[發(fā)明專利]一種混凝土在溫度-滲透壓-荷載耦合作用下介質(zhì)傳輸試驗裝置的試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110365426.7
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113109159B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志勇;夏溪芝;蔣金洋;張云升
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/04;G01N15/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 蘇虹

本發(fā)明公開了一種混凝土在溫度?滲透壓?荷載耦合作用下介質(zhì)傳輸試驗裝置及方法，包括加載裝置和加水壓裝置，加載裝置包括壓力機、用于夾緊試塊的上鋼板和下鋼板、連接上下鋼板的緊固件，上鋼板包括第一鋼板和第二鋼板，第一鋼板和第二鋼板之間的螺桿上套設(shè)有彈簧；所述加水壓裝置包括儲液箱、打壓泵、儲液池、連通打壓泵和儲液箱的連接管、連接打壓泵和儲液池的連接管；儲液箱設(shè)有開口端，開口端的箱口與試塊側(cè)面固定連接。本發(fā)明實現(xiàn)了混凝土的荷載?溫度?滲透壓耦合作用，能較好地模擬出地下混凝土所處的復(fù)雜惡劣環(huán)境，為進行復(fù)雜惡劣條件下混凝土的耐久性能研究提供了一種有效的裝置支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土性能試驗裝置，特別是涉及一種混凝土介質(zhì)傳輸性能試驗裝置的試驗方法。

背景技術(shù)

水泥混凝土是目前土木工程領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛、用量最大的建筑材料。混凝土被認(rèn)為是一種耐久性很強的建筑材料，但隨著在工程復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用，混凝土結(jié)構(gòu)由于耐久性問題造成的過早失效引起了土木工程界學(xué)者的密切關(guān)注。

混凝土在服役過程中往往受到力學(xué)因素（靜載、動載）和環(huán)境因素（氯離子侵蝕、碳化、凍融循環(huán)、硫酸鹽侵蝕、溫度等）的耦合作用，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)混凝土過早地出現(xiàn)劣化和提前退出服役。在一些特殊環(huán)境，如地下空間結(jié)構(gòu)、水下結(jié)構(gòu)中，混凝土?xí)艿綕B透壓、荷載、溫度的單獨或共同作用，從而影響侵蝕介質(zhì)在混凝土內(nèi)部的傳輸行為，繼而影響混凝土耐久性能。

目前，用于研究滲透壓、荷載單獨作用下混凝土傳輸性能的裝置較多，而能夠?qū)崿F(xiàn)滲透壓及荷載耦合作用的裝置卻很少，因此，設(shè)計出一種可實現(xiàn)兩者耦合作用的裝置是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對目前滲透壓、荷載作用下混凝土傳輸性能裝置的不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種混凝土在溫度-滲透壓-荷載耦合作用下介質(zhì)傳輸試驗裝置的試驗方法，可以實現(xiàn)溫度－滲透壓－荷載耦合作用下的介質(zhì)傳輸試驗。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種混凝土在溫度-滲透壓-荷載耦合作用下介質(zhì)傳輸試驗裝置的試驗方法，其中，試驗裝置包括加載裝置和加水壓裝置，所述加載裝置包括壓力機、用于夾緊試塊的上鋼板和下鋼板、連接上下鋼板的緊固件，上鋼板包括第一鋼板和第二鋼板，第一鋼板和第二鋼板之間的螺桿上套設(shè)有彈簧；所述加水壓裝置包括儲液箱、打壓泵、儲液池、連通打壓泵和儲液箱的連接管、連接打壓泵和儲液池的連接管；儲液箱設(shè)有開口端，開口端的箱口與試塊側(cè)面固定連接，以實現(xiàn)儲液箱的箱口與試塊側(cè)面密封連接；試驗裝置還包括高低溫試驗箱，試驗箱內(nèi)設(shè)有供加載裝置和儲液箱放置的空間，試驗箱上設(shè)有供連接管通過的通孔；即：加載裝置用于對試塊進行施加所需的荷載，壓力機經(jīng)過對鋼板施加載荷，經(jīng)過鋼板及彈簧/碟簧將力傳遞至試塊上；試塊側(cè)面與開口端的箱口密封連接，儲液箱內(nèi)灌注試驗溶液，通過打壓泵對試塊施加水壓；并將加載裝置和水壓裝置放置于高低溫交變濕熱試驗箱中，通過試驗箱控制溫度，最終對試塊實現(xiàn)滲透壓－荷載－溫度耦合作用；加水壓裝置還包括用于固定試塊的槽型連接板，槽型連接板與開口端固定連接，試塊與箱口連接處設(shè)有密封墊；儲液箱的箱口可根據(jù)實際試驗需求進行自行設(shè)定；可選的，箱口為一個或多個；優(yōu)選地，所述儲液箱兩個開口端，開口端位于儲液箱的左右兩端；所述的彈簧/碟簧型號根據(jù)實際情況選擇；螺母、螺桿采用高強螺桿、螺母；

試驗方法包括以下步驟：

（1）將試塊置于上下鋼板之間，壓力機對鋼板施加至所需載荷值，用緊固件連接鋼板，旋緊緊固件以保壓，形成加載組件；，試塊置于上下鋼板的中心位置，使得加載載荷均勻；

（2）將加載組件置于儲液箱開口端的箱口處，試塊側(cè)面與箱口固定連接，使試塊堵住箱口；向儲液箱中注滿試驗溶液，連接管的一端與儲液箱連通，另一端與打壓泵相連通，使加載組件與加水壓裝置相連；將加載組件和儲液箱置于高低溫試驗箱內(nèi)，連接管穿過試驗箱與打壓泵相連通；

（3）通過打壓泵向試驗溶液加壓，以向試塊施加滲透壓；打壓泵的加壓范圍為0~10MPa。高低溫試驗箱的溫度范圍為-15~200℃；試驗溶液可以是水、NaCl、NaSO₄等溶液。