GB/T 39533-2020 常压下泡沫水泥浆的制备及试验方法.pdf

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  • Ofs 泡沫水泥浆的密度,单位为千克每立方米(kg/m"); P& —一泡沫水泥浆中气体的体积分数,%;

    4.2.1.3已知泡沫水泥浆密度

    铁路工程施工组织设计已知泡沫水泥浆的密度L或由公式 表面活性剂的质量。含有表面活性剂的基浆质量的计算见公式(5)

    4.2.2表面活性剂和基浆质量

    试验用表面活性剂和基浆的质量按公式(6)和公式(7)计算。 加入基浆中表面活性剂的质量的计算见公式(6)

    m ufs =Vme X pt

    已知泡沫水泥浆的密度,气体体积分数的计算见公式(8)

    Pg 泡沫水泥浆中的气体体积分数,%; Oufss 含表面活性剂的基浆密度,单位为千克每立方米(kg/m"); 泡水泥浆的密度,单位为干克每立方米(kg/m")。 含表面活性剂的基浆体积计算见公式(9):

    紧塞,向浆杯中加满水,拧紧螺纹盖。从盖子上的小孔向浆杯中注水,直至注满,将旋紧塞拧进盖子。擦 争由塞子的排气孔中溢出的多余的水,重新称重。浆杯中水的质量除以水的密度就是浆杯的准确容积。 更换浆叶或浆杯有任何损坏而影响容积时,应检查浆杯的容积。浆杯容积应每6个月校核1次。 注:大体积水泥浆制备可能需要多次按标准混拌程序配浆,或使用大体积混配装置。参考GB/T19139一2012附录 A中的制备大体积水泥浆方法。

    含外加剂(表面活性剂除外的水泥浆的制备应按GB/T19139的规定进行

    水泥样品、外加剂、拌合水的温, 度,而是现场地面环境温度。 承杯日

    基浆密度测定可按照GB/T19139的规定进行

    7常压下泡沫水泥浆的制备

    根据4.2的计算结果,量取基浆加人搅拌浆杯中,然后加人计算量的表面活性剂。应对照4.2 设计计算量,核对基浆和表面活性剂的总量

    7.2泡沫水泥浆的制备方法

    把浆杯盖和旋塞装到浆杯上,确保浆杯密封。用5.2.2或5.2.3所述的浆叶总成,在12000r/min 转速下搅拌15s或4000r/min转速下搅拌水泥浆60s。 泡沫水泥浆体积和黏度的增加,可能会使搅拌浆叶的每分钟最大转速小于12000r/min。搅拌器 马达的功率、水泥浆密度和泡沫质量决定了每分钟最大转速。记录和报告最终每分钟的转速。 搅拌过程中,搅拌器声音(音高)会有明显变化。搅拌结束后,为防止泡沫水泥浆因搅拌产生的压 力,预先打开密封塞进行泄压处理后,再打开浆杯盖检查水泥浆是否充满浆杯。搅拌结束后,如果水泥 浆没有充满浆杯,则可能在现场条件下发泡不佳。这时应重新设计水泥浆。 在密封搅拌器中制备泡沫水泥浆时,通常泡沫水泥浆的最终密度小于设计密度。由于搅拌能量和 表面活性剂的作用使气泡相对尺寸增大,形成的压力导致产生膨胀。泡沫水泥浆由搅拌器中取出后体 积会有所膨胀。要得到与设计密度很接近的泡沫水泥浆,可采用下面所述方法: a)设计用于发泡的基浆密度,例如:1893kg/m的基浆发泡后密度为1318kg/m; b 根据设计在实验室制备1318kg/m的泡沫水泥浆; 测量泡沫水泥浆的密度,例如1246kg/m; d)如果测量密度小于设计密度,检查设计计算; e) 如果计算正确,用设计密度减去测量密度得到“校正偏差”,例如:1318kg/m*一1246kg/m= 72kg/m校正偏差; 利用校正偏差重新计算水泥浆密度,例如:1318kg/m+72kg/m=1390kg/m;

    表3不含表面活性剂的基浆材料

    pbwos=1590kg/0.9087m=1749kg/m

    8.4已知气体体积分数计算泡沫水泥浆密度

    8.5计算所需含表面活性剂的基浆质量(克数)

    所需含表面活性剂的基浆质量,用4.2.1.3中的公式(5)计算: mmm=1 170 cmX1.198 g/cm

    =1 401.7 g

    8.6计算所需表面活性剂和基浆的质量(克数

    所需表面活性剂质量用4.2.2中的公式(6)计算: m,=1401.7×(1.3/100) =18.22 g 基浆质量用4.2.2中的公式(7)计算: m ufs=1 401.7g 18.22 g =1 383.5 g

    在容积为1170cm°的浆杯中按示例制备泡沫水泥浆需要: 基浆 1 383.5 g; 表面活性剂 18.22 g。

    在容积为1170cm°的浆杯中按示例制备泡沫水泥浆需要 基浆1383.5g; 表面活性剂 18.22 g。

    9常压下泡沫水泥浆试验方法

    由于泡沫水泥浆中含有大量气体,有必要修正某些标准试验程序避免错误的测试结果。

    9.2泡沫水泥浆的密度测定

    将泡沫水泥浆充满一个固定容积的口测量容器中,测量其密度。称量测量容器;倒满泡沫 ,用刮刀刮平容器口平面,擦拭干净容器外表面,再次称重。水泥浆的质量除以测量容器的体积! 水泥浆的密度,可根据需要转换单位

    不应使用加压密度计测量泡沫水泥浆密度,因为加压密度计可以压缩气泡使水泥浆密度偏高。 隹荐常压密度计,因为密度计盖子上的小孔可以形成一定的阻力,使泡沫水泥浆局部承受压力,造 量误差。

    9.3泡沫水泥浆的稳定性测定

    9.3.1泡沫水泥浆的沉降稳定性

    把泡沫水泥浆倒入250mL量筒或其他相似尺守的容器中,密封量筒口防止脱水。将量筒放在稳 定、不振动的台面上静置2h,定期检查泡沫水泥浆的沉降性和稳定性,记录泡沫水泥浆的外观状态,如 游离液、沉淀物、气泡的聚集位置等。盛泡沫水泥浆的量筒不能置于高于环境温度的条件下养护,因为 温度升高会使气泡尺寸及水泥浆体积增大,从而影响泡沫水泥浆的稳定性。 2h后,可根据需要测量量筒中不同部位的泡沫水泥浆密度。测量量筒中不同位置的泡沫水泥浆 密度可以使用带软管的大注射器,在上、中、下不同部位采样,推荐用导管或搅拌型注射器。将采取的泡 沫水泥浆样品加人小量筒中测量其质量 然后根据已知体积计算密度。

    9.3.2泡沫水泥石的稳定性

    通过测量养护后固的水泥试样从上到下不同位置的密度,检查泡沫水泥浆的稳定性。 将样品置于无润滑脂、带盖的直径25.4mm、高度101.6mm的圆筒中养护,或使用类似的带盖容 器。避免使用润滑脂或其他脱模剂,它们会影响泡沫水泥浆的稳定性。 水泥养护24h或完全凝固。取出水泥试样,测量其长度。将试样从上到下标记成大致相等的三 段,切开。用锯切水泥试样时不能用水,因为试样会吸水造成密度发生变化。如果从上到下试样的密度 变化大,说明稳定性差。 按下面方法测量每一段水泥试样在空气中和水中的质量。在天平上放置一个盛淡水的烧杯,天平 归零。把一段试样放在天平上(烧杯旁),记录质量后拿走试样,天平归零。取一根细线系在试样上,把 试样完全浸入烧杯中的淡水中,不要碰到烧杯杯壁及底部。快速测量试样浸在水中的质量,尽量避免试 样吸人过多的水。从水中取出试样。按程序重复测量每一块试样。根据阿基米德原理,每一段水泥试 样的相对密度计算见公式(11)

    drel——水泥试样的相对密度,单位为克每立方厘米(g/cm"); m。—水泥试样在空气中的质量,单位为克(g);

    在温度<90℃C条件下评价泡沫水泥浆的稳定性

    d rel = m.

    准备合适的模具养护泡沫水泥浆样品, 制作一个PVC养护模具,各部件用底漆/清洁剂和胶水组装在一起(图2)。时间足够长以便胶 1。用生料带密封铜质部件。如选用PVC或塑料材料,其优点是泡沫水泥浆不会胶结在模具表 选用其他材料也可以,但模具表面不应涂抹润滑脱模材料

    d)自上向下颜色由浅加深表明密度变化明显; e)试样上下密度变化大。

    将泡沫水泥浆倒人可密封的养护试模中(密封盖应防止泡沫水泥浆受热膨胀,膨胀会导致密度降 低)。养护试模为50.8mm标准尺寸的立方模具(长度50.8mm、高度50.8mm),带有盖子和密封衬 垫,盖子上不带槽。也可以用直径50.8mm、高度101.6mm的PVC圆筒模具替代,模具上部可用盖子 密封。试样长径比、几何形状(立方体或圆柱体)对强度测定有明显影响。试样两端应平整、光洁。 把装有泡沫水泥浆的试模置 的测定按照GB/T19139的规定进行

    对于泡沫水泥浆渗透率的测定,需将泡沫水泥浆倒入抗压强度养护试模中并在常压下养护。养护 的试样从试模中取出、切割及装芯到测试仪器中沥青路面标准规范范本,要格外小心防止试样损坏。 试样渗透率的测定按照GB/T19139规定进行。

    10未发泡基浆的其他性能测定

    常压下发泡的水泥浆不应在加压条件下测试。在常压下制备的泡沫水泥浆上加压会压缩泡沫,改 变密度和气体比。当在增压稠化仪中测试稠化时间时也会引起污染。 对于下列试验,按照GB/T19139的规定制备不含表面活性剂的基浆。配制水泥浆后,停止搅拌 器,加人表面活性剂,用刮刀轻轻搅动浆体至均匀。将水泥浆由搅拌浆杯轻轻倒入烧杯中,再倒回来,重 复3次,确保表面活性剂分布均匀。试验中可以加入少量消泡剂消除基浆中的气泡。

    10.2稠化时间的测定

    表面活性剂可能会影响稠化时间林业标准,通常使用标准增压稠化仪测定含表面活性剂的基浆稠化时间。 基浆稠化时间的测定按GB/T19139的规定进行。

    用常压下制备的泡沫水泥浆测试的滤失量结果不可靠。泡沫水泥浆的滤失量要低于其基浆的滤失 量。通常把基浆的滤失量标示为泡沫水泥浆的滤失量。 含有表面活性剂的基浆的静态滤失量测试按照GB/T19139的规定进行。

    浆中逸出,得到的结果不准确。可用关系 GB/T19139的规定进行

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