[發明專利]復雜環境下電加速混凝土溶蝕試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201711402601.5
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108226020A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 張開來;沈振中;韓逸凡;董作波;周澤宇;談家誠;姚皓錚;封康輝
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 韓蓮

本發明屬于混凝土溶蝕試驗領域，涉及復雜環境下電加速混凝土溶蝕試驗裝置及方法，包括溶蝕室；所述溶蝕室包括本體與蓋體；本體包括雙層真空有機玻璃箱，設于雙層真空有機玻璃箱中并能與外部電源連接的恒溫棒、陰極電極片與陽極電極片，以及設于雙層真空有機玻璃箱中并能與外部計算機連接的pH指示器、溫度傳感器；該裝置和方法可以在控制溫度、溶液離子濃度的情況下測試侵蝕對水工混凝土性能的影響。

技術領域

本發明屬于混凝土溶蝕試驗領域，涉及復雜環境下電加速混凝土溶蝕試驗裝置及方法。

背景技術

混凝土結構在環境因素作用下易產生溶蝕、碳化等效應而導致結構劣化，承載力降低。環境因素有很多種，如冷熱循環、干濕循環、離子侵蝕等等。總結起來，對于混凝土結構，尤其是水工混凝土結構，主要影響其劣化的因素是溫度和環境水，尤其是設計壽命長的高壩結構。高壩長期在復雜環境條件下運行，庫水在不同深度溫度有顯著差異，混凝土結構受到溫度應力作用而開裂甚至失效的案例屢有發生。不僅如此，環境水中的離子如氯離子、硫酸根離子對建筑的侵蝕作用也不容小覷，尤其是在我國西北地區。氯離子侵入鋼筋混凝土結構中，導致鋼筋銹蝕，膨脹開裂，硫酸根與混凝土中的氫氧化鈣反應生成石膏，石膏又與鋁酸鈣反應生成鈣礬石，結晶膨脹導致混凝土開裂破壞。

采用電加速混凝土溶蝕試驗是研究混凝土長期在環境水作用下溶蝕劣化特性的有效手段。然而，現有試驗裝置通常只考慮單一電壓加速溶蝕進程，對于溶蝕過程中的環境變量如溫度、水中離子作用尚未進行考慮，因而與實際復雜環境條件下的混凝土溶蝕進程存在顯著差異。如果創造一個長期穩定且可隨時調整溫度的電加速溶蝕試驗環境以及不同離子侵蝕條件環境是進行復雜環境下電加速溶蝕試驗的重點和難點。相關的試驗裝置和試驗方法尚未見報道。

發明內容

為了解決現有技術中不能控制電加速混凝土溶蝕控制溫度、水中離子作用等因素的影響，本發明提供復雜環境下電加速混凝土溶蝕試驗裝置及方法，該裝置和方法可以在控制溫度、溶液離子濃度的情況下測試侵蝕對水工混凝土性能的影響。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為，復雜環境下電加速混凝土溶蝕試驗裝置，包括溶蝕室；所述溶蝕室包括本體與蓋體；本體包括雙層真空有機玻璃箱，設于雙層真空有機玻璃箱中并能與外部電源連接的恒溫棒、陰極電極片與陽極電極片，以及設于雙層真空有機玻璃箱中并能與外部計算機連接的pH指示器、溫度傳感器；

雙層真空有機玻璃箱的外表面涂覆有硅酸鹽保溫涂層；雙層真空有機玻璃箱的底部在兩端均設有排水口；陰極電極片臨近雙層真空有機玻璃箱一端的排水口，陽極電極片臨近雙層真空有機玻璃箱另一端的排水口；恒溫棒有兩個，兩個恒溫棒位于雙層真空有機玻璃箱的下部，并處于陰極電極片與陽極電極片之間，其中一個恒溫棒臨近陰極電極片，另一個恒溫棒臨近陽極電極片；溫度傳感器有兩個，溫度傳感器設于雙層真空有機玻璃箱底部，其中一個溫度傳感器處于陰極電極片的一側，另一個溫度傳感器處于陽極電極片的一側；pH指示器有兩個，兩個pH指示器設于雙層真空有機玻璃箱的底部，并且其中一個pH指示器處于陽極電極片的一側，另一個pH指示器處于陰極電極片的一側；

蓋體設于雙層真空有機玻璃箱上，能實現對雙層真空有機玻璃箱的密封；蓋體上設有進水口。

作為本發明改進的技術方案，蓋體與雙層真空有機玻璃箱通過榫卯結構連接。

作為本發明改進的技術方案，還包括閥門，閥門設于進水口處。

作為本發明改進的技術方案，還包括橡膠密封圈，橡膠密封圈設于蓋體與雙層真空有機玻璃箱的接觸面上。

作為本發明改進的技術方案，還包括水壓傳感器，水壓傳感器設于雙層真空有機玻璃箱中，用于檢測雙層真空有機玻璃箱內的壓力。