CN101393194A

CN101393194A - 一种电化学加速混凝土溶蚀试验方法及装置

Info

Publication number: CN101393194A
Application number: CNA2008101551167A
Authority: CN
Inventors: 蒋俣; 蒋林华; 徐怡; 张亮; 储洪强
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-03-25

Abstract

本发明公开了一种电化学加速混凝土溶蚀试验方法，将混凝土试件放置于反应槽内，混凝土试件的长度与反应槽的长度相匹配，使得混凝土试件恰好置于反应槽中，并将反应槽分隔为两个空间区域，以钛网板为阴阳电极，分别置于上述两个空间区域内，在上述两个空间区域内加入pH2～4的去离子水，水面高度与混凝土试件的高度相同，采用20～80V直流电源，20～70℃下，电化学加速混凝土溶蚀。本发明还公开了上述电化学加速混凝土溶蚀试验的适配装置，本发明提供的电化学加速混凝土溶蚀的试验装置及方法具有结构简单、操作方便、成本低、效果好等优点，适用于开展混凝土溶蚀试验研究工作。

Description

一种电化学加速混凝土溶蚀试验方法及装置

技术领域

本发明属于土木工程材料技术领域，具体涉及电化学加速混凝土溶蚀试验方法及装置。

背景技术

混凝土中的Ca(OH)₂及其他一些成分能一定程度地溶于水(特别是软水)，另外碱性的水化产物与环境中的酸类或某些盐发生化学反应可生成易溶物，这些情况即导致水泥混凝土的溶蚀破坏。通常混凝土的溶蚀速度较慢，由溶蚀引起的性能退化幅度较低，因此普通混凝土结构的溶蚀问题并不突出。但水利工程中的一些输水隧洞、大坝以及处置放射性废物的容器等长期与水接触的混凝土工程，其溶蚀耐久性必须得到保证，否则工程的安全和使用寿命难以保证，甚至造成比较严重的后果。

我国自“九五”计划以来，先后设立了一些有关水泥混凝土的重要研究计划，对混凝土的碱—集料反应、硫酸盐腐蚀、冻融循环和除冰盐破坏等混凝土耐久性问题进行了重点研究，但对混凝土的溶蚀耐久性涉及比较少。由于自然条件下，混凝土的溶蚀非常缓慢，为了便于研究，需要通过某种手段来加速这一过程，采用电化学方法可加速混凝土的溶蚀，研究混凝土的溶蚀耐久性问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电化学加速混凝土溶蚀试验方法。

本发明还要解决的一个技术问题是提供一种电化学加速混凝土溶蚀试验装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种电化学加速混凝土溶蚀试验方法，将混凝土试件放置于反应槽内，混凝土试件的长度与反应槽的长度相匹配，使得混凝土试件恰好置于反应槽中，并将反应槽分隔为两个空间区域，以钛网板为阴阳电极，分别置于上述两个空间区域内，在上述两个空间区域内加入pH2～4的去离子水，水面高度与混凝土试件的高度相同，采用20～80V直流电源，20～70℃下，电化学加速混凝土溶蚀。

其中，使用硅橡胶将混凝土试件的底面与反应槽底封闭粘结，使用硅橡胶将混凝土试件与反应槽壁相接触的两个侧面与反应槽壁封闭粘结。

其中，混凝土试件的顶部粘有一块有机玻璃板，该玻璃板的长宽与混凝土试件的长宽相同。

其中，所述的反应槽为有机玻璃槽。

其中，所述的钛网板的纯度为98％以上。

其中，用盐酸调节去离子水的pH值至2～4。

一种电化学加速混凝土溶蚀试验装置，它包括电源、阴阳电极、导线和试验槽；试验槽内装有pH 2～4的去离子水，阴阳电极浸没在上述去离子水中，阴阳电极彼此隔开一段距离，电源通过导线分别和阴阳电极相连；其中，电源采用直流电源，阴阳电极采用钛网板。

其中，所述的试验槽为有机玻璃槽。

其中，所述的直流电源电压20～80V。

其中，所述的钛网板的纯度为98％以上。

有益效果：采用本发明的装置和方法可使混凝土中的Ca(OH)₂被不断溶出，混凝土表面出现不同程度的砂石外露，有明显的溶蚀深度，溶蚀后的混凝土饱和面干吸水率变大、超声波传播速度降低、抗冻性能下降、抗压强度和劈裂抗拉强度降低，加速溶蚀效果明显。本发明提供的电化学加速混凝土溶蚀试验装置及方法结构简单、操作方便、成本低、效果好，适用于开展混凝土溶蚀试验研究工作。

附图说明

图1是电化学加速混凝土溶蚀试验装置示意图。

其中1是直流电源、2是有机玻璃槽、3是混凝土试件、4是pH 2～4的去离子水、5是钛网板电极、6是导线、7是有机玻璃板。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种电化学加速混凝土溶蚀试验装置，它包括直流电源1、阴阳电极5、导线6和有机玻璃槽2；有机玻璃槽2内装有pH 2～4的去离子水4(用盐酸调pH值)，阴阳电极5浸没在上述去离子水4中，阴阳电极5彼此隔开一段距离，混凝土试件3可置于阴阳电极5之间，直流电源1(20～80V)通过导线6分别和阴阳电极5相连；阴阳电极采用纯度为98％以上钛网板。

制作混凝土试件，尺寸为100mm×100mm×100mm，水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.54。试件在标准条件下养护28d后，进行电化学加速混凝土溶蚀试验。

试验时，先将混凝土试件3放置于有机玻璃槽2内，混凝土试件3的长度与反应槽2的长度相匹配，使得混凝土试件恰好置于反应槽2中，并将反应槽2分隔为A、B两个空间区域。使用硅橡胶将混凝土试件的底面与反应槽底封闭粘结，使用硅橡胶将混凝土试件与反应槽壁相接触的两个侧面与反应槽壁封闭粘结，以防止溶液及电流绕过试件从试件底部空间或侧面空间通过。以钛网板为阴阳电极5，分别置于上述A、B两个空间区域内。在上述两个空间区域内加入pH 2～4的去离子水，水面高度与混凝土试件的高度相同，这样做的目的也是为了溶液及电流绕过试件从试件顶部空间通过，因此在混凝土试件的顶部粘有一块有机玻璃板7，该玻璃板的长宽与混凝土试件的长宽相同，也是为了进一步保证溶液及电流不会从顶部绕过试件，而是穿过试件进行电化学反应。

实施例1：

采用pH2的去的离子水(用盐酸调pH值)，直流电源电压为40V，溶液温度为30℃。通电5d后，Ca²⁺溶出量(以CaO浓度计)为444.9mg/L。

实施例2：

采用pH3的去离子水(用盐酸调pH值)，直流电源电压为60V，溶液温度为50℃。通电5d后，Ca²⁺溶出量(以CaO浓度计)为640.8mg/L。

Claims

1、一种电化学加速混凝土溶蚀试验方法，其特征在于将混凝土试件放置于反应槽内，混凝土试件的长度与反应槽的长度相匹配，使得混凝土试件恰好置于反应槽中，并将反应槽分隔为两个空间区域，以钛网板为阴阳电极，分别置于上述两个空间区域内，在上述两个空间区域内加入pH2～4的去离子水，水面高度与混凝土试件的高度相同，采用20～80V直流电源，20～70℃下，电化学加速混凝土溶蚀。

2、根据权利要求1所述的电化学加速混凝土溶蚀试验方法，其特征在于使用硅橡胶将混凝土试件的底面与反应槽底封闭粘结，使用硅橡胶将混凝土试件与反应槽壁相接触的两个侧面与反应槽壁封闭粘结。

3、根据权利要求1或2所述的电化学加速混凝土溶蚀试验方法，其特征在于在混凝土试件的顶部粘有一块有机玻璃板，该玻璃板的长宽与混凝土试件的长宽相同。

4、根据权利要求1所述的电化学加速混凝土溶蚀试验方法，其特征在于所述的反应槽为有机玻璃槽。

5、根据权利要求1所述的电化学加速混凝土溶蚀试验方法，其特征在于所述的钛网板的纯度为98％以上。

6、根据权利要求1所述的电化学加速混凝土溶蚀试验方法，其特征在于用盐酸调节去离子水的pH值至2～4。

7、一种电化学加速混凝土溶蚀试验装置，其特征在于它包括电源、阴阳电极、导线和试验槽；试验槽内装有pH 2～4的去离子水，阴阳电极浸没在上述去离子水中，阴阳电极彼此隔开一段距离，电源通过导线分别和阴阳电极相连；其中，电源采用直流电源，阴阳电极采用钛网板。

8、根据权利要求7所述的电化学加速混凝土溶蚀试验装置，其特征在于所述的试验槽为有机玻璃槽。

9、根据权利要求7所述的电化学加速混凝土溶蚀试验装置，其特征在于所述的直流电源电压20～80V。

10、根据权利要求7所述的电化学加速混凝土溶蚀试验装置，其特征在于所述的钛网板的纯度为98％以上。