一种水泥基材料孔径分布模型的构建方法及预测应用

摘要

本发明涉及一种水泥基材料孔径分布模型的构建方法，通过对不同水灰比ω/c、不同掺合料及其所对应不同掺和量m的水泥基材料进行试验，获得其孔隙分布随龄期t变化的试验数据，并采用模型拟合并得到模型与水灰比ω/c、龄期t、掺合料掺和量m之间的关系，使得水泥基材料孔径分布模型可以反映水灰比ω/c、龄期t、掺合料掺和量m对水泥基材料孔隙孔径分布的影响；不仅如此，本发明还涉及基于水泥基材料孔径分布模型的预测应用，通过所设计水泥基材料孔径分布模型，可以很方便的获得任意水灰比ω/c、任意掺合料掺和量m的水泥基材料上孔隙在任意时刻的孔径分布。

主权项

一种水泥基材料孔径分布模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤:步骤001.浇筑预设份数的水泥基材料样品，且各份水泥基材料样品彼此具有不同水灰比ω/c、不同掺合料及其对应的不同掺和量m，然后进入步骤002；其中，掺合料包括粉煤灰、矿渣、硅灰；步骤002.将各份水泥基材料样品放置于恒温环境中进行养护，然后进入步骤003；步骤003.分别针对各份水泥基材料样品，按预设观测周期时间进行观测，检测水泥基材料样品上各个孔隙的孔径，获得水泥基材料样品上孔隙孔径分布的规律性曲线，进而获得各份水泥基材料样品的孔隙孔径分布规律性曲线，然后进入步骤004；步骤004.针对各份水泥基材料样品的水灰比ω/c、掺合料的掺和量m，以及其孔隙孔径分布规律性曲线进行分析，提出水泥基材料孔径分布的共性规律，其表达式如下：$p\left(d\right)=A\exp (-\frac{{\gamma }_{FA}{\gamma }_{SL}{\gamma }_{SI}{d}^B}{C})$式中，p(d)表示水泥基材料上孔径大于等于d的孔隙的分布，即孔径大于等于d的孔隙占总孔隙的百分比；d为孔径大小，单位为纳米；参数A、B、C为待定参数，分别表示水灰比ω/c与龄期t之间的数据关系；γ_FA、γ_SL、γ_SI分别表示粉煤灰、矿渣、硅灰对水泥基材料孔径分布的影响因子，分别表示粉煤灰、矿渣、硅灰的掺和量m与龄期t之间的数据关系；龄期t的单位为天；然后进入步骤005；步骤005.根据孔隙孔径分布规律性曲线，分别获得水泥基材料孔径分布表达式中的各个待定参数、各个影响因子如下：A＝757*t^0.0024*[(ω/c)^16.6+0.00138]；B＝‑1.39*(ω/c)^‑0.244*(t^0.0284+1.62)；C＝1.51‑1.54(ω/c)^0.017‑27.64t^‑0.47+28.17(ω/c)^0.017t^‑0.47；γ_FA＝exp(0.00106m^0.922*(t^2.34‑1126))；γ_SL＝exp(‑6.48m^0.928*(t^‑0.352‑0.592))；γ_SI＝exp(‑9535m^0.931*(t^‑7.97‑0.000617))；则依据所获各个待定参数、各个影响因子，水泥基材料孔径分布表达式构成水泥基材料孔径分布模型。