以下是利用TDJTS153-FM混凝土粉样分层研磨机完成浸渍深度试验的标准化操作步骤及关键技术要点,结合设备特性优化流程以保证数据准确性:
一、试件制备
1.取样规格
使用金刚石薄壁钻头(冷却水辅助)从150mm立方体试件中钻取直径(100±5)mm、高度≥45mm的圆柱体,确保硅烷浸渍面(待测面)无破损、污染。
关键控制:钻孔时转速≤500rpm,避免热损伤导致浸渍层性能变化。
2.试件预处理
清除表面浮尘(软毛刷+负压吸尘),在(50±5)℃烘箱中干燥24h至恒重(质量变化<0.1%/h)。
二、分层研磨操作(TDJTS153-FM设备专项设置)
1.设备调试
选择金刚石磨盘(粒度200),设定主轴转速800-1000rpm,进给速度0.05mm/s(匹配1.0mm分层厚度)。
校准研磨平台水平度(误差≤0.02mm/m),确保磨面与浸渍面严格平行。
2.分层研磨策略
第1层(0-1mm深度):磨粉范围为中心至边缘5mm内环形区域(直径90-100mm)。
后续层(每层1.0mm):逐层缩小磨粉直径(如第2层80-90mm,第3层70-80mm),形成阶梯式磨削(图1)。
最少5层,若硅烷未完全穿透,需增加至10层(最大深度10mm)。
3.厚度与质量控制
每层研磨后暂停,用数显游标卡尺(精度0.01mm)测量实际磨削深度,补偿设备进给误差。
收集粉末需通过不锈钢筛网(0.3mm)去除粗颗粒,每层样品≥5g(电子天平±0.001g),立即装入铝箔袋并充氮密封。
三、样品分析与浸渍深度判定
1.硅烷含量检测
采用热重分析法(TGA):将各层粉末以10℃/min升温至600℃,通过200-400℃区间质量损失(硅烷分解)计算含量。
或使用气相色谱(GC):溶剂萃取后检测硅烷特征峰面积。
2.浸渍深度标准
以硅烷含量降至表面层50%的深度为有效浸渍深度(如表面层3.5mg/g,第4层1.7mg/g,则浸渍深度≈4mm)。
绘制含量-深度曲线,拟合指数衰减方程计算理论穿透极限。
四、注意事项与误差控制
1.防污染措施
每层研磨后清洁磨盘(无水乙醇擦拭),更换样品收集托盘。
操作人员佩戴无粉手套,避免汗液污染。
2.设备维护
每10次试验后检查磨盘平整度(激光干涉仪检测,波动≤2μm),主轴径向跳动≤0.005mm。
3.数据有效性验证
平行试验3组,浸渍深度变异系数(CV)应<5%,否则需检查研磨均匀性或取样代表性。
五、技术优势(TDJTS153-FM适配性)
高精度分层:伺服电机驱动进给系统(分辨率1μm),优于传统手动研磨的±0.2mm误差。
无热损伤:内置循环冷却系统,磨削区温度<40℃(红外测温验证)。
自动化记录:集成PLC可存储每层磨削参数(压力、转速、时间),支持数据追溯。
通过上述方法,可精准表征硅烷在混凝土中的渗透分布,为防水耐久性设计提供量化依据。建议结合显微CT扫描(非破坏性)对关键样品进行孔隙渗透路径验证,进一步提升数据可靠性。