[實用新型]一種氯鹽環境與荷載耦合作用下盾構管片侵蝕試驗裝置

有效

• 申請號: 201320537609.3
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN203414358U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 雷明鋒;彭立敏;施成華;沈佳佳
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N17/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 歐陽迪奇

技術領域

本實用新型涉及一種氯鹽環境與荷載耦合作用下盾構管片侵蝕試驗裝置。?

背景技術

當前關于氯鹽侵蝕環境下混凝土耐久性的試驗方法主要有浸泡法和半浸泡法，其基本原理是通過將試塊或試件浸泡或半浸泡于配制好的氯鹽溶液中，形成持續侵蝕性人工環境，當侵蝕至設定時間，取出試件或試塊，進行氯離子含量測定，從而對混凝土的抗氯鹽侵蝕性能或耐久性問題開展研究。這些方法絕大多數是針對材料層次和無荷載條件下而開展的，實際上，任何土木工程結構一旦建成運營，均處于一定的荷載條件下，且結構性能與材料性能也有顯著的差異，不能單純地以材料性能來評價結構性能。?

近年來，隨著混凝土耐久性領域相關科學問題的大量研究，逐漸出現了一些更有針對性的試驗方法和技術。如中國實用新型專利公開號CN102564916A公開的混凝土快速氯離子遷移系數加載測試裝置和方法，采用呈壓縮狀態的彈性連接件對混凝土試件施加持續荷載并對試件進行電加速氯離子遷移試驗，實現了持續軸壓荷載條件對混凝土氯離子滲透性的影響研究。中國實用新型專利公開號CN102042949A公開的混凝土氯離子滲透性測試拉伸裝置及其應用以及中國實用新型專利公開號CN102128773A公開的混凝土氯離子滲透性測試拉伸荷載加載裝置與測試方法，均成功地解決了常規混凝土氯離子滲透性試驗不能對被測試件施加持續軸向拉伸荷載的難題。除此之?外，還有中國實用新型專利公開號CN201527391U公開的一種混凝土氯離子滲透性測試的加載裝置；中國實用新型專利公開號CN101718671A公開的一種混凝土氯離子滲透性測試的加載裝置及測試方法；中國實用新型專利公開號CN101699267A混凝土氯離子侵蝕性電量法測試加載裝置及測試方法均在混凝土軸心受力及純彎受力條件下的氯離子侵蝕試驗方面做出了新的貢獻。?

縱觀上述技術成果，不難發現，仍存在一定的不足，主要體現在以下幾個方面：?

（1）在氯鹽侵蝕方法上，均采用的是浸泡法，即試塊或試件各表面均受氯離子的侵蝕，而事實上，工程結構與氯鹽環境往往并非是所有表面都存在接觸，如盾構管片，僅在靠圍巖側的結構表面受到氯鹽環境的侵蝕，因此，上述成果仍不能解決氯鹽環境單側一維侵蝕的試驗條件。?

（2）在試件類型上，大多是試塊或短柱形式，而盾構管片卻為曲板形式，因此，上述成果難以適用于盾構管片結構的氯鹽侵蝕試驗。?

（3）在荷載形式上，既有技術僅能實現軸向或純彎曲荷載條件下的氯鹽耦合作用試驗，而工程結構中單純受此類荷載的幾乎沒有，如盾構管片結構主要承受的是偏壓荷載，因此如何解決偏壓荷載對氯離子侵蝕的影響尚未見到有效方法和技術報道。?

實用新型內容

為了解決目前盾構管片侵蝕試驗不能實現氯鹽環境和荷載耦合作用情況的技術問題，本實用新型提供一種氯鹽環境和荷載耦合作用下盾構管片混凝土侵蝕試驗裝置，包括人工環境模擬試驗系統、靜力加載系統及量測系統。?該裝置通過自錨式力學轉換施加不同荷載來實現盾構管片偏心受壓的受力特征，通過氯鹽溶液單側一維侵蝕來模擬盾構隧道所處的實際賦存環境，以真實模擬盾構隧道管片在運營過程中氯離子的入侵、擴散過程，揭示氯鹽環境與荷載耦合作用下盾構隧道管片混凝土耐久性演化機制、服役狀態、耦合影響以及計算其剩余壽命。解決偏壓荷載下盾構隧道管片氯鹽單側一維侵蝕的試驗問題。為盾構隧道乃至地下工程結構混凝土耐久性設計、服役狀態評估及剩余壽命預計提供試驗依據。?

為了實現上述技術目的，本實用新型的技術方案是，一種氯鹽環境與荷載耦合作用下盾構管片侵蝕試驗裝置，包括底座、溶液箱、加壓裝置和數據采集裝置，所述的溶液箱安裝于底座上，用于檢測的盾構管片試件固定于底座上且試件的一側浸入溶液箱中，所述的加壓裝置安裝于底座上并對試件加壓，所述的數據采集裝置通信連接加壓裝置，所述的底座包括底座橫梁、底座縱梁和多個用于獨立固定盾構管片試件的試件固定件，所述的底座橫梁和底座縱梁互相垂直固定并形成工字型的支撐座，所述的試件固定件固定于底座縱梁上；?

盾構管片試件豎直固定于試件固定件上；?

所述的溶液箱包括溶液箱底板、多塊溶液箱縱隔板和多塊溶液箱橫隔板，所述的溶液箱底板固定于底座上，所述的溶液箱縱隔板和溶液箱橫隔板豎直安裝于溶液箱底板上且互相垂直，并與盾構管片形成密閉的溶液箱；?