由放大处理后对外输出。如果被测水泥施工材料的水化反应过程已经停止,则其通常会与外界环境之间维持相同水平的温度参数,不会再继续发生热效应输出过程,此时热电技术元件之中实际产生的电压参数为0。

二、水泥水化热常见测量方法的优缺点分析

直接测量法的主要技术优点,是即时且准确地记录热量计中承载的水泥胶砂物质的温度参数值数据,其在测量技术活动开展过程中实际采集获取的数据数量较多。直接测量法在应用过程中的主要技术缺点,在于其测量技术操作环节开展过程中的前期准备过程较为复杂,未能充分关注和考量水泥施工材料在发生水化反应过程中所产生的温度效应,因而对于同一种类的水泥施工材料而言,在运用不同试验技术设备,经由不同的试验技术操作人员开展测量技术活动过程中,其实际获取试验数据结果之间通常会存在着显著且鲜明的相互差异特征,其试验数据误差的发生程度极易超越技术规程要求的±10.00J/g,给实际获取的试验数据结果质量水平造成极其显著且鲜明的不良影响。

与直接测量法相比较,溶解热测量法在运用过程中的主要技术优势,在于其在开展水化热参数测量技术活动过程中消耗的时间相对短暂,需要技术操作人员参与完成的技术工作量相对较小,在省时省力技术条件下,能够将测量获取数据结果的误差发生程度严格控制在±10.00J/g范围之内。溶解热测量法的主要技术缺点[5],在于其不适合测定水泥施工材料在24 h时间段内所释放的水化值,因为在这一时间区段之内,水泥建筑材料实际获取的水化程度通常缺乏充分性,其内部实际含有的自由水物质形态数量较多,在试验技术环节开展过程中,水泥施工材料在被磨细之后极易在潮湿环境中结团,容易在试验仪器设备之上发生黏附现象,继而诱导实际测定获取的技术参数结果中存在较大误差。

而与溶解热测量法相对照,TAM AIR 测量法在实际运用过程中,能够完整且有效地描述和揭示水泥浆体的完整水化过程,具备获取充分规范性和准确性的测量数据结果。

结束语

水化热参数是衡量水泥施工材料技术性能表现状态的代表性参数之一,选择适当技术方法做好针对水泥水化热参数的测定分析工作,对于保障建筑工程施工企业科学评价水泥施工材料的技术性能表现状态,合理选择确定实际施工活动开展过程中运用的水泥材料供应厂家,支持和确保实际施工活动开展过程中顺利获取和实现最优化的质量控制效果具备重要意义。