混凝土绝热温升测定仪测定胶凝材料水化温度变化性能试验方法
2025/04/23 15:42 I 阅读：101
混凝土绝热温升测定仪测定胶凝材料水化温度变化性能试验方法
一、前言：
胶凝材料（水泥、矿物掺合料等）在水化过程中释放的热量是影响混凝土早期性能的关键因素，其温度变化特性直接关系到大体积混凝土结构的开裂风险、早期强度发展及耐久性。用于测定混凝土在绝热条件下，胶凝材料（保护水泥、掺和料等）在水化过程中的温度变化及最高稳升值。它采用触摸屏控制，具有操作简便、测试性能稳定可靠、自动跟踪温度、实时显示曲线、历史曲线、测试精度高等优点，是检测水工混凝土绝热温升的试验仪器。
二、基本原理：
在绝热条件下，胶凝材料水化反应释放的热量完全被混凝土试样吸收，导致试样温度升高。通过高精度温度传感器实时采集试样中心温度，同步记录环境温度（绝热系统温度），当两者温差≤0.1℃时，判定系统达到绝热平衡状态。通过分析温度 - 时间曲线，获取峰值温度、温升速率、温峰时间等关键参数，量化胶凝材料的水化放热特性。
设备名称 | 技术指标 | 功能要求 |
绝热温升测定仪 | 控温精度：±0.05℃测温范围：-20℃~100℃试样容量：≥5L（圆柱体或立方体） | 具备自动跟踪试样温度的加热系统，确保绝热环境；配置多通道温度采集模块（精度 0.1℃） |
温度传感器 | 类型：Pt100 铂电阻分辨率：0.01℃响应时间：≤10s | 内置预埋式传感器，可插入试样中心及表层（距表面 50mm） |
搅拌设备 | 转速：0~2000r/min（可调）搅拌容量：≥10L | 满足胶凝材料与骨料、外加剂的均匀拌合 |
电子天平 | 精度：0.1g（称量＞10kg 时）/0.01g（称量≤10kg 时） | 用于原材料精准称量 |
三、操作步骤：
原材料：水泥（符合 GB 175）、矿物掺合料（粉煤灰 / 矿渣，符合 GB/T 1596）、骨料（洗净干燥，粒径≤20mm）、外加剂（减水剂 / 缓凝剂，符合 GB 8076），所有材料试验前在 20±2℃环境中静置 24h。配合比设计：按目标配合比称量各组分，建议试样质量≥5kg（体积≥5L），水胶比范围 0.3~0.6，骨料体积占比 60%~70%。典型配合比如下：
材料 | 水泥 | 粉煤灰 | 矿渣 | 砂 | 碎石 | 水 | 减水剂 |
质量比（%） | 40 | 20 | 20 | 300 | 900 | 160 | 1.2 |
拌合试样：按配合比依次加入骨料、胶凝材料、外加剂，干拌 2min，缓慢加入拌合水，湿拌 3min 至均匀。
装模与传感器布置：将拌合物分两层装入模具，每层插捣 25 次，表面抹平后立即插入温度传感器（中心位置距底面 50mm），密封模具顶面。
绝热养护与数据采集：
启动测定仪，设定 “绝热模式”，使环境温度自动跟踪试样温度（温差＜0.05℃）。
初始 30min 内每 1min 记录一次温度，之后每 5min 记录一次，直至温度稳定（温升速率＜0.1℃/h 持续 2h）。
关键控制要点
环节 | 控制标准 | 异常处理 |
拌合温度 | 控制在 20±2℃，避免因初始温度波动影响水化速率 | 若超过 ±5℃，重新制备试样 |
传感器定位 | 确保传感器与试样紧密接触，无气泡包裹 | 发现传感器偏移，作废该试样 |
绝热系统误差 | 全程环境温度与试样温度差≤0.1℃，若超过 0.2℃持续 10min，终止试验并检查密封性 |
基础数据记录表格参考：
时间（h） | 试样中心温度（℃） | 环境温度（℃） | 温升速率（℃/h） | 累计温升（℃） |
0.0 | 20.0 | 20.0 | - | 0.0 |
0.5 | 20.3 | 20.3 | 0.6 | 0.3 |
1.0 | 20.8 | 20.8 | 1.0 | 0.8 |
四、注意事项：
试样代表性：同配合比需制备 2 个平行试样，结果差值＞5% 时需重新试验。
传感器校准：每次试验前用标准热源校准传感器，误差＞0.2℃时更换。
环境干扰：试验过程中避免振动、阳光直射，保持实验室温度 20±2℃。
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