[發(fā)明專利]預(yù)制裂縫的銹蝕件和測試裝置及測試方法

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• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106932441A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金祖權(quán);范君峰;姜玉丹;李哲
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01N27/32
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 鞏同海

1.一種預(yù)制裂縫的銹蝕件，其特征在于，包括混凝土柱(1)和全埋設(shè)于混凝土柱(1)中的鋼筋(2)，鋼筋(2)露頭處密封，混凝土柱(1)上部的兩端設(shè)有銅片(6)、中部設(shè)有凹槽(3)，凹槽(3)底面鋪裝有不銹鋼板(4)，不銹鋼板(4)浸泡于腐蝕液中，不銹鋼板(4)與鋼筋(2)之間設(shè)有預(yù)制裂縫(5)，鋼筋(2)中部為腐蝕段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件，其特征在于，銹蝕件的尺寸為100mm×100mm×300mm，鋼筋(2)的直徑為10mm，鋼筋(2)的長度為300mm，腐蝕段長度為250mm，鋼筋(2)距凹槽(3)底面距離為25mm，當結(jié)合實際工程進行試驗時，距離為混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋(2)保護層厚度；銅片(6)位置分別距混凝土柱(1)邊緣5mm、15mm且兩側(cè)對稱分布，預(yù)制裂縫(5)寬度為0.1mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件，其特征在于，所述鋼筋(2)露頭處用環(huán)氧樹脂(7)進行密封。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件，其特征在于，所述銹蝕件通過頂部模具(10)和兩邊側(cè)板模具(11)加工制成，頂部模具(10)形成裝有腐蝕液的凹槽(3)，頂部模具(10)兩塊板拼合時，插入薄片形成預(yù)制裂縫(5)；兩邊側(cè)板模具(11)用于固定鋼筋(2)位置，將端頭處的鋼筋(2)進行密封，以防止從側(cè)面腐蝕鋼筋(2)，影響試驗精度；頂部模具(10)和兩邊側(cè)板模具(11)所用材質(zhì)均為PVC塑料板。

5.一種根據(jù)任意權(quán)利要求1-4所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件的測試裝置，其特征在于，包括電源(12)、銹蝕件、試驗箱(9)、電化學(xué)工作站(13)和主機(14)，銹蝕件橫臥放置于試驗箱(9)內(nèi)并浸泡于試驗箱(9)的自來水中，電源(12)的負極通過電線(8)與不銹鋼板(4)相連，正極通過電線(8)與鋼筋(2)相連；電化學(xué)工作站(13)外設(shè)有三個電極，分別是參比電極、輔助電極和工作電極，均放置于腐蝕液中，工作電極連接銹蝕件的鋼筋(2)；電化學(xué)工作站(13)與主機(14)相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件測試裝置，其特征在于，所述參比電極為飽和甘汞電極(15)，所述輔助電極為不銹鋼棒(16)，飽和甘汞電極(15)和不銹鋼棒(16)分別位于銹蝕件的兩側(cè)且浸泡于腐蝕液中。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件測試裝置，其特征在于，電化學(xué)工作站(13)采用Princeton Versa STAT3系列電化學(xué)工作站(13)，使用經(jīng)典的三電極法測試，即飽和甘汞電極(15)作為參比電極，不銹鋼棒(16)為輔助電極，銹蝕件的鋼筋(2)為工作電極，電化學(xué)工作站(13)測試電化學(xué)阻抗譜并擬合數(shù)據(jù)確定鋼筋(2)銹蝕情況。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件測試裝置，其特征在于，所述鋼筋(2)表面通電電流密度控制范圍:0-1mA/cm²，通電電壓為30V，根據(jù)試驗需求電壓調(diào)整，以加快試驗進。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件測試裝置，其特征在于，所述銹蝕件兩端的銅片(6)之間連接有電壓表，通過電源(12)通電記錄電壓電流值電壓表測試鋼筋(2)上部混凝土電阻率變化情況。

10.一種根據(jù)任意權(quán)利要求5-9所述的預(yù)制裂縫的銹蝕件測試裝置的測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一步：凹槽(3)中裝有腐蝕液，不銹鋼板(4)浸泡在腐蝕液于其中，銹蝕件放置于試驗箱(9)中，電源(12)設(shè)有顯示屏觀測記錄實時電流，電源(12)的正極與鋼筋(2)連接，其負極與不銹鋼板(4)連接；

第二步：混凝土柱(1)加速銹蝕之后，通過主機(14)、電化學(xué)工作站(13)、不銹鋼棒(16)、參比電極測試鋼筋(2)的極化阻值Rp，通過電源(12)、電壓表測試鋼筋(2)上部混凝土電阻率變化情況；

第三步：通過控制鋼筋(2)表面的通電電流密度、電壓及時間實現(xiàn)在同一環(huán)境條件下鋼筋(2)銹蝕程度控制；

第四步：每通電6h測試電化學(xué)阻抗譜，同時測試鋼筋(2)上部混凝土阻值情況；

第五步：通過電化學(xué)測試數(shù)據(jù)模擬混凝土中鋼筋(2)的極化阻值R_P<1×10⁵Ω·cm²時結(jié)束試驗。