CN108007860A - 荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置 - Google Patents

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祝侃
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Abstract

本发明属于土木工程技术领域，提供一种荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置。该试验装置包括钢筋混凝土梁和试验模块，试验模块包括两个混凝土试块、若干纵筋、若干箍筋、数据采集仪、加载梁以及直流电源；若干箍筋捆扎于若干纵筋的两端，两个混凝土试块与纵筋、箍筋粘结在一起，其中一个混凝土试块放置于钢筋混凝土梁的上端，另一个混凝土试块悬挂，并在悬挂的混凝土试块上放置加载梁，两个混凝土试块周缘包覆铜网，铜网的周缘包覆海绵布，数据采集仪通过导线分别与铜网、纵筋、箍筋连接。本发明能够准确地模拟钢筋混凝土结构的粘结性能退化情况，有效评估腐蚀钢筋混凝土结构承载性能。

Description

荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，尤其涉及一种荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置。
背景技术
目前，我国正处于基础设施建设发展的高峰时期，相关钢筋混凝土结构的耐久性评估问题将会更加突出。其中，腐蚀导致钢筋混凝土粘性性能退化是钢筋混凝土结构耐久性评估的难点问题之一。钢筋混凝土结构在一定荷载下工作，且对于长期处于海洋和滨海环境等具有腐蚀介质的恶劣环境中，将导致混凝土中的钢筋过早锈蚀，锈蚀膨胀导致混凝土开裂，钢筋有效面积减小，钢筋混凝土的粘结性能退化，最终钢筋混凝土结构耐久性减弱。为此，研究持续荷载和腐蚀耦合作用下钢筋混凝土构件粘结性能成为土木工程领域的热点和难点。
然而，目前尚没有持续荷载和腐蚀耦合作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，对于钢筋混凝土结构的粘结性能方面的研究尚不能准确地判断钢筋混凝土结构的实际情况，这导致工程实际应用时无法准确预估结构的安全适用性能，这也与钢筋混凝土工作时的实际情况有所不符，并不能准确地模拟滨海环境结构处于浪溅区和潮汐区状态下钢筋混凝土实际的粘结性能退化情况，导致不能有效评估腐蚀钢筋混凝土结构承载性能，进而对腐蚀钢筋混凝土结构的安全性和适用性进行评估。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，旨在解决现有技术尚不能实现同时持续荷载和腐蚀耦合作用下钢筋混凝土粘结性能试验，导致不能准确地模拟实际环境中钢筋混凝土粘结性能退化情况的问题。
本发明实施例是这样实现的，提供一种荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，包括若干钢筋混凝土梁及安装在所述钢筋混凝土梁上的若干试验模块，所述试验模块包括两个混凝土试块、若干纵筋、若干箍筋、数据采集仪、加载梁以及直流电源；所述的若干箍筋捆扎于所述的若干纵筋的两端，所述的两个混凝土试块分别位于所述纵筋的两端，并与所述纵筋、箍筋粘结在一起，其中一个所述混凝土试块放置于所述钢筋混凝土梁的上端，另一个混凝土试块悬挂放置，并在悬挂放置的所述混凝土试块上放置所述加载梁，所述的两个混凝土试块周缘包覆有铜网，所述铜网的周缘包覆有海绵布，所述纵筋与铜网通过导线分别连接所述直流电源的正极和负极，所述数据采集仪通过导线分别与所述铜网、纵筋连接。
进一步地，所述钢筋混凝土梁呈工字型，所述钢筋混凝土梁相对设置，其中一个所述混凝土试块放置于两个所述钢筋混凝土梁上端，另一个所述混凝土试块悬挂挂置于两个所述钢筋混凝土梁之间。
进一步地，所述的若干纵筋具有两个，两个所述的纵筋相互间隔。
进一步地，所述海绵布的周缘包覆有塑料薄膜。
进一步地，所述试验装置还包括绝缘槽和砖垫，所述砖垫安装在所述钢筋混凝土梁上，所述绝缘槽放置于所述砖垫上，悬挂放置的所述混凝土试块位于所述绝缘槽内。
进一步地，所述的若干箍筋上套设有绝缘材料，所述的两个混凝土试块内的箍筋上均连接有一根电线，所述电线从所述混凝土试块中引出。
进一步地，所述纵筋与混凝土试块的接合处套置有PVC管。
本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：本发明通过将箍筋捆扎于纵筋的两端，将两个混凝土试块与纵筋、箍筋粘结在一起，并将其中一个混凝土试块放置于起支撑作用的钢筋混凝土梁上，另一块混凝土试块悬挂，将加载梁放置于悬挂的混凝土试块上进行持续压重控制荷载，在湿循环时，在两块混凝土试块上包覆铜网，并将沾有氯盐水溶液的海绵布包覆铜网上，通过直流电源与纵筋、铜网连接进行通电腐蚀，从而能够模拟钢筋混凝土结构在潮湿时的状态；在干循环时，将海绵布、铜网去掉并断电，从而能够模拟钢筋混凝土结构干燥时的状态。整个持续加载和人工加速腐蚀过程中干湿循环不断交替，钢筋拉力、温湿度、以及锈蚀电流等基本参数由数据采集仪自动记录；从而能够准确地模拟滨海环境结构处于浪溅区和潮汐区状态下钢筋混凝土实际的粘结性能退化情况，有效合理评估腐蚀钢筋混凝土结构承载性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置主视结构示意图；
图2是图1的侧视结构示意图；
图3是图1的俯视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示，是本发明实施例提供的一种荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置。该试验装置包括若干钢筋混凝土梁1和安装在钢筋混泥土梁1上的若干试验模块，该试验模块包括两个混凝土试块2、若干纵筋3、若干箍筋4、数据采集仪5、加载梁6、直流电源7、绝缘槽8以及砖垫9。若干箍筋4捆扎于若干纵筋3的两端，两个混凝土试块2分别固定于纵筋3的两端，并与纵筋3、箍筋4粘结在一起，构成钢筋混凝土结构。其中一个混凝土试块2放置于钢筋混凝土梁1的上端，另一个混凝土试块2悬挂放置，并在悬挂放置的混凝土试块2上放置加载梁6，从而对该悬挂的混凝土试块2进行持续荷载。两个混凝土试块2周缘包覆铜网10，铜网10的周缘包覆海绵布11，在海绵布11的周缘包覆塑料薄膜12，砖垫9安装在钢筋混凝土梁1上，绝缘槽8放置于砖垫9上，悬挂放置的混凝土试块2置于绝缘槽8内。纵筋3与铜网10通过导线分别连接直流电源7的正极和负极，以通过直流电源7对纵筋3与铜网10进行通电，数据采集仪5通过导线分别与铜网10、纵筋3以及箍筋4连接，以通过数据采集仪5对钢筋混凝土结构的温湿度及锈蚀电流等基本参数进行自动记录。
上述实施例中，钢筋混凝土梁1呈工字型，若干钢筋混凝土梁1相对设置，其中一个混凝土试块2放置于两个钢筋混凝土梁1上端，另一个混凝土试块2悬挂挂置于两个钢筋混凝土梁1之间，从而对该钢筋混凝土结构进行挂置。在本实施例中，纵筋3具有两个，两个纵筋3相互间隔，在其它实施方式中，纵筋3的个数也可根据结构的实际性要求进行设定。为了避免通电过程中纵筋3和箍筋4的交叉影响，在箍筋4与纵筋3相交处对箍筋4进行绝缘，首先缠绝缘胶带，后涂环氧树脂进行处理。两个混凝土试块2内的箍筋4上均连接有一根电线，电线从混凝土试块2中引出与电源连接，腐蚀纵筋3时，纵筋3与铜网10通过导线分别连接直流电源7的正极和负极，腐蚀箍筋4时，箍筋4与铜网10通过电线分别连接直流电源7的正极和负极。纵筋3与混凝土试块2的接合处套置有PVC管13，以消除纵筋3与混凝土间的粘结作用，通过PVC管13来控制剩余纵筋3与混凝土的粘结段长度。
综上所述，本发明通过将箍筋4捆扎于纵筋3的两端，将两个混凝土试块2与纵筋3、箍筋4粘结在一起，并将其中一个混凝土试块2放置于起支撑作用的两个工字梁上，使另一块混凝土试块2悬挂放置，将加载梁6放置于悬挂的混凝土试块2上进行持续压重控制荷载。在湿循环时，在两块混凝土试块2上包覆铜网10，并将沾有氯盐水溶液的海绵布11包覆铜网10上，将塑料薄膜12包覆在海绵布11上，以起到保水，防止海绵氯盐水溶液散失，并与外部绝缘。在混凝土试块2下方放置绝缘槽8，以对海绵布11上滴下的氯盐水溶液进行收集。然后通过直流电源7与纵筋3、铜网10连接进行通电腐蚀，从而能够模拟钢筋混凝土结构在潮湿时的状态；在干循环时，将海绵布11、铜网10去掉并断电，从而能够模拟钢筋混凝土结构干燥时的状态。整个持续加载和人工加速腐蚀过程中钢筋拉力、温湿度、以及锈蚀电流等基本参数由数据采集仪自动记录；从而能够准确地模拟滨海环境结构处于浪溅区和潮汐区状态下钢筋混凝土实际的粘结性能退化情况，有效合理评估腐蚀钢筋混凝土结构承载性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，其特征在于，包括若干钢筋混凝土梁及安装在所述钢筋混凝土梁上的若干试验模块，所述试验模块包括两个混凝土试块、若干纵筋、若干箍筋、数据采集仪、加载梁以及直流电源；所述的若干箍筋捆扎于所述的若干纵筋的两端，所述的两个混凝土试块分别位于所述纵筋的两端，并与所述纵筋、箍筋粘结在一起，其中一个所述混凝土试块放置于所述钢筋混凝土梁的上端，另一个混凝土试块悬挂放置，并在悬挂放置的所述混凝土试块上放置所述加载梁，所述的两个混凝土试块周缘包覆有铜网，所述铜网的周缘包覆有海绵布，所述纵筋与铜网通过导线分别连接所述直流电源的正极和负极，所述数据采集仪通过导线分别与所述铜网、纵筋连接。
2.如权利要求1所述的荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，其特征在于，所述钢筋混凝土梁呈工字型，所述钢筋混凝土梁相对设置，其中一个所述混凝土试块放置于两个所述钢筋混凝土梁上端，另一个所述混凝土试块悬挂挂置于两个所述钢筋混凝土梁之间。
3.如权利要求1所述的荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，其特征在于，所述的若干纵筋具有两个，两个所述的纵筋相互间隔。
4.如权利要求1所述的荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，其特征在于，所述海绵布的周缘包覆有塑料薄膜。
5.如权利要求4所述的荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，其特征在于，所述试验装置还包括绝缘槽和砖垫，所述砖垫安装在所述钢筋混凝土梁上，所述绝缘槽放置于所述砖垫上，悬挂放置的所述混凝土试块位于所述绝缘槽内。
6.如权利要求1所述的荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，其特征在于，所述的若干箍筋上套设有绝缘材料，所述的两个混凝土试块内的箍筋上均连接有一根电线，所述电线从所述混凝土试块中引出。
7.如权利要求1所述的荷载与腐蚀作用下钢筋混凝土粘结性能的试验装置，其特征在于，所述纵筋与混凝土试块的接合处套置有PVC管。
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