CN104865180A - 一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于腐蚀环境下混凝土、钢筋及防护涂料等耐久性测试领域，公开一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。试验装置包括溶液存储池；支撑骨架；控温系统和控水系统。溶液存储池包括砖砌池、排水管和防渗塑料薄膜；支撑骨架包括反力砖（普通砖）、PVC塑料管、PVC塑料双通头和三通头；控温系统包括保温篷布（彩条布等）、浴霸灯和智能温度控制器；控水系统包括防腐水泵和塑料管道。本发明成本低，制作简单，灵活性高，且可通过加入不同的腐蚀溶液（硫酸盐溶液、氯化钠溶液、海水等）、改变温度控制范围、试件浸没方式（全浸、半浸和裸露）实现对不同腐蚀溶液中浸泡或者干湿循环条件下试件的耐久性研究。

Description

一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及方法

技术领域

本发明涉及一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法，适用于腐蚀环境下混凝土、钢筋及防护涂料耐久性测试领域。

背景技术

腐蚀环境中的混凝土结构容易受到腐蚀（硫酸盐腐蚀、海水腐蚀等），导致其性能下降，直接影响混凝土结构的安全性和耐久性。与普通环境相比，混凝土结构，尤其是钢筋混凝土结构在腐蚀环境中服役过程中性能退化迅速，腐蚀环境对混凝土结构耐久性的影响是一个需亟需研究和解决的问题。目前研究腐蚀环境中混凝土结构性能退化规律的试验方法，一般为两种，一种是现场暴露试验方法，一种是室内加速试验方法。前者采用真实现场环境作为腐蚀环境，具有观测不方便、偶然因素多等缺点；后者采用接近真实现场环境作为模拟环境，具有观测方便、因素可控等优点。室内加速试验方法是多数学者采用的试验方法，然而大型室内腐蚀环境模拟试验仪器成本较高，耗电量大，给研究着带来经济困难。综上所述，研究开发一种结构简单，操作简单，价格低廉的以实现室内可使用的腐蚀环境下混凝土结构耐久性的试验装置和试验方法具有重要意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。适用于腐蚀环境下混凝土、钢筋及防护涂料耐久性测试领域。通过加入不同的腐蚀溶液（硫酸盐溶液、氯化钠溶液、海水等）、改变温度控制范围、试件浸没方式（全浸、半浸和裸露）实现对不同腐蚀溶液中浸泡或者干湿循环条件下试件的耐久性研究。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：试验装置包括溶液存储池；支撑骨架；控温系统和控水系统。溶液存储池包括砖砌池、排水管和防渗塑料薄膜；支撑骨架包括反力砖（普通砖）、PVC塑料管、PVC塑料双通头和三通头；控温系统包括保温篷布（彩条布等）、浴霸灯和智能温度控制器；控水系统包括防腐水泵和塑料管道。

进一步的，需溶液存储池排水管处做防水处理，避免腐蚀溶液外渗。

进一步的，需溶液存储池底部做防水处理，如先铺设彩条布，再铺设防水塑料薄膜，避免腐蚀溶液外渗。

进一步的，加入不同的腐蚀溶液（硫酸盐溶液、氯化钠溶液、海水等）或者改变溶液的浓度，实现研究不同腐蚀环境中腐蚀溶液及腐蚀浓度对混凝土结构耐久性的影响。

进一步的，采用不用的试验材料，如混凝土、钢筋、防护涂料等以实现不同材料在腐蚀环境中的耐久性能。

进一步的，改变温度控制范围，如改变浴霸灯的照明数量，结合温度控制器，可实现冬季中常温及较高温度下的腐蚀环境中混凝土结构的耐久性。

进一步的，通过改变试件浸没方式（全浸、半浸和裸露）实现浸泡，半露或者干湿循环条件下混凝土结构的耐久性研究。

本发明所采用的技术方案具有以下步骤：用废弃砖组建溶液存储池，在底部钻取排水孔，在上面留有反力砖；采用彩条布和防渗塑料薄膜对池底进行处理，防止溶液外流；采用防水胶或其它材料对池底排水管进行防渗处理；采用PVC塑料管及接头搭建支撑骨架，搭建时注意尺寸选取；采用对称方式，在距液体表面一定距离处放置浴霸灯，在池中间位置和边角位置分别放置温度传感器，将浴霸灯连接于温度控制器（温度控制器的检测端为温度传感器，控制端为控温器），将温度控制器连接电源；采用彩条布（或者其他材料）覆盖在骨架上，包裹整个装置，在试件底部铺垫PVC管，实现干燥时，试件底面接触空气，在PVC垫管端部采用泡沫板铺垫，防止端部划破防渗薄膜。试验时，首先放置试件，待试件放置完毕后，注入试验溶液，需采用半露腐蚀时，注入溶液淹没至试件一半高度即可；需采用全浸腐蚀时，注入溶液淹没至整个试件；若采用干湿交替试验方法时，将试件等分放置于两池中，一池中注入溶液，另一保持干燥，待到达交替时间时，将水通过水泵抽到另一水池中，如此往复，实现干湿交替循环。若外界温度较低，可打开浴霸灯进行加热，同时通过温度控制器实现对温度的监测和控制。

本发明的有益效果是：成本低，制作简单，灵活性高，通过加入不同的腐蚀溶液（硫酸盐溶液、氯化钠溶液、海水等）、改变温度控制范围、试件浸没方式（全浸、半浸和裸露）实现对不同腐蚀溶液中浸泡，半露或者干湿循环条件下试件的耐久性研究。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

1. 砖砌池；2.反力砖（普通砖）；3. 保温篷布（彩条布等）；4. 浴霸灯；5. PVC塑料三通头；6. PVC塑料管；7. PVC塑料双通头；8. 试件；9. 泡沫垫板；10.温度传感器；11.防腐水泵；12.水管；13.排水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

试验装置包括溶液存储池；支撑骨架；控温系统和控水系统。包括溶液存储池包括砖砌池1、排水管13和防渗塑料薄膜；支撑骨架包括反力砖（普通砖）2、PVC塑料管6、PVC塑料双通头7和三通头5；控温系统包括保温篷布（彩条布等）3、浴霸灯4和智能温度控制器10；控水系统包括防腐水泵11和塑料管道12。

需溶液存储池排水管13处做防水处理，避免腐蚀溶液外渗。

需溶液存储池1底部做防水处理，如先铺层彩条布，再铺层防水塑料薄膜，避免腐蚀溶液外渗。

加入不同的腐蚀溶液（硫酸盐溶液、氯化钠溶液、海水等）或者改变溶液的浓度，实现研究不同腐蚀环境中腐蚀溶液的浓度对混凝土结构8耐久性的影响。

采用不用的试验材料试件8，如混凝土、钢筋、防护涂料等以实现不同材料在腐蚀环境中的耐久性能。

改变温度控制范围，如改变浴霸灯4的照明数量，结合温度控制器10，可实现冬季中常温下及较高温度下的腐蚀环境中混凝土结构试件8的耐久性。

通过改变试件浸没方式（全浸、半浸和裸露）实现浸泡或者干湿循环条件下混凝土结构8的耐久性研究。

本发明所采用的技术方案具有以下步骤：用废弃砖组建溶液存储池1，在底部钻取排水管13，在上面留有反力砖2；采用彩条布和防渗塑料薄膜对池底进行处理，防止溶液外流；采用防水胶或其它材料对池底排水管13进行防渗处理；采用PVC塑料管6及接头5、7搭建支撑骨架，搭建时注意尺寸选取；采用对称方式，在距液体表面一定距离处放置浴霸灯4，在池中间位置和边角位置分别放置温度传感器10，将浴霸灯4连接于温度控制器（温度控制器的检测端为温度传感器，控制端为控温器），将温度控制器连接电源；采用彩条布（或者其他材料）覆盖在骨架上，包裹整个装置，在试件底部铺垫PVC管6，实现干燥时，试件8底面接触空气，在PVC垫管6端部采用泡沫板9铺垫，防止端部划破防渗薄膜。试验时，首先放置试件8，待试件8放置完毕后，注入试验溶液，需采用半露腐蚀时，注入溶液淹没至试件8一半高度即可；需采用全浸腐蚀时，注入溶液淹没至整个试件8；若采用干湿交替试验方法时，将试件等分放置于两池中1，一池中注入溶液，另一保持干燥，待到达交替时间时，将水通过水泵抽11到另一水池中，如此往复，实现干湿交替循环。若外界温度较低，可打开浴霸灯4进行加热，同时通过温度控制器10实现对温度的监测和控制。

Claims (8)

1.一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。试验装置包括溶液存储池；支撑骨架；控温系统和控水系统。包括溶液存储池包括砖砌池、排水管和防渗塑料薄膜；支撑骨架包括反力砖（普通砖）、PVC塑料管、PVC塑料双通头和三通头；控温系统包括保温篷布（彩条布等）、浴霸灯和智能温度控制器；控水系统包括防腐水泵和塑料管道。

2.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。其特征在于，需储液池排水管处做防水处理，避免腐蚀溶液外渗。

3.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。其特征在于，需储水池底部做防水处理，如先铺层彩条布，再铺层防水塑料薄膜，避免腐蚀溶液外渗。

4.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。其特征在于，加入不同的腐蚀溶液（硫酸盐溶液、氯化钠溶液、海水等）或者改变溶液的浓度，实现研究不同腐蚀环境中腐蚀溶液的浓度对混凝土结构耐久性的影响。

5.根据权利要求4所述的一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。其特征在于，通过改变试件浸没方式（全浸、半浸和裸露）实现浸泡或者半裸露腐蚀试验。

6.根据权利要求4所述的一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。其特征在于，实现干湿循环条件下混凝土结构的耐久性研究。

7.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。其特征在于，改变温度控制范围，如改变浴霸灯的照明数量，结合温度控制器，可实现冬季中常温及较高温度下的腐蚀环境中混凝土结构的耐久性。

8.根据权利要求1所述的一种腐蚀环境下混凝土结构耐久性研究的试验装置及试验方法。其特征在于，在试件底部铺垫PVC管，实现干燥时，试件底面接触空气，在PVC垫管端部采用泡沫板铺垫，防止端部划破防渗薄膜。