CN107192640A - 混凝土浸泡试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种混凝土浸泡试验装置，包括一具有排水口的浸泡箱及一打开及封闭排水口的排水阀。该混凝土浸泡试验装置还包括供液箱、水泵、氯离子含量传感器及控制器，供液箱用于盛放氯离子溶液，供液箱通过水泵与浸泡箱连接，氯离子含量传感器设于浸泡箱内，以检测浸泡箱内溶液中氯离子的含量。该混凝土浸泡试验装置在氯离子含量传感器检测到浸泡箱内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，通过控制器控制水泵及排水阀运作，以将供液箱内的氯离子溶液导入浸泡箱，从而使得溶液中氯离子的浓度恒定在一预设范围内，以模拟恒定氯离子浓度条件下的混凝土中氯离子扩散过程，达到准确计算其氯离子扩散系数的目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种试验装置，具体涉及一种混凝土浸泡试验装置。
【背景技术】
目前，浸泡试验是测试混凝土氯离子扩散系数的主要手段之一。现有的浸泡试验中，溶液中的部分氯离子会渗入混凝土中，从而导致溶液中的氯离子浓度随着浸泡时间的增加而逐渐减小，因而无法模拟恒定氯离子浓度条件下的混凝土中氯离子扩散过程，不能准确计算其氯离子扩散系数。
【发明内容】
针对上述存在的问题，有必要提供一种能够将其溶液中氯离子的浓度恒定在一预设范围内的混凝土浸泡试验装置。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种混凝土浸泡试验装置，包括一具有排水口的浸泡箱及一打开及封闭所述排水口的排水阀，所述混凝土浸泡试验装置还包括供液箱、水泵、氯离子含量传感器及控制器，所述供液箱用于盛放氯离子溶液，所述供液箱通过所述水泵与所述浸泡箱连接，所述氯离子含量传感器设于所述浸泡箱内，以检测所述浸泡箱内溶液中氯离子的含量，所述排水阀、所述氯离子含量传感器及所述水泵均与所述控制器电性连接，在所述氯离子含量传感器检测到所述浸泡箱内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，所述控制器控制所述水泵及所述排水阀运作，以将所述供液箱内的氯离子溶液导入所述浸泡箱。
进一步地，所述混凝土浸泡试验装置还包括高液位传感器及低液位传感器，所述高液位传感器及所述低液位传感器均装设于所述浸泡箱内，且所述高液位传感器位于所述低液位传感器的上方，所述控制器与所述高液位传感器及所述低液位传感器均电性连接，以根据所述高液位传感器及所述低液位传感器的信号控制所述水泵及所述排水阀运作。
进一步地，所述氯离子含量传感器位于所述浸泡箱的中间高度位置。
进一步地，所述浸泡箱内还设有一用于支撑混凝土试样的支撑架。
又一种混凝土浸泡试验装置，包括一具有排水口的浸泡箱及一打开及封闭所述排水口的排水阀，所述混凝土浸泡试验装置还包括供液箱、进水管、进水阀、氯离子含量传感器及控制器，所述供液箱用于盛放氯离子溶液，所述供液箱通过所述进水管与所述浸泡箱连接，所述进水阀装设在所述进水管上以控制所述进水管的通断，所述氯离子含量传感器设于所述浸泡箱内，以检测所述浸泡箱内溶液中氯离子的含量，所述排水阀、所述氯离子含量传感器及所述进水阀均与所述控制器电性连接，在所述氯离子含量传感器检测到所述浸泡箱内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，所述控制器控制所述进水阀及所述排水阀运作，以将所述供液箱内的氯离子溶液导入所述浸泡箱。
进一步地，所述供液箱所在水平面的高度大于所述浸泡箱所在水平面的高度。
进一步地，所述混凝土浸泡试验装置还包括高液位传感器及低液位传感器，所述高液位传感器及所述低液位传感器均装设于所述浸泡箱内，且所述高液位传感器位于所述低液位传感器的上方，所述控制器与所述高液位传感器及所述低液位传感器均电性连接，以根据所述高液位传感器及所述低液位传感器的信号控制所述进水阀及所述排水阀运作。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的混凝土浸泡试验装置，利用供液箱存放有未浸泡过的氯离子溶液，在混凝土浸泡试验过程中，利用氯离子含量传感器实时检测浸泡箱内溶液的氯离子含量，在氯离子含量传感器检测到浸泡箱内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，控制器控制水泵及排水阀运作，以将浸泡箱内氯离子含量降低的溶液导出，而将供液箱内未浸泡过的氯离子溶液导入浸泡箱，从而使得溶液中氯离子的浓度恒定在一预设范围内，以模拟恒定氯离子浓度条件下的混凝土中氯离子扩散过程，达到准确计算其氯离子扩散系数的目的。
2、本发明的混凝土浸泡试验装置，利用高液位传感器及低液位传感器自动控制浸泡箱内溶液的排出与补给，使得试验过程自动化，节省人力。
【附图说明】
图1为本发明第一实施方式的混凝土浸泡试验装置的结构示意图。
图2为本发明第二实施方式的混凝土浸泡试验装置的结构示意图。
附图中，100,200-混凝土浸泡试验装置、20-浸泡箱、22-排水口、24-排水阀、26-排水管、28-支撑架、30-供液箱、32-液位检测器、40-水泵、42-进水管、44-进水阀、50-氯离子含量传感器、60-控制器、62-报警器、72-第一连接管、74-第二连接管、80-高液位传感器、90-低液位传感器、300-混凝土试样。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，本发明第一实施方式提供一种混凝土浸泡试验装置100，用于对混凝土试样300进行浸泡试验，以计算该混凝土试样300的氯离子扩散系数。混凝土浸泡试验装置100包括浸泡箱20、供液箱30、水泵40、氯离子含量传感器50及控制器60。
浸泡箱20用于收容浸泡混凝土试样300的溶液，提供混凝土浸泡试验进行的场所。在本实施方式中，溶液采用氯化钠溶液。浸泡箱20具有排水口22，混凝土浸泡试验装置100包括一打开及封闭排水口22的排水阀24。在本实施方式中，浸泡箱20的排水口22处设有排水管26，具体为：排水管26的一端通过焊接方式安装在浸泡箱20的排水口22处。排水阀24装设在排水管26上，通过控制排水管26的通断以相应地打开及封闭排水口22。在本实施方式中，浸泡箱20内还设有一支撑架28，以方便支撑待试验的混凝土试样300。
供液箱30用于盛放氯离子溶液，在本实施方式中，所述氯离子溶液采用氯化钠溶液。供液箱30通过水泵40与浸泡箱20连接，具体为：混凝土浸泡试验装置100包括第一连接管72及第二连接管74。第一连接管72的第一端通过焊接方式与供液箱30连通，第一连接管72的第二端通过螺栓与水泵40的进水口连接；第二连接管74的第一端通过螺栓与水泵40的出水口连接，第二连接管74的第二端通过焊接方式与浸泡箱20连通。
氯离子含量传感器50设于浸泡箱20内，以检测浸泡箱20内溶液中氯离子的含量。在本实施方式中，氯离子含量传感器50通过螺栓固定在浸泡箱20的中间高度位置。可以理解，在其他实施方式中，氯离子含量传感器50也可以装设在浸泡箱20内的其他位置，只要氯离子含量传感器50能够检测浸泡箱20内溶液的氯离子含量即可。排水阀24、氯离子含量传感器50及水泵40均与控制器60电性连接，在氯离子含量传感器50检测到浸泡箱20内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，控制器60控制水泵40及排水阀24运作，以将供液箱30内的氯离子溶液导入浸泡箱20。
在本实施方式中，混凝土浸泡试验装置100还包括高液位传感器80及低液位传感器90，高液位传感器80及低液位传感器90均装设于浸泡箱20内，且高液位传感器80位于低液位传感器90的上方，具体为：高液位传感器80通过螺栓固定在浸泡箱20内并靠近浸泡箱20的顶部，高液位传感器80通过螺栓固定在浸泡箱20内并靠近浸泡箱20的底部。控制器60与高液位传感器80及低液位传感器90均电性连接，以根据高液位传感器80及低液位传感器90的信号控制水泵40及排水阀24运作。
进行混凝土浸泡试验时，首先，将混凝土试样300放置在浸泡箱20的支撑架28上，然后，开启水泵40，供液箱30中的氯化钠溶液进入浸泡箱20，溶液注满时，高液位传感器80传送信号给控制器60，控制器60控制水泵40停止工作，此时，停止向浸泡箱20内注入氯化钠溶液，混凝土试样300处于浸泡状态，开始浸泡试验。浸泡试验过程中，利用氯离子含量传感器50实时检测浸泡箱20内溶液的氯离子含量，如果浸泡过程中氯化钠溶液中氯离子含量降低至一预设值，例如氯化钠溶液中氯离子含量降低了1％，则氯离子含量传感器50传送信息给控制器60，控制器60控制排水阀24打开，将浸泡箱20中原有的氯化钠溶液排出。当浸泡箱20中的溶液液面降低至低液位传感器90的感应范围时，低液位传感器90传递一信号至控制器60，控制器60控制排水阀24关闭，并开启水泵40，供液箱30中的氯化钠溶液重新进入浸泡箱20。
本实施例的混凝土浸泡试验装置100，利用供液箱30存放有未浸泡过的氯离子溶液，在混凝土浸泡试验过程中，利用氯离子含量传感器50实时检测浸泡箱20内溶液的氯离子含量，在氯离子含量传感器50检测到浸泡箱20内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，控制器60控制水泵40及排水阀24运作，以将浸泡箱20内氯离子含量降低的溶液导出，而将供液箱30内未浸泡过的氯离子溶液导入浸泡箱20，从而使得溶液中氯离子的浓度恒定在一预设范围内，以模拟恒定氯离子浓度条件下的混凝土中氯离子扩散过程，达到准确计算其氯离子扩散系数的目的。此外，该混凝土浸泡试验装置100利用高液位传感器80及低液位传感器90自动控制浸泡箱20内溶液的排出与补给，使得试验过程自动化，节省人力。
请参见图2，本发明第二实施方式提供一种混凝土浸泡试验装置200，其结构与第一实施方式中的混凝土浸泡试验装置100大致相同，均包括浸泡箱20、排水阀24、供液箱30、氯离子含量传感器50、高液位传感器80、低液位传感器90及控制器60。浸泡箱20具有排水口22，排水阀24用于打开及封闭排水口22。供液箱30用于盛放氯离子溶液。氯离子含量传感器50设于浸泡箱20内，以检测浸泡箱20内溶液中氯离子的含量。不同之处在于：本实施方式中的混凝土浸泡试验装置100还包括进水管42及进水阀44。供液箱30通过进水管42与浸泡箱20连接，进水阀44装设在进水管42上以控制进水管42的通断。排水阀24、氯离子含量传感器50及进水阀44均与控制器60电性连接，在氯离子含量传感器50检测到浸泡箱20内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，控制器60控制进水阀44及排水阀24运作，以将供液箱30内的氯离子溶液导入浸泡箱20。
高液位传感器80及低液位传感器90均装设于浸泡箱20内，且高液位传感器80位于低液位传感器90的上方，控制器60与高液位传感器80及低液位传感器90均电性连接，以根据高液位传感器80及低液位传感器90的信号控制进水阀44及排水阀24运作。
在本实施方式中，供液箱30所在水平面的高度大于浸泡箱20所在水平面的高度。该种设置使得进水阀44打开时，供液箱30内的溶液能够在重力的作用下自动进入浸泡箱20内。
在本实施方式中，供液箱30内还设有液位检测器32，液位检测器32与控制器60电连接，其用于检测供液箱30内的液面高度。混凝土浸泡试验装置200还包括一报警器62，报警器62与控制器60电连接，当供液箱30中的溶液液面降低至一预设值时，液位检测器32传递一信号至控制器60，控制器60控制报警器62发出警报，以提示实验人员及时向供液箱30内添加氯离子溶液。
本实施方式中的混凝土浸泡试验装置100在进行混凝土浸泡试验时，首先，将混凝土试样300放置在浸泡箱20的支撑架28上，然后，开启进水阀44，供液箱30中的氯化钠溶液进入浸泡箱20，溶液注满时，高液位传感器80传送信号给控制器60，控制器60控制进水阀44封闭进水管42，此时，停止向浸泡箱20内注入氯化钠溶液，混凝土试样300处于浸泡状态，开始浸泡试验。浸泡试验过程中，利用氯离子含量传感器50实时检测浸泡箱20内溶液的氯离子含量，如果浸泡过程中氯化钠溶液中氯离子含量降低至一预设值，例如氯化钠溶液中氯离子含量降低了1％，则氯离子含量传感器50传送信息给控制器60，控制器60排水阀24打开，将浸泡箱20中原有的氯化钠溶液排出。当浸泡箱20中的溶液液面降低至低液位传感器90的感应范围时，低液位传感器90传递一信号至控制器60，控制器60控制排水阀24关闭，并开启进水阀44以打开进水管42，供液箱30中的氯化钠溶液重新进入浸泡箱20。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (7)
1.一种混凝土浸泡试验装置，包括一具有排水口的浸泡箱及一打开及封闭所述排水口的排水阀，其特征在于：所述混凝土浸泡试验装置还包括供液箱、水泵、氯离子含量传感器及控制器，所述供液箱用于盛放氯离子溶液，所述供液箱通过所述水泵与所述浸泡箱连接，所述氯离子含量传感器设于所述浸泡箱内，以检测所述浸泡箱内溶液中氯离子的含量，所述排水阀、所述氯离子含量传感器及所述水泵均与所述控制器电性连接，在所述氯离子含量传感器检测到所述浸泡箱内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，所述控制器控制所述水泵及所述排水阀运作，以将所述供液箱内的氯离子溶液导入所述浸泡箱。
2.如权利要求1所述的混凝土浸泡试验装置，其特征在于：所述混凝土浸泡试验装置还包括高液位传感器及低液位传感器，所述高液位传感器及所述低液位传感器均装设于所述浸泡箱内，且所述高液位传感器位于所述低液位传感器的上方，所述控制器与所述高液位传感器及所述低液位传感器均电性连接，以根据所述高液位传感器及所述低液位传感器的信号控制所述水泵及所述排水阀运作。
3.如权利要求1所述的混凝土浸泡试验装置，其特征在于：所述氯离子含量传感器位于所述浸泡箱的中间高度位置。
4.如权利要求1所述的混凝土浸泡试验装置，其特征在于：所述浸泡箱内还设有一用于支撑混凝土试样的支撑架。
5.一种混凝土浸泡试验装置，包括一具有排水口的浸泡箱及一打开及封闭所述排水口的排水阀，其特征在于：所述混凝土浸泡试验装置还包括供液箱、进水管、进水阀、氯离子含量传感器及控制器，所述供液箱用于盛放氯离子溶液，所述供液箱通过所述进水管与所述浸泡箱连接，所述进水阀装设在所述进水管上以控制所述进水管的通断，所述氯离子含量传感器设于所述浸泡箱内，以检测所述浸泡箱内溶液中氯离子的含量，所述排水阀、所述氯离子含量传感器及所述进水阀均与所述控制器电性连接，在所述氯离子含量传感器检测到所述浸泡箱内溶液中氯离子的含量低于一预设值的情况下，所述控制器控制所述进水阀及所述排水阀运作，以将所述供液箱内的氯离子溶液导入所述浸泡箱。
6.如权利要求5所述的混凝土浸泡试验装置，其特征在于：所述供液箱所在水平面的高度大于所述浸泡箱所在水平面的高度。
7.如权利要求5所述的混凝土浸泡试验装置，其特征在于：所述混凝土浸泡试验装置还包括高液位传感器及低液位传感器，所述高液位传感器及所述低液位传感器均装设于所述浸泡箱内，且所述高液位传感器位于所述低液位传感器的上方，所述控制器与所述高液位传感器及所述低液位传感器均电性连接，以根据所述高液位传感器及所述低液位传感器的信号控制所述进水阀及所述排水阀运作。
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