CN109655380A - 在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法 - Google Patents

在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法 Download PDF

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CN109655380A CN201811561948.9A CN201811561948A CN109655380A CN 109655380 A CN109655380 A CN 109655380A CN 201811561948 A CN201811561948 A CN 201811561948A CN 109655380 A CN109655380 A CN 109655380A
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张丽娟
王彩辉
高礼雄
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Abstract

本发明提供了一种在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法,该方法为:首先测试一组混凝土试件的弯曲强度,将真空饱水后的试件安装在加载装置中,在压力机下通过控制加载装置中弹簧长度的变化给试件均匀加载,然后将稳态电迁移实验装置的扩散池安装在加载好的混凝土试件上,检查扩散池与试件密封良好后,加入预先配好的溶液,最后接通稳定直流电源并测试氯离子的含量,当测定的氯离子的累积浓度与扩散时间成线性关系时,经计算顶端氯离子在混凝土中的扩散系数。本发明实现了弯曲荷载作用下氯离子传输过程的同步测试,可适时检测氯离子的浓度变化以及扩散速率,并可快速计算出氯离子的扩散系数,电压可根据混凝土的特性自行调节。

Description

在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法
技术领域
本发明属于结构混凝土耐久性技术领域,具体涉及在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法。
背景技术
氯离子诱发的钢筋锈蚀是结构混凝土失效的主要因素之一,因此国内外致力于研究氯离子在混凝土中传输过程、氯盐环境下钢筋混凝土的损伤演化规律,寿命预测以及降低氯离子渗透性的防护措施等,这些研究内容均涉及到传输过程中其浓度演变规律和传输系数的测试方法。
过去的几十年里,国内外提出了很多测量非荷载下混凝土氯离子扩散系数的试验方法,概括起来方法主要有自然扩散和电加速迁移试验方法,再根据混凝土内部氯离子浓度是否随时间变化,又分为稳态和非稳态试验方法。自然扩散试验方法比较符合实际情况,但试验耗时太长且操作繁琐,为缩短试验时间,往往通过电加速的试验方法来客观反映混凝土的抗氯离子渗透性能,如国标中检验混凝土的抗渗性能常用ASTMC1202电通量法、RCM非稳态扩散系数方法、稳态电迁移测试方法等。需要强调的是不同的试验方法,其理论基础和试验条件不同,试验结果也不同,评价的指标也不同。ASTMC1202电通量法仅能定性评价混凝土的抗渗性能,不能定量评价更不适合混凝土的寿命预测,RCM非稳态扩散系数方法虽然可获得氯离子扩散系数,但对当前大掺量矿物掺和料、使用高效减水剂以及现代施工技术的现代混凝土已无法满足要求,有必要对现代混凝土的电迁移装置以及相应的加载电压或者相应的理论进行重新设计。
海工混凝土在服役环境中往往受到力学、环境因素的双重或多重耦合作用,尤其是在荷载与氯盐耦合作用下,钢筋锈蚀速率明显加快,为准确预测在弯曲荷载作用下钢筋的锈蚀速率,结构混凝土的服役寿命,需要适时测试混凝土中氯离子的浓度变化规律及其扩散系数。传统的测试方法是先给混凝土按照一定的荷载比加载,然后将试件浸泡于溶液中,至规定龄期卸载后,取下试件对其直接进行压汁,萃取孔溶液进行分析,或者对混凝土进行直接取样进行分析。取样的方法主要有取芯切片法(使用金刚石锯片按一定间距对混凝土进行切割)、研磨法(从混凝土表面开始分段研磨,其间距一般为1-2mm)、钻孔法(从混凝土渗透面开始按一定深度钻粉)。一般认为压汁法是定量分析氯离子浓度的最可靠方法,但由于压汁过程施加压力大,设备复杂,压汁的过程以及离子浓度的分析过程复杂,若低水胶比混凝土孔溶液压汁极其困难,测试也无法正常进行。与压汁法相比,取样法在工程实际中运用偏多,但过程操作繁琐,人为影响因素大,所得试验结果误差较大。
为缩短试验时间并能准确反映混凝土抗氯离子渗透性的试验结果,电迁移测试技术常用于测试混凝土的渗透性或扩散系数。在国标中ASTMC1202电通量法只能定性评价混凝土的渗透性,RCM法对低掺量矿物掺的混凝土尚且可以,但当水泥或混凝土中掺入大量矿物掺和料时,用硝酸银滴定法测定氯离子渗透深度时无法辨析,再加上混凝土孔隙分布的随机性,氯离子渗入深度更无法测试,所以RCM非稳态扩散系数方法对当前大量使用的现代混凝土测试法已不适宜;稳态电迁移测试目前在国际上采用的较多,但加载的电压也达60V,对低强度等级混凝土往往因加载电压过高,导致溶液挥发浓度发生变化,所以应用范围受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供了一种在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法,该方法实现了弯曲荷载作用下氯离子传输过程的同步测试,可适时检测氯离子的浓度变化,并且可快速测定氯离子的扩散系数。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤一、首先制作多个相同尺寸、相同成分的混凝土试件,然后取一部分测试混凝土试件的抗折强度,取另一部分对混凝土试件进行真空饱水,然后将混凝土试件的两个相对侧面作为氯离子电迁移的测试面,其他侧面采用蜡或者环氧树脂密封;
步骤二、将混凝土试件安装在加载装置;所述加载装置包括长方形的底座和分别设置在底座四个角部的四根支撑柱,四根支撑柱上套装有在支撑柱上压板和垫板,位于压板和垫板之间的支撑柱上套装有弹簧,所述支撑柱的顶端与压紧螺母螺纹配合;在加载装置的底座和压板上叠放放置第一垫块和第二垫块,将混凝土试件放置第一垫块和第二垫块之间,再采用稳态电迁移实验装置夹紧混凝土试件,所述稳态电迁移实验装置与第一垫块之间设置有第一钢板,稳态电迁移实验装置与第二垫块之间设置有第一钢板,然后在四根支撑柱上套装弹簧,并套装垫板后通过压紧螺母将混凝土试件夹紧在第一钢板和第二钢板之间;压力机按照缓慢匀速加压方式对混凝土试件进行加压,压力通过压板压缩弹簧,至规定的应力时,停止加压,将四根支撑柱上的螺母拧紧,并用游标卡尺进一步核实四根弹簧的压缩长度是否一致;
最后将稳态电迁移实验装置安装在加载好的混凝土试件上;
所述稳态电迁移实验装置由两个相对设置的阴极槽和阳极槽组成,所述阳极槽包括水平设置的圆柱状的NaOH溶液储存容器,所述NaOH溶液储存容器的一端密封,另一端通过第一夹板密封,所述第一夹板的中心位置处开设有第一通孔,所述第一夹板的四个角部开设有第一螺栓孔,所述第一夹板的侧壁上开设有与所述第一通孔孔壁相连通的第一导线孔,所述NaOH溶液储存容器上开设有NaOH溶液注液口;所述阴极槽包括水平设置的圆柱状的NaCl溶液储存容器,所述NaCl溶液储存容器的一端密封,另一端通过第二夹板密封,所述第二夹板的中心位置处开设有与所述第一通孔的形状、大小相对应的第二通孔,所述第二夹板的侧壁上开设有与所述第二通孔孔壁相连通的第二导线孔,所述第一通孔和第二通孔上均设置导电铜网片,所述第二夹板的四个角部开设有第二螺栓孔,所述NaCl溶液储存容器上开设有NaCl溶液注液口;螺栓穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔通过夹紧螺母将阴极槽和阳极槽分别夹紧在混凝土试件的相对两侧,所述第一导线孔和第二导线孔竖向设置;
步骤三、首先向NaOH溶液储存容器中加入NaOH溶液,向NaCl溶液储存容器中加入NaCl溶液,NaOH溶液和NaCl溶液的浓度根据混凝土强度等级可自行配制,并在NaCl溶液中插入氯离子含量测定仪,然后通过向下旋紧压紧螺母向混凝土试件加载弯曲载荷,同时将阳极槽内和阴极槽内的导电铜网片分别通过两根导线分别连接稳定直流电源的正极和负极,两根导线分别穿过所述第一导线通孔和第二导线孔,对混凝土试件加载稳定直流电压,通过计算机控制的数据采集器间隔一定时间,利用氯离子含量测定仪采集阴极槽内氯离子的浓度,最后根据测定的氯离子浓度与测试时的扩散时间的数据,计算机自动进行曲线拟合,当测定的氯离子的累积浓度与扩散时间成线性关系时,可计算得到混凝土试件的扩散系统(扩散系数即单位时间内单位截面的氯离子流量)。
上述的方法,其特征在于,所述第一钢板的顶面开设有两个平行设置的第一V型槽,第二钢板的底面上均开设有两个平行设置的第二V型槽,两个第一V型槽之间的距离小于两个第二V型槽之间的距离,且两个第一V型槽的布设位置将两个第二V型槽之间的距离平均分为三份,第二所述第一钢板和混凝土试件之间设置有分别容置于所述第一V型槽中的钢管,所述第二钢板和混凝土试件之间设置有容置于所述第二V型槽中的钢管。
上述的方法,其特征在于,所述氯离子含量测定仪电连接有用于采集氯离子含量信息的数据采集器和用于控制氯离子含量测定仪开关的控制开关。
上述的方法,其特征在于,所述混凝土试件的尺寸为70mm×70mm×280mm,混凝土试件按比例扩大后,相应的加载装置和电迁移装置的尺寸也要按比例调整。
上述的方法,其特征在于,所述阳极槽和阴极槽的底部均设置有支座。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明将加载装置与电迁移测试装置耦合,可根据混凝土的强度等级特性设定加载电压,可快速适时测试氯离子浓度,并通过计算机拟合分析得到相应扩散系数,使用效果好,可重复测试,可推广应用。
2、本发明向混凝土试件加载载荷的装置,采用四根弹簧同时加载,弹簧上设置有一个垫板,保证垫板的四个角部的相同高度,即可保证四根弹簧对混凝土试件加载应力的平衡,并且混凝土试件的上下两个面均设置有钢板,能够更加均匀地向混凝土试件施力,使得获得的氯离子扩散系数的准确性更高。
3、本发明根据数据采集器对氯离子含量测定仪测定的氯离子含量进行自动采集并进行拟合分析,可以适时获得氯离子的扩散系数。
4、本发明的第一钢板的顶面开设有两个平行设置的第一V型槽,第二钢板的底面上均开设有两个平行设置的第二V型槽,两个第一V型槽之间的距离小于两个第二V型槽之间的距离,且两个第一V型槽的布设位置将两个第二V型槽之间的距离平均分为三份,第二所述第一钢板和混凝土试件之间设置有分别容置于所述第一V型槽中的钢管,所述第二钢板和混凝土试件之间设置有容置于所述第二V型槽中的钢管。容置于所述第一V型槽中的钢管和容置于所述第二V型槽中的钢管在弹簧的弹力加载下针对混凝土试件的上下表面不同位置施力,从而形成弯曲载荷。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的加载装置的结构示意图。
图3是本发明的阳极槽的正视图。
图4是本发明测定的氯离子浓度与测试的时间的线性关系图。
附图标记说明:
1—底座; 2—支撑柱; 3—压板;
4—弹簧; 5—第一垫块; 6—压紧螺母;
7—第二垫块; 8—混凝土试件; 9—第一钢板;
10—第二钢板; 11—钢管; 12—NaOH溶液储存容器;
13—NaOH溶液注液口; 14—NaCl溶液储存容 15—NaCl溶液注液
器; 口;
16—支座; 17—氯离子含量测定仪; 18—第一夹板;
19—第二夹板; 20—螺栓; 21—夹紧螺母;
22—第一通孔; 23—第一螺栓孔; 24—数据采集器;
25—控制开关; 26—垫板。
具体实施方式
本发明在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散速度扩散系数的方法包括以下步骤:
步骤一、首先制作多个70mm×70mm×280mm的相同成分的混凝土试件8,然后取一部分测试混凝土试件8按照国标GB/T 50081-2002中的方法测试混凝土试件8的抗折强度,一般测试一组三件混凝土试件8测试抗折强度,取平均值作为该种混凝土试件的抗折强度,取另一部分对混凝土试件8进行真空饱水,然后将混凝土试件8的两个相对侧面作为氯离子电迁移的测试面,其他侧面采用蜡或者环氧树脂密封;一般也是取一组三个混凝土试件8进行以下步骤的试验,将三个混凝土试件8分别放置在3个稳态电迁移实验装置中,分别进行以下操作步骤进行扩散系数的试验;
步骤二、将混凝土试件8安装在加载装置;如图1和图2所示,所述加载装置包括长方形的底座1和分别设置在底座1四个角部的四根支撑柱2,四根支撑柱2上套装有在支撑柱上压板3和垫板26,位于压板3和垫板26之间的支撑柱上套装有弹簧4,所述支撑柱的顶端与压紧螺母6螺纹配合;在加载装置的底座1和压板3上叠放放置第一垫块5和第二垫块7,将混凝土试件8放置第一垫块5和第二垫块7之间,再采用稳态电迁移实验装置夹紧混凝土试件8,所述稳态电迁移实验装置与第一垫块5之间设置有第一钢板9,稳态电迁移实验装置与第二垫块7之间设置有第一钢板10,然后在四根支撑柱上套装弹簧4,并套装垫板26后通过压紧螺母6将混凝土试件8夹紧在第一钢板9和第二钢板10之间;采用压力机缓慢匀速加压方式对混凝土试件8进行加压,压力通过压板3压缩弹簧,至规定的应力时,停止加压,将四根支撑柱2上的螺母拧紧,并用游标卡尺进一步核实四根弹簧的压缩长度是否一致;
最后将混凝土试件8放置在稳态电迁移实验装置中;如图1、图2和图3所示,所述稳态电迁移实验装置由两个相对设置的阴极槽和阳极槽组成,所述阳极槽包括水平设置的圆柱状的NaOH溶液储存容器12,所述NaOH溶液储存容器12的一端密封,另一端通过第一夹板18密封,所述第一夹板的中心位置处开设有第一通孔22,所述第一夹板18的四个角部开设有第一螺栓孔23,所述第一夹板18的侧壁上开设有与所述第一通孔22孔壁相连通的第一导线孔,所述NaOH溶液储存容器12上开设有NaOH溶液注液口13;所述阴极槽包括水平设置的圆柱状的NaCl溶液储存容器14,所述NaCl溶液储存容器14的一端密封,另一端通过第二夹板19密封,所述第二夹板19的中心位置处开设有与所述第一通孔的形状、大小相对应的第二通孔,所述第二夹板19的侧壁上开设有与所述第二通孔孔壁相连通的第二导线孔,所述第一通孔22和第二通孔上均设置导电铜网片,所述第二夹板的四个角部开设有第二螺栓孔,所述NaCl溶液储存容器14上开设有NaCl溶液注液口15;螺栓20穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔通过夹紧螺母21将阴极槽和阳极槽分别夹紧在混凝土试件8的相对两侧,所述第一导线孔和第二导线孔竖向设置;
如图2所示,所述第一钢板9的顶面开设有两个平行设置的第一V型槽,第二钢板10的底面上均开设有两个平行设置的第二V型槽,两个第一V型槽之间的距离小于两个第二V型槽之间的距离,且两个第一V型槽的布设位置将两个第二V型槽之间的距离平均分为三份,第二所述第一钢板9和混凝土试件8之间设置有分别容置于所述第一V型槽中的钢管11,所述第二钢板10和混凝土试件8之间设置有容置于所述第二V型槽中的钢管11;
弹簧向混凝土试件8所施加的弹力由公式F=kx计算,其中F为弹力,k为弹簧的弹性模量(在试验前需提前标定),x为弹簧压短的长度;
步骤三、首先向NaOH溶液储存容器12中加入浓度为0.3mol/L的NaOH溶液,向NaCl溶液储存容器14中加入质量浓度为3.0%的NaCl溶液,并在NaCl溶液中插入氯离子含量测定仪17,然后通过向下旋紧压紧螺母6向混凝土试件8加载弯曲载荷,同时将阳极槽内和阴极槽内的导电铜网片分别通过两根导线分别连接稳定直流电源的正极和负极,两根导线分别穿过所述第一导线通孔和第二导线孔,对混凝土试件8加载稳定直流电压,通过氯离子含量测定仪间隔一定时间测定阴极槽内氯离子的浓度,最后根据测定的氯离子的浓度与扩散时间的数据,拟合曲线,当测定的氯离子的累积浓度与扩散时间(即测试的天数)成线性关系时,如图4所示,拟合后的曲线Y=-4.45769+2.41264X,得到混凝土试件8单位时间内单位截面的氯离子流量,经计算得到混凝土试件8单位时间内单位截面的氯离子流量。
本实施例中,所述第一通孔和第二通孔的直径为50mm,所述NaOH溶液储存容器12和NaCl溶液储存容器14的外径均为150mm,长度为160mm,所述第一夹板和第二夹板的尺寸均为200mm(长)×200mm(宽)×30mm(高),第一导线通孔和第二导线孔的直径为5mm。
本实施例测定单位时间内单位截面的氯离子流量的理论基础如下所述:
(1)加载应力比范围设置
结构工程中混凝土梁的应力比一般设计为混凝土强度的0.25~0.4;但随服役时间的增加,混凝土梁的抗弯强度将逐渐下降,当应力比达到0.5时,混凝土梁的服役性能将受到较大影响。故应力比可在0.1~0.5范围内设置,因此,向混凝土试件8所施加的应力为混泥土试件8抗折强度的0.1~0.5倍。
(2)稳态电迁移测试原理
在外加电场作用下,氯离子在饱和水泥基复合材料中的迁移,则影响整体复合材料的传输机制有浓度梯度、电位梯度、与对流效应。其控制方程式可表达为:
式中,J(x)为离子通量,即单位时间内,垂直通过单位面积的氯离子量;D为离子扩散系数,C(x)为氯离子迁移至x距离处时之离子浓度;Z为离子价数,F为法拉第常数,R为气体常数;T为绝对温度,C为测试试件内氯离子浓度;E(x)为试件x距离时的电位差,V(x)为速度梯度。
方程(1)中第一项为由于浓度梯度所造成的离子移动。第二项为电位梯度所造成的离子移动。最后一项CV(x)为对流效应所造成的离子移动,在电加速作用下浓度梯度和对流对氯离子传输的影响远远小于电场作用下的离子迁移,故对方程(1)可改写为下式,即Nernst-Planck方程,所以氯离子扩散系数式为:
式中,R是气体常数(8.3J/mol/K);F是Faraday常数(F=96485.3383C/mol);T绝对温度(K),C是上游槽中氯离子浓度(mol/L);V/l是施加的电场强度(V/m)。其中扩散通量(Jcl)可以通过观测下游槽(阴极槽)溶液中氯离子浓度的变化,当氯离子浓度与测试的时间成线性关系时,可得到单位时间内通过单位截面的氯离子流量(Jcl)为:
式中,Vcomp-下游槽的溶液体积(m3);Δt-观测时间间隔(s);ΔCcl-下游槽中观测到的氯离子浓度变化(mol/L);As-迁移面积(m2);。
将本实施例中配制的NaOH溶浓度为0.3mol/L,NaCl溶液的质量浓度为3.0%,实验数据累积氯离子浓度随时间的变化如图4所示,通过线性回归可得到氯离子的传输速率为2.41mol/天,Vcomp=0.002826m3,Δt=60s,ΔCcl=2.41mol/天,As=0.001963m2,带入式(3)中,JCl=2.33×10-8mols-1/m2。重复实施例1中的方法2次,计算JCl的平均值为JCl=2.31×10-8mols-1/m2
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤一、首先制作多个相同尺寸、相同成分的混凝土试件(8),然后取一部分测试混凝土试件(8)的抗折强度,取另一部分对混凝土试件(8)进行真空饱水,然后将混凝土试件(8)的两个相对侧面作为氯离子电迁移的测试面,其他侧面采用蜡或者环氧树脂密封;
步骤二、将混凝土试件(8)安装在加载装置;所述加载装置包括长方形的底座(1)和分别设置在底座(1)四个角部的四根支撑柱(2),四根支撑柱(2)上套装有在支撑柱上压板(3)和垫板(26),位于压板(3)和垫板(26)之间的支撑柱上套装有弹簧(4),所述支撑柱的顶端与压紧螺母(6)螺纹配合;在加载装置的底座(1)和压板(3)上叠放放置第一垫块(5)和第二垫块(7),将混凝土试件(8)放置第一垫块(5)和第二垫块(7)之间,再采用稳态电迁移实验装置夹紧混凝土试件(8),所述稳态电迁移实验装置与第一垫块(5)之间设置有第一钢板(9),稳态电迁移实验装置与第二垫块(7)之间设置有第一钢板(10),然后在四根支撑柱上套装弹簧(4),并套装垫板(26)后通过压紧螺母(6)将混凝土试件(8)夹紧在第一钢板(9)和第二钢板(10)之间;压力机按照缓慢匀速加压方式对混凝土试件(8)进行加压,压力通过压板(3)压缩弹簧,至规定的应力时,停止加压,将四根支撑柱(2)上的螺母拧紧,并用游标卡尺进一步核实四根弹簧的压缩长度是否一致;
最后将稳态电迁移实验装置安装在加载好的混凝土试件(8)上;
所述稳态电迁移实验装置由两个相对设置的阴极槽和阳极槽组成,所述阳极槽包括水平设置的圆柱状的NaOH溶液储存容器(12),所述NaOH溶液储存容器(12)的一端密封,另一端通过第一夹板(18)密封,所述第一夹板的中心位置处开设有第一通孔(22),所述第一夹板(18)的四个角部开设有第一螺栓孔(23),所述第一夹板(18)的侧壁上开设有与所述第一通孔(22)孔壁相连通的第一导线孔,所述NaOH溶液储存容器(12)上开设有NaOH溶液注液口(13);所述阴极槽包括水平设置的圆柱状的NaCl溶液储存容器(14),所述NaCl溶液储存容器(14)的一端密封,另一端通过第二夹板(19)密封,所述第二夹板(19)的中心位置处开设有与所述第一通孔的形状、大小相对应的第二通孔,所述第二夹板(19)的侧壁上开设有与所述第二通孔孔壁相连通的第二导线孔,所述第一通孔(22)和第二通孔上均设置导电铜网片,所述第二夹板的四个角部开设有第二螺栓孔,所述NaCl溶液储存容器(14)上开设有NaCl溶液注液口(15);螺栓(20)穿过第一螺栓孔和第二螺栓孔通过夹紧螺母(21)将阴极槽和阳极槽分别夹紧在混凝土试件(8)的相对两侧,所述第一导线孔和第二导线孔竖向设置;
步骤三、首先向NaOH溶液储存容器(12)中加入NaOH溶液,向NaCl溶液储存容器(14)中加入NaCl溶液,并在NaCl溶液中插入氯离子含量测定仪(17),然后通过向下旋紧压紧螺母(6)向混凝土试件(8)加载弯曲载荷,同时将阳极槽内和阴极槽内的导电铜网片分别通过两根导线分别连接稳定直流电源的正极和负极,两根导线分别穿过所述第一导线通孔和第二导线孔,对混凝土试件(8)加载稳定直流电压,通过计算机控制的数据采集器(24)间隔一定时间,通过氯离子含量测定仪采集阴极槽内氯离子的浓度,最后根据测定的氯离子浓度与测试时的扩散时间的数据,计算机进行曲线拟合,当测定的氯离子的累积浓度与扩散时间成线性关系时,可计算得到混凝土试件(8)的扩散系数。
2.根据权利要求1所述的在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法,其特征在于,步骤二中所述第一钢板(9)的顶面开设有两个平行设置的第一V型槽,第二钢板(10)的底面上均开设有两个平行设置的第二V型槽,两个第一V型槽之间的距离小于两个第二V型槽之间的距离,且两个第一V型槽的布设位置将两个第二V型槽之间的距离平均分为三份,第二所述第一钢板(9)和混凝土试件(8)之间设置有分别容置于所述第一V型槽中的钢管(11),所述第二钢板(10)和混凝土试件(8)之间设置有容置于所述第二V型槽中的钢管(11)。
3.根据权利要求1所述的在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法,其特征在于,所述氯离子含量测定仪(17)电连接有用于采集氯离子含量信息的数据采集器(24)和用于控制氯离子含量测定仪开关的控制开关(25)。
4.根据权利要求2或3所述的在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法,其特征在于,所述混凝土试件(8)的尺寸为70mm×70mm×280mm。
5.根据权利要求2或3所述的在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法,其特征在于,所述阳极槽和阴极槽的底部均设置有支座(16)。
CN201811561948.9A 2018-12-20 2018-12-20 在弯曲载荷作用下测试氯离子在混凝土中扩散系数的方法 Pending CN109655380A (zh)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111504876A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 江苏科技大学 测定持续拉压作用下不同饱和度混凝土中氧气扩散系数的装置
CN111551481A (zh) * 2020-06-08 2020-08-18 上海市建筑科学研究院有限公司 混凝土防护涂层抵抗铯离子渗透效果测试与表征方法
CN111892356A (zh) * 2020-08-14 2020-11-06 盐城工学院 一种弯敏混凝土及其制备方法
CN114002122A (zh) * 2021-10-29 2022-02-01 清华大学 持续载荷作用下混凝土抵抗离子侵入试验设备和测试方法
WO2022206318A1 (zh) * 2021-04-02 2022-10-06 东南大学 一种混凝土在温度-渗透压-荷载耦合作用下介质传输试验装置及方法
CN115508137A (zh) * 2022-11-03 2022-12-23 河北省地质矿产勘查开发局国土资源勘查中心(河北省矿山和地质灾害应急救援中心) 一种水工环地质工程用样本采集器及使用方法
CN115831268A (zh) * 2023-02-22 2023-03-21 苏州易来科得科技有限公司 锂离子扩散系数的数据融合方法
CN117198424A (zh) * 2023-09-08 2023-12-08 石家庄铁道大学 一种硫酸盐-氯盐耦合侵蚀下的混凝土扩散预测方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101699267A (zh) * 2009-10-21 2010-04-28 河海大学 混凝土氯离子渗透性电量法测试加载装置及测试方法
CN201611330U (zh) * 2010-02-08 2010-10-20 北京首瑞测控技术有限公司 混凝土氯离子迁移扩散系数测定仪
CN102128773A (zh) * 2010-12-07 2011-07-20 江苏省电力试验研究院有限公司 混凝土氯离子渗透性测试拉伸荷载加载装置与测试方法
CN102564916A (zh) * 2012-01-16 2012-07-11 河海大学 混凝土快速氯离子迁移系数加载测试装置及其方法
CN102621049A (zh) * 2012-01-16 2012-08-01 河海大学 弯曲应力下混凝土氯离子迁移系数加载测试装置及其测试方法
CN102980839A (zh) * 2012-11-19 2013-03-20 南京航空航天大学 一种氯离子在混凝土中渗透系数测定装置及方法
CN207528605U (zh) * 2017-12-13 2018-06-22 青岛理工大学 一种混凝土抗氯离子渗透性测量装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101699267A (zh) * 2009-10-21 2010-04-28 河海大学 混凝土氯离子渗透性电量法测试加载装置及测试方法
CN201611330U (zh) * 2010-02-08 2010-10-20 北京首瑞测控技术有限公司 混凝土氯离子迁移扩散系数测定仪
CN102128773A (zh) * 2010-12-07 2011-07-20 江苏省电力试验研究院有限公司 混凝土氯离子渗透性测试拉伸荷载加载装置与测试方法
CN102564916A (zh) * 2012-01-16 2012-07-11 河海大学 混凝土快速氯离子迁移系数加载测试装置及其方法
CN102621049A (zh) * 2012-01-16 2012-08-01 河海大学 弯曲应力下混凝土氯离子迁移系数加载测试装置及其测试方法
CN102980839A (zh) * 2012-11-19 2013-03-20 南京航空航天大学 一种氯离子在混凝土中渗透系数测定装置及方法
CN207528605U (zh) * 2017-12-13 2018-06-22 青岛理工大学 一种混凝土抗氯离子渗透性测量装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
殷惠光等: "《氯盐侵蚀环境下混凝土的损伤破裂机理及应用研究》", 31 December 2016, 中国矿业大学出版社 *
龙广成等: "《土木工程材料试验》", 30 November 2015, 武汉大学出版社 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111504876A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 江苏科技大学 测定持续拉压作用下不同饱和度混凝土中氧气扩散系数的装置
CN111504876B (zh) * 2020-04-30 2023-08-15 江苏科技大学 测定持续拉压作用下混凝土中氧气扩散系数的装置
CN111551481A (zh) * 2020-06-08 2020-08-18 上海市建筑科学研究院有限公司 混凝土防护涂层抵抗铯离子渗透效果测试与表征方法
CN111892356A (zh) * 2020-08-14 2020-11-06 盐城工学院 一种弯敏混凝土及其制备方法
WO2022206318A1 (zh) * 2021-04-02 2022-10-06 东南大学 一种混凝土在温度-渗透压-荷载耦合作用下介质传输试验装置及方法
US11821876B2 (en) 2021-04-02 2023-11-21 Southeast University Test method of medium transmission test device for concrete under temperature-osmotic pressure-load coupling effect
CN114002122A (zh) * 2021-10-29 2022-02-01 清华大学 持续载荷作用下混凝土抵抗离子侵入试验设备和测试方法
CN114002122B (zh) * 2021-10-29 2023-12-08 清华大学 持续载荷作用下混凝土抵抗离子侵入试验设备和测试方法
CN115508137A (zh) * 2022-11-03 2022-12-23 河北省地质矿产勘查开发局国土资源勘查中心(河北省矿山和地质灾害应急救援中心) 一种水工环地质工程用样本采集器及使用方法
CN115831268A (zh) * 2023-02-22 2023-03-21 苏州易来科得科技有限公司 锂离子扩散系数的数据融合方法
CN117198424A (zh) * 2023-09-08 2023-12-08 石家庄铁道大学 一种硫酸盐-氯盐耦合侵蚀下的混凝土扩散预测方法
CN117198424B (zh) * 2023-09-08 2024-02-23 石家庄铁道大学 一种硫酸盐-氯盐耦合侵蚀下的混凝土扩散预测方法

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