

岩相分析技术最先应用于地质领域,1950年,丹麦开始在混凝土研究中应用。混凝土的岩相分析又称混凝土的微观结构或薄片分析,是把厚为10}30}m的混凝土薄片放在显微镜下观察,分析混凝土的各种成分、化合物结晶体及各种不规则现象,进而研究混凝土的性能。
其体做法是:在混凝土结构物上钻取圆柱体(一般为120x60mm>,在实验室中从圆柱体上切割50 x 3p x 15 mm的混凝土薄块,把它浸泡在酒精中,然后在真空中干燥。如果采用热烘干或放在空气中自由晾干,会在混凝一L体内引起新的裂缝,并改变其内部的微观结构。待薄块干燥后,采用含黄色荧光性染色的环氧树脂进行真空浸渍,待环氧树脂硬化,剔去多余的环氧树脂,并把薄块粘结在玻璃片上,把薄块切成约1一2mm厚的薄片,然后在一种特制的研磨机上把薄片磨至ZO一30 }m的厚度。在此厚度下,混凝土薄片是透明或部分透明的,最后,采用一块薄玻璃盖在薄片上加以保护。
薄片的面积约为50 x 30 mm,即意味着:与混凝土中的砂、水泥浆、孔隙、微裂缝相比,薄片是足够大的;但与粗骨料及较宽的裂缝相比,则薄片又显得较小。故应根据不同的分析目的,在样品上选择合适位置切割薄片。目的不同对薄片厚度的要求也不尽相同,在研究水泥浆体时,需10一20Nm厚的薄片;而研究骨料成分时,30 l} m厚的薄片就能满足要求了。由于混凝土体内各种成分及化合物结晶体所呈现的不同颜色的相互渗透和相互影响,一般薄片的极限厚度不得超过30 EL m。分析时,薄片数也不可太少,因混凝土在结构、颗粒分布等方面具有随机性。
磨制薄片是岩相分析中的基础和关键环节,薄片质量的好坏将直接影响到分析的结果,故一般要求精度较高。薄片分析中通常采用偏光和荧光显微镜,在偏光显微镜中,光是平面偏光,即光在平面内偏动,然后通过薄片—第二个偏光镜到达目镜中,通过目镜可观察混凝土的内部结构和其组成成分。 进而,在光束中插入只盘,这将引起混凝土中由各种化合物结晶体及它们的定向所决定的色彩的变化,这使得观察者可简易地鉴别各种化合反应的结晶体。在荧光显微镜中,采用强光源,同时采用蓝、黄滤光器,便可观察到在薄片的不同区域.所透过荧光的强弱,从而可得到薄片上的孔隙度、裂缝、气孔的直观印象。
采用不同放大倍数的显微镜对薄片进行分析,可了解混凝土中骨料的类型、用量、分·布,填充料用量,碱一硅反应的范围等。可辨别水泥浆体中的水泥类型,水化程度,粉煤灰、硅粉的含量,氢氧化物和碳化反应.一进而分析水泥浆体中的不规则化学反应。通过薄片分析,确定混凝土的水灰比是近年来岩相分析中的新发展。在荧光性显微镜中,水泥砂浆发亮,因带荧光性染色的环氧树脂可渗透混凝土薄片的毛细孔隙,在强光源的照射下,呈现黄色的亮光,亮光点的密实度与渗透进混凝土体内环氧树脂的数量大约成正比,故水泥砂浆呈现的颜色越亮,说明混凝土中水泥浆体的毛细孔隙率越高,水灰比也越高。把观察到的结果与一系列已知水灰比的混凝土样品相比,即可定谧地给出旧混凝土的水灰比。通过薄片分析,可以观一察到宽至0.02 mm的不同宽度的裂缝,裂缝类型、发展方向、深度等;并可分析裂缝中的氢氧化钙,碱一硅胶凝体、碳化钙等填充物,了解裂缝的原因。也可采用薄片来分析、研究碳化反应,通常把碳化反应的效果表示为大到足以单独鉴别的碳酸钙结晶。大多数情况下,这些结晶是亚微观的,在横向偏射光下,结晶呈现特定的高定向干扰色,通过这些颜色可清楚地鉴别出碳化和非碳化区域,这些区域通常对应着明显的颜色变化,一般是从米色基质(碳化)至灰色基质‘非碳化)。岩相分析得出的结果一般也比较可靠。
采用岩相分析,可使混凝土结构中一系列缺陷的观察和分析简化,并随着人们对混凝土质量要求的不断提高,岩相分析更显示出其重要性和优越性。现在该项技术已在丹麦得到了普遍的推广和应用。
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