AVA 新拌混凝土氣孔結(jié)構(gòu)分析儀

AVA 新拌混凝土氣孔結(jié)構(gòu)分析儀
在混凝土中加入大量微小、緊密排列的氣泡（氣孔）可以提高其抗凍融循環(huán)的耐久性。在結(jié)冰過(guò)程中，只要孔隙的間距和大小分布在一定范圍內(nèi)，水泥毛細(xì)孔中形成的冰就會(huì)擴(kuò)展到鄰近的孔隙中。通過(guò)間距系數(shù)(水泥漿中任一點(diǎn)到氣孔邊界的最大距離)和比表面積（氣孔表面積與其體積的比）可以表征孔隙的特性。通常來(lái)說(shuō)，高質(zhì)量、抗凍性強(qiáng)的混凝土要求間距系數(shù)小于0.2mm，而比表面積大于25mm-1。
通常情況下，混凝土中氣孔的間距系數(shù)和比表面積是根據(jù)ASTM C457“硬化混凝土中氣孔參數(shù)的微觀測(cè)定方法”，或者類(lèi)似方法EN 480-11“混凝土、砂漿、灰漿混合物測(cè)試方法-第11部分：測(cè)定硬化混凝土中的氣孔特性”來(lái)測(cè)定。這些測(cè)試方法要求在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土進(jìn)行鉆芯取樣，然后在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行樣品打磨，如左圖所示。然后通過(guò)顯微鏡手動(dòng)或者自動(dòng)圖像分析系統(tǒng)用線性橫線法測(cè)量間距系數(shù)和比表面積。這種方法測(cè)得的氣孔結(jié)構(gòu)，不能在施工時(shí)及時(shí)提供信息，如果測(cè)得的參數(shù)超出范圍時(shí)，則無(wú)法對(duì)混凝土配比進(jìn)行修正。
及時(shí)獲得信息是非常重要的。實(shí)踐證明在施工過(guò)程中，加氣劑引起的氣孔結(jié)構(gòu)很容易改變。其影響因素包括：正常或高范圍減水劑的類(lèi)型和用量，水泥材料的來(lái)源，混凝土泵送過(guò)程中的壓力，高水壓或過(guò)分振搗。使用AVA，氣孔結(jié)構(gòu)于混凝土剛澆注但未凝結(jié)的狀態(tài)下測(cè)量，因此可以及時(shí)提供現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土的氣孔結(jié)構(gòu)的間距系數(shù)和比表面積信息。測(cè)試所需時(shí)間少于25分鐘。

原理
通過(guò)采樣工具從新拌混凝土中獲得的砂漿試樣，其中是含有氣泡的。當(dāng)攪拌砂漿時(shí)，試樣中的氣泡會(huì)進(jìn)入藍(lán)色的AVA釋放液中。如果該釋放液有合適的粘度和親水性，砂漿中釋放出的氣泡就會(huì)保持其原始尺寸，既不會(huì)凝聚也不會(huì)分裂成更小的氣泡。
在藍(lán)色的AVA釋放液上面有一段水柱，氣泡通過(guò)水柱上升。根據(jù)斯托克定律，大氣泡上升比小氣泡快。
通過(guò)水柱上升的氣泡被收集到一個(gè)倒置的皿（浮皿）中，這個(gè)皿是浸在水中并且連接到一個(gè)靈敏的天平。當(dāng)氣泡聚集在皿上時(shí)，由于水被空氣替代，皿的表觀質(zhì)量會(huì)降低。皿的表觀質(zhì)量會(huì)隨時(shí)間記錄下來(lái)。
根據(jù)所記錄的皿的表觀質(zhì)量的變化，通過(guò)公式可計(jì)算出所收集氣泡的尺寸大小分布。根據(jù)尺寸分布，可計(jì)算氣泡的間距系數(shù)和比表面積。所用算法確保能與ASTM C457的線性橫線測(cè)量法相同。

AVA-3000系統(tǒng)特性
AVA-3000是全新的第二代系統(tǒng)，相比第一代有較大的提高。其第一代是基于十九世紀(jì)八十年代的Dansk Beton Teknik (BTK)設(shè)計(jì)。
AVA-3000的特性包括:
? 一套完整的系統(tǒng)，包括電腦、升浮管、浮皿、天平，以及采樣裝置；
? 預(yù)裝AVA-3000軟件的筆記本電腦；
? 微處理器技術(shù)，零部件尺寸小、數(shù)量少；
? 筆記本電腦和主機(jī)通過(guò)一根USB連接即可；
? 包括一個(gè)迷你天平，非常耐久，適于運(yùn)輸和長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)；
? 排除了外部震動(dòng)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，包括在升浮管上端放置擋風(fēng)屏；
? 改進(jìn)的攪拌操作，保持轉(zhuǎn)速均勻，和施加在攪拌器上的力無(wú)關(guān)；
? 包含一個(gè)35升的恒溫箱，自動(dòng)除氣，并控制升浮管中水以及AVA釋放液的的溫度。該容器同時(shí)具有穩(wěn)定主機(jī)的功能；
? 除了可以計(jì)算弦長(zhǎng)小于2mm的氣孔的間距系數(shù)和比表面積，AVA-3000也可計(jì)算如新的ASTM C457標(biāo)準(zhǔn)所要求的，弦長(zhǎng)小于1mm的氣孔的參數(shù)。