[發明專利]一種測量抗氯離子侵蝕能力的自動采集多通道加速腐蝕試驗裝置

無效

• 申請號: 200710047382.3
• 申請日: 2007-10-24
• 公開（公告）號: CN101419153A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 姚武;楊凱;王瑞卿
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02;G01N33/38
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及施工建材檢測的相關技術領域，具體地說是一種測量水泥基灌漿材料和混凝土材料的抗氯離子侵蝕能力的自動采集多通道加速腐蝕試驗裝置。?

背景技術

近年來，后張法結構中預應力筋腐蝕的問題越來越嚴重。施工中，張拉鋼絞線束后，灌漿被用來灌注入預應力管道，填補預應力管道中的空隙。灌漿為預應力筋提供了一個堿性保護屏障，并使預應力筋與混凝土良好的結合，保證它們之間預應力的有效傳遞。預應力孔道周圍的受壓混凝土是防止腐蝕性元素入侵的最初屏障，而灌漿料是抵御腐蝕介質侵入到預應力筋的最后一道防線。研究發現，很多后張法結構中預應力筋的腐蝕都與氯離子侵入灌漿有很大的關系。預應力結構，特別是在某些氯鹽濃度較高的沿海地區以及冬季大量除冰鹽使用情況下，一旦灌漿材料抗氯離子侵蝕能力較弱，氯離子就能在較短的時間內就能輕易攻破灌漿防線，進而腐蝕預應力筋。因此，有必要在施工前對灌漿的抗氯離子侵蝕能力進行評價。?

目前實驗室中抗氯離子侵蝕能力的測試主要有三種方法：自然浸泡法、電通量法和加速腐蝕法。自然浸泡法的測試時間過長，需要90d，且有很大的切片誤差、滴定誤差、擬合誤差，全部過程需手工進行，實驗誤差達20-25％左右，現在已很少使用。電通量法是在Φ95×50mm的試樣兩側施加60V的直流電壓，通過檢測6小時內流過的電量大小來評價抗氯離子侵蝕能力。其適用于檢驗原材料和配合比對抗氯離子侵蝕能力的影響。用這種方法來度量后張法結構中灌漿的抗氯離子侵蝕能力，目前這種方法尚有很多非議。主要缺陷有：一、測試電壓過高，電極反應不可避免，影響測量結果的準確性，再者，電路中的焦耳熱效應同樣會導致測量結果誤差；二、測試系統是非穩態系統，電流波動大，若按標準要求的30分鐘記錄一次電流，將會導致較大的誤差。若電流過小，儀器測量精度會影響測量結果的準確性。加速腐蝕法是美國后張預應力協會新近提出一種方法，實驗基本原理是模擬氯離子在恒定驅動力作用下對灌漿料加速侵蝕的過程。其獨特之處在于開創性地構造了一個類似于工程中預應力孔道結構的試樣，使試樣系統化，更趨近于實際。但采用美國后張預應力協會推薦的方法需要使用恒電位儀，國內市場大多為三電極單通道的恒電位儀，少量進口的6通道恒電位儀價格昂貴。由于水泥基灌漿材料測試數據的離散性較大，加速腐蝕試驗一般要求同種材料的測量試樣至少為6個，因此單通道恒電位儀顯然不能滿足試驗要求，而6通道恒電位儀每次僅能測?量一種灌漿材料。因此，既便使用了昂貴的6通道恒電位儀，也不能同時比對不同材料的抗腐蝕能力。另外，加速腐蝕試驗周期較長(400～1000小時)，試驗儀器通道不足嚴重制約了加速腐蝕試驗的效率和推廣應用。?

發明內容

本發明的目的是提供了一種測量抗氯離子侵蝕能力的自動采集多通道加速腐蝕試驗裝置，解決了傳統的加速腐蝕法所使用的試驗裝置價格高，而且不能滿足同時多個試樣的測量，也不能同時比對不同材料的抗腐蝕能力的問題。?

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：?

本發明公開了一種測量抗氯離子侵蝕能力的自動采集多通道加速腐蝕試驗裝置，包括?

一電解液槽，以放置試樣；?

一臺三電極恒電位儀，以提供研究電極、參比電極以及輔助電極，所述的參比電極以及輔助電極與電解液槽的電極端連接；?

一電表，連接于試樣測試電路中，以測量試樣測試電路的電流；?

其特征在于：所述的裝置還包括?

一集成控制電路，電路包括多個并聯的測試支路電路，與輸入的恒電位儀的研究電極、各試樣以及電表連接成試樣測試電路；?

一PC機，與電表以及集成控制電路相連接，以控制試樣測試過程以及記錄、處理測試數據。?

其中，所述的電解液槽由一個大玻璃器皿和設計的玻璃蓋組成，玻璃蓋上分別設有多個研究電極、一個輔助電極和一個參比電極的置入孔。?

本發明涉及的水泥基灌漿材料和混凝土材料抗氯離子侵蝕能力的測試方法，該方法步驟如下：1、利用本發明所述的自動采集多通道加速腐蝕試驗裝置測得每個試樣在實驗期間的電流值大小。2、對上述獲取的數據組以及相對應的時間，做出電流-時間關系曲線，電流突然增大的時間即腐蝕時間，以腐蝕時間的長短來判斷各種灌漿料的抗氯離子侵蝕能力的相對強弱。?

本發明的有益效果：?

1、本發明是測量水泥基灌漿料和混凝土材料抗氯離子侵蝕的加速腐蝕試驗裝置。?

2、本發明通過自主研發的集成電路板，改進普通三電極恒電位儀，獲得穩定輸出的可擴展的多通道電位，能夠滿足不同試樣的數量要求。?