一、前言: 混凝土内部气孔结构对混凝土抗冻融、抗盐冻耐久表现存在明显影响。新拌混凝土含气量仅反映拌和阶段引入气体占比,无法体现硬化后气泡实际尺寸、分布状态与气泡间距系数等微观指标。本测试方法采用导线法,使用混凝土气泡间距系数测定仪,对硬化混凝土试样切片开展显微观测,获取硬化混凝土含气量、气泡平均弦长、气泡比表面积、气泡间距系数等参数,用于评定引气组分作用效果,辅助混凝土配合比调试、实体工程耐久性评估。 二、设备与试样制备: 2.1混凝土气泡间距系数测定仪 2.2试样加工设备:切片机、磨片机、抛光机。 2.3其他辅材:金刚砂砂纸、氧化铬抛光料、烘箱、黑色油墨、白色填充粉料、刮刀等。 2.4试样制备 2.5 试样来源:可取自实验室成型试块或工程钻取芯样,每组不少于 3 个平行试样。观测面应垂直于混凝土浇筑面。 2.6 切割:将试样切割为厚度 15‑20mm 薄片,观测面尺寸结合骨料最大粒径选取。 2.7 研磨抛光:依次使用 400 号、800 号金刚砂对观测面研磨,每道工序完成后清洗试样;再使用氧化铬开展抛光处理;清洗后放入 105℃±5℃烘箱烘干至恒重。 2.8试样合格判定:低角度强光照射观测面,表面平整,气泡轮廓清晰,可识别 10μm 级别气泡截面,骨料内部孔洞需做好标记,不计入气孔统计。 2.9 对比度处理:观测面均匀涂抹黑色油墨,待干燥后将白色粉料填充进气孔,刮除试样表面多余粉料,仅气孔内部留存白色填充材料,形成观测图像明暗对比。 三、测试流程: 3.1 前期校准 开机启动仪器与配套软件,使用物镜测微尺完成系统刻度率定,建立图像像素与实际长度换算关系。依据试样骨料大粒径,确定本组试验小观测总面积、导线总长度要求。 集料大粒径 (mm) | 小观测总面积 (mm²) | 小导线总长度 (mm) | 80 | 50000 | 3000 | 40 | 17000 | 2600 | 30 | 11000 | 2500 | 20 | 7000 | 2300 | 10 | 6000 | 1900 |
注:骨料、气孔分布不均匀时,观测面积、导线总长度可适度加大;同一试样设置多个观测面时,观测面之间间距大于骨料大粒径 1/2。 3.2 试样安放 将处理完毕的试样平稳固定在仪器载物台,调平试样,使观测面保持水平;设置多条等间距平行测试导线,导线均匀分布覆盖观测区域。 3.3 图像采集 调节光源亮度、焦距,保证成像清晰。驱动载物台沿导线方向移动,仪器逐段采集显微图像;软件识别导线穿过的气孔,记录每一处气泡弦长、气泡数量。避开骨料内部原生孔洞,该类孔洞不纳入气孔参数计算。 3.4 参数运算 软件依据导线法计算公式,完成全部统计计算,输出以下指标: 1)硬化混凝土含气量;2)气泡平均弦长;3)气泡比表面积;4)气泡间距系数;5)统计气泡总数量。 3.5 平行试验与结果整理 完成本组全部试样采集计算;导出原始图像、原始记录数据,形成试验记录;同一组多个试样结果,按标准要求处理异常值,输出本组测试结果。 四、试验记录示例(仅供参考) 项目 | 试样 1 | 试样 2 | 试样 3 | 本组平均值 | 硬化混凝土含气量 (%) | 4.32 | 4.51 | 4.40 | 4.41 | 气泡平均弦长 (mm) | 0.112 | 0.107 | 0.115 | 0.111 | 气泡比表面积 (mm⁻¹) | 35.71 | 37.38 | 34.78 | 35.96 | 气泡间距系数 (mm) | 0.174 | 0.168 | 0.178 | 0.173 | 统计气泡总个数 (个) | 1247 | 1312 | 1196 | ‑ |

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