[發明專利]干濕交替作用下沿海鋼筋混凝土耐久性影響試驗裝置

有效

• 申請號: 201510271667.X
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104849201B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 楊星;李志清;王蔚;胡曉東;吳沛沛;吳蘇舒;郭劉超;翁松干
• 申請（專利權）人: 江蘇省水利科學研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本發明涉及不同狀態下的混凝土耐久性試驗裝置技術，尤其涉及干濕交替作用下沿海鋼筋混凝土耐久性影響試驗裝置。

背景技術

混凝土是一種多孔介質，在沿海干濕交替區，水中危害混凝土耐久性的離子也隨著水進入混凝土內部，如硫酸鹽離子，氯離子等。其中，硫酸根離子和水泥的水化產物發生反應，導致水化產物體積膨脹，而對混凝土內部造成損傷，甚至開裂；氯離子滲透至混凝土內部受力鋼筋周圍，利用亞鐵鹽可溶性的特點在鋼筋表面形成蝕點，消耗了氫氧根離子，造成蝕點局部孔隙液pH值下降，從而破壞該區域的鈍化膜，進而導致鋼筋銹蝕、結構破壞。此外，干濕交替還易造成混凝土表層脫落，孔隙加大，促使有害離子更容易進入混凝土內部，加速破壞。

基于以上背景，研究干濕交替作用對沿海鋼筋混凝土耐久性影響，具有十分重要的現實意義和經濟價值。但是，混凝土干濕交替作用下發生的侵蝕劣化過程十分復雜，而目前模擬干濕交替的試驗方法相對簡單，通常是先將混凝土浸泡在水溶液中，一段時間后進行烘干處理，依次循環，與實際作用環境相差較大，甚至由于采用高溫烘干處理，對混凝土內部造成損傷，破壞了混凝土結構，試驗誤差較大。

另外，可以查到的類似專利(自調節干濕交替并行運行水槽裝置200510023295)：一種自調節干濕交替并行運行水槽系統，兩個并行水槽各設置一個進水調節裝置和出水調節裝置，進水三通管位于兩槽上方并能在水槽垂直方向轉動，一端連接污水總進管，另兩端分別為兩個水槽的進水端，進水調節裝置中帶有探針的進水浮球被限制在浮球通道管中上下浮動，出水調節裝置的頂部設置故障溢流管，底部下水管的管蓋通過浮繩連接出水浮球。當一個水槽中進水到一定程度后，進水浮球及探針使三通管轉動，這個水槽停止進水而另一個水槽開始進水；當某個水槽中的水進滿時，在出水浮球的作用下打開管蓋排水。調節進水和排水時間，即可自動實現兩個并行水槽的干濕交替運行。該裝置主要用于污水處理，且水位的可調節高度因浮球安裝的位置而固定，所以，不適合作為干濕交替作用下沿海鋼筋混凝土耐久性影響的試驗裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種干濕交替作用下沿海鋼筋混凝土耐久性影響試驗裝置，用于研究干濕交替作用對沿海鋼筋混凝土耐久性的影響。

為實現上述目的，本發明的干濕交替作用下沿海鋼筋混凝土耐久性影響試驗裝置，包括主水槽、副水槽、水泵、多孔隔板、浮箱、配重塊和水位控制系統，所述主水槽和副水槽均設有進、出水口，進、出水口均設置在水槽的底部位置，主水槽進水口通過水泵與副水槽出水口相連接，副水槽進水口通過水泵與主水槽出水口相連接；所述多孔隔板設置在主水槽下部，多孔隔板上放置混凝土試件；所述浮箱設置在主水槽上口位置，配重塊設置在浮箱上；所述水位控制系統包括壓力傳感器和PLC控制器，壓力傳感器設置在主水槽底部并且與PLC控制器連接，各水泵的控制端與PLC控制器相連接。

一個優選的浮箱設置方案是設計成凹形浮箱，浮箱主水槽口徑相當，浮箱頂部帶有凹槽，配重塊對應設置在凹槽內。

為了保證浮箱的固定，子啊主水槽的邊緣對應浮箱下方設置有若干支架，浮箱放置在該支架上。

一個優選的多孔隔板設置方案是，在多孔隔板上設置有若干均布的圓形孔，相鄰圓孔孔間距為0.5m；圓孔直徑0.3m。

為了保證多孔隔板的消除擾動效果，將多孔隔板固定在主水槽中，距離主水槽底部距離0.2m-0.8m。

一個優選的主水槽和副水槽進、出水口設置方案是，將一個進水口和一個出水口為一組，主水槽和副水槽各設置四組進、出水口。

一個優選的PLC控制器選擇是，西門子S7-200控制器。

本發明具有如下優點：

1、本發明裝置設計了主水槽、副水槽、水泵和水位控制系統，通過主、副水槽的水流交換，可以有效地模擬近自然潮汐狀態下的鋼筋混凝土耐久性干濕交替過程。

2、同時設計多孔隔板可以通過消除水泵抽水時的擾流影響，保證主水槽中水位升高和降低的平穩性。

3、浮箱和配重塊的設計可以利用較低的水位模擬自然狀態潮汐狀態下較高的水位變化。

4、本發明的裝置可以模擬接近實際的潮汐過程，進而可以對混凝土結構的耐蝕性能進行測定。該裝置對于研究自然狀態下潮汐過程對鋼筋混凝土的侵蝕過程，以及對此的保護和沿海使用的混凝土的研發具有重要的試驗參考價值。

附圖說明

圖1是連云港潮位站1997-8-19 06:40:00—1997-8-20 07:00:00潮位過程。