[發明專利]含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土加速碳化試驗方法及裝置

有效

• 申請號: 201510063106.0
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104568723B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 陳正;萬翔;楊綠峰;莫林;馮慶革;喬永平;易超凡
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司45104
• 代理人: 黃永校

1.一種含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土加速碳化試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

1.1、配制含侵蝕性二氧化碳人工地下水樣品溶液：常溫下，按照每1L冰醋酸溶液中含8.0～20.0ml冰醋酸的比例配制冰醋酸溶液，按照碳酸氫鈉溶液的濃度與冰醋酸溶液濃度之間的對應關系為每1L冰醋酸溶液中含x ml冰醋酸對應每1L碳酸氫鈉溶液中含2x g無水碳酸氫鈉的標準配制碳酸氫鈉溶液，即每1L碳酸氫鈉溶液中對應含有16.0g～40.0g的無水碳酸氫鈉，最后將冰醋酸溶液、碳酸氫鈉溶液和水溫為0～5℃的蒸餾水按體積比為1:1:6的方式混合，密封靜置24小時后得到含侵蝕性二氧化碳人工地下水樣品溶液，并測定該樣品溶液中侵蝕性二氧化碳的濃度；

1.2、開展含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土加速碳化試驗：選取干燥的棱柱體混凝土試塊，用環氧樹脂對垂直于試塊長軸的2個端面進行密封，保留與長軸平行的4個面，將試塊以密封面為底面和頂面的方式置于含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土加速碳化試驗裝置中，在樣品箱和浸泡箱中均加滿含侵蝕性二氧化碳地下水樣品溶液，打開流量控制器，并將樣品溶液的流入速度保持在5～100ml/min之間的某一數值，混凝土試塊持續浸泡在含侵蝕性二氧化碳地下水溶液中，開始進行含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土加速碳化試驗；

1.3、持續監測和調控浸泡溶液中的侵蝕性二氧化碳濃度：在碳化試驗開始1天后，從浸泡箱中量取浸泡溶液樣本，測定該樣本中侵蝕性二氧化碳的濃度，此后，在碳化試驗過程中，每3天從浸泡箱中量取浸泡溶液樣本，測定該樣本中侵蝕性二氧化碳的濃度，當1天后測得的浸泡溶液中侵蝕性二氧化碳濃度低于樣品箱中樣品溶液中侵蝕性二氧化碳濃度的85%，則說明浸泡溶液中侵蝕性二氧化碳的消耗量大于從樣品箱的樣品溶液中的補充量，則應調節流量控制器，加大樣品溶液的流入速度；如4天后測得的浸泡溶液中侵蝕性二氧化碳濃度仍低于樣品箱中樣品溶液中侵蝕性二氧化碳濃度的85%，則繼續調節流量控制器，加大樣品溶液的流入速度；直至測得的浸泡溶液中侵蝕性二氧化碳濃度不低于樣品箱中樣品溶液中侵蝕性二氧化碳濃度的85%，則保持最后一次調整后的樣品溶液流入速度，如在后續實驗過程中出現連續三次出現浸泡溶液中侵蝕性二氧化碳濃度低于樣品箱中樣品溶液中侵蝕性二氧化碳濃度的85%的情況，則需再次調節流量控制器，加大樣品溶液的流入速度；

1.4、分析含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土的碳化深度：達到期望碳化齡期時，從浸泡箱中取出試塊，測定混凝土試塊碳化深度的代表值；對從第1天開始測定得到的多個浸泡溶液中侵蝕性二氧化碳濃度值取平均值，作為該碳化齡期下環境中侵蝕性二氧化碳濃度的代表值；計算樣品溶液的流入速度穩定后浸泡溶液中侵蝕性二氧化碳濃度的均值、標準差和變異系數；繪制表格，列出該碳化齡期下環境中侵蝕性二氧化碳濃度的代表值、樣品溶液的流入速度穩定的開始時間、樣品溶液的流入速度穩定后浸泡溶液中侵蝕性二氧化碳濃度的均值、標準差和變異系數環境參數及該環境條件下對應的混凝土碳化深度的代表值。

2.根據權利要求1所述的含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土加速碳化試驗方法，其特征在于，所述測定混凝土試塊碳化深度的代表值是將混凝土試塊沿與密封面平行的方向劈裂，清理斷面后在斷面上噴上濃度為1%的酚酞酒精溶液，其中酒精溶液含20%蒸餾水，經30s后，在顏色變化穩定后的斷面上沿四條邊將每條邊等分為4至11部分，在每個等分點處測定混凝土碳化深度，并對測得的多個混凝土碳化深度值取平均值，作為該碳化齡期下混凝土碳化深度的代表值。

3.根據權利要求1所述的含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土加速碳化試驗方法，其特征在于，所述混凝土碳化深度是從混凝土表面沿混凝土表面法線方向到呈現深色的未碳化區域之間的距離，當測點處的未碳化區域分界線上剛好嵌有粗骨料顆粒，從該粗骨料顆粒的兩側繪制虛擬未碳化區域分界線，此時混凝土碳化深度取從混凝土表面沿混凝土表面法線方向到虛擬未碳化區域分界線之間的距離，碳化深度范圍為0～150mm。

4.根據權利要求1所述的含侵蝕性二氧化碳地下水環境條件下混凝土加速碳化試驗方法，其特征在于，所述期望碳化齡期范圍為28～365天。