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房子水化产物分析

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:本文聚焦房屋建筑材料的水化产物分析,核心检测对象为水泥基材料中的水化化合物,如钙矾石(AFt)、水化硅酸钙(C-S-H)凝胶及氢氧化钙(CH)。关键项目包括化学成分定量分析、微观形貌表征、孔隙结构测定及力学性能评估。通过对水化程度、产物分布和耐久性因素的检测,揭示材料老化机制和结构稳定性,支撑建筑安全性与服役寿命预测。

检测项目

化学成分分析:

  • 水化产物定量:C-S-H凝胶含量(wt%)、钙矾石比例(AFt/AFm值,参照ASTMCJianCe)
  • 元素组成:CaO/SiO2摩尔比、Al2O3杂质含量(偏差±0.05%)
  • 游离氧化钙:含量≤1.0%(GB/T176-2017)
物理性能检测:
  • 孔隙结构:总孔隙率(%)、平均孔径(nm)
  • 密度测试:表观密度(g/cm³)、真密度(偏差±0.01g/cm³)
  • 吸水率:饱和吸水率≤10%(ISO15148)
微观结构表征:
  • 形貌观察:C-S-H纤维长度、孔隙分布均匀性
  • 晶体结构:XRD衍射峰强度、晶格参数(d值偏差±0.001nm)
  • 界面分析:ITZ厚度(μm)、微裂纹密度(条/mm²)
热分析:
  • 热重曲线:脱水温度(℃)、质量损失率(mg/min)
  • 差示扫描量热:反应热焓(J/g)、相变温度(参照ISO11358)
  • 热膨胀系数:线性膨胀率(10⁻⁶/℃)
力学性能测试:
  • 抗压强度:28d强度≥30MPa(GB/T17671)
  • 抗折强度:断裂模量(MPa)、弹性模量(GPa)
  • 粘结强度:界面剥离力(N/mm²)
耐久性评估:
  • 碳化深度:加速碳化值(mm/a)
  • 氯离子渗透:扩散系数(m²/s,参照ASTMC1202)
  • 硫酸盐侵蚀:膨胀率≤0.1%(GB/T749)
水化动力学研究:
  • 水化热:放热速率(J/g·h)、累计热量(kJ/kg)
  • 水化程度:非蒸发水含量(wt%)、结合水率
  • 反应速率常数:k值(min⁻¹)
环境因素影响:
  • 温湿度响应:相对湿度敏感性(RH50-90%)
  • 冻融循环:质量损失率≤5%(GB/T50082)
  • 酸碱腐蚀:pH耐受范围(3-12)
孔隙结构分析:
  • 孔径分布:微孔占比(<10nm)、宏孔体积(mL/g)
  • 比表面积:BET值(m²/g)、孔容(cm³/g)
  • 渗透性:气相渗透系数(mD)
腐蚀产物检测:
  • 碱硅酸反应:膨胀率监测(μm/m)
  • 钢筋锈蚀产物:Fe2O3含量(wt%)、锈层厚度(μm)
  • 微生物降解:代谢产物浓度(ppm)

检测范围

1.普通硅酸盐水泥:涵盖P·O42.5等牌号,重点检测水化产物C-S-H凝胶形成速率及早期强度发展

2.高性能混凝土:C50以上强度等级,侧重微观孔隙结构优化及氯离子渗透阻力评估

3.砂浆混合物:包括砌筑和抹面砂浆,检测重点为粘结界面水化产物分布及收缩性能

4.轻质泡沫混凝土:密度范围600-1200kg/m³,核心检测闭孔率及水化热释放控制

5.自流平砂浆:用于地面找平,重点分析流变性能与水化产物结晶形态关联

6.修复砂浆:聚合物改性类型,检测新旧界面水化产物兼容性及耐久性强化

7.石膏基材料:α/β半水石膏制品,侧重水化速度调控及二水石膏转化率测定

8.纤维增强水泥制品:含PP或钢纤维,检测纤维-基质界面水化产物附着强度

9.防水涂层材料:水泥基渗透结晶型,重点评估水化产物封堵孔隙的效率

10.土壤固化剂:用于地基稳定,核心检测水化产物固化土体强度及抗渗性

检测方法

国际标准:

  • ASTMCJianCe-21水泥化学分析方法(注重XRF定量精度)
  • ISO679-2009水泥强度测试方法(规定标准养护条件)
  • ASTMC1202-22混凝土氯离子渗透试验(采用直流电通量法)
  • ISO15148-2023建筑材料吸水性能试验(侧重毛细吸水过程)
  • ASTMD4404-18压汞法孔隙测定(高压范围至60000psi)
国家标准:
  • GB/T176-2017水泥化学分析方法(与国际方法匹配,但增加滴定法)
  • GB/T17671-2021水泥胶砂强度检验方法(采用ISO等效但试样尺寸不同)
  • GB/T50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性试验(涵盖冻融循环差异)
  • GB/T8074-2008水泥比表面积测定方法(勃氏法比国际透气法简单)
  • GB/T11969-2020加气混凝土性能试验方法(专用于轻质材料)
标准差异说明:ASTMCJianCe使用XRF优先,GB/T176允许化学滴定;ISO679养护湿度控制更严,GB/T17671试样尺寸较小;ASTMC1202电通量法快速,GB标准侧重长期渗透模拟。

检测设备

1.X射线衍射仪:PANalyticalEmpyrean型(角度范围5-80°2θ,分辨率0.01°)

2.扫描电子显微镜:ZeissSigma500型(分辨率1nm,加速电压0.1-30kV)

3.热重分析仪:NetzschSTA449F5型(温度范围RT-1600°C,精度±0.1μg)

4.压汞测孔仪:MicromeriticsAutoPoreV型(压力范围0-60000psi,孔径检测3nm-1000μm)

5.万能材料试验机:Instron3369型(载荷容量50kN,位移精度±0.5%)

6.等温量热仪:TAMAir型(灵敏度10μW,温度控制±0.01°C)

7.氮吸附比表面积仪:QuantachromeNova2200e型(比表面范围0.01-2000m²/g)

8.快速氯离子测试仪:RCM-NTBuild492型(扩散系数检测限0.01×10⁻¹²m²/s)

9.冻融循环箱:HUATECHTC-100型(温度范围-40°C至+100°C,循环精度±1°C)

10.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000型(粒径范围0.01-3500μm,精度±0.6%)

11.水泥水化热测定仪:I-Cal8000型(热量检测范围0-100J/g,分辨率0.1μW)

12.红外光谱仪:ThermoNicoletiS50型(波数范围4000-400cm⁻¹,分辨率1cm⁻¹)

13.电动抗折机:YAW-300C型(最大载荷300kN,精度等级0.5级)

14.碳化深度测定仪:DQ-5型(测量范围0-50mm,精度±0.1mm)

15.环境模拟箱:ESPECSH-661型(温湿度控制RH10-98%,温度-70°C至+150°C)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

房子水化产物分析
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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