CN109738355A - 一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置，所述测试箱体内放置有通过电机驱动的旋转组件，所述旋转盘上均匀的设置有用于放置试样的盛放孔；所述测试箱体一侧设置有控制模块，所述温度显示面板、湿度显示面板、温度控制器、湿度控制器和总开关分别与MCU电连接；所述测试箱体一侧还设置有腐蚀组件，所述霉菌喷雾模块和加湿模块分布在加热模块两侧。本申请的装置能够很好的模拟出地基湿热多菌的环境，还可以根据需求不同，设置不同的温度、湿度和霉菌，更加真实的模拟出特定地区的环境；同时采用本方法能够快速的测定出抗腐蚀系数，并作出性能评价，进而方便施工单位筛选出适合本地区的高聚物注浆材料。

Description

一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置与方法

技术领域

本发明涉及道路测试领域，具体涉及一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置与方法。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，对交通通行需求日益提高，公路建设的规模也得到了较大的提高。经过多年的公路建设，我国已逐渐进入大规模维修养护周期。公路开始运营后，在交通荷载和气温、降雨、降雪等自然因素的多重因素共同影响下，道路技术服务水平等各项要素指标随之降低，为保证和维持道路基础设施技术标准和各方面的使用性能，提高行车舒适性和安全性，必须对道路进行定期养护和严格管理，特别是由于近年来超载车辆及车流量迅速增加，使得公路路面损害严重，养护维修任务日益繁重，基层脱空破坏日益增加，提高道路维修养护水平刻不容缓。研究和开发公路基层快速维修材料和技术，是大交通量下公路路面养护管理的迫切需要，也是养护技术发展的必然趋势。高聚物压浆材料是一类高性能新型胶凝材料，具有强度高、硬化速度可控、耐久性好、抗冻融好、抗腐蚀性能优异和便于施工等特点。因此在大交通量公路中研究该快速维修技术和材料具有重要的意义。同时，市场上出现了各种各样的高聚物注浆材料，对于这些聚合物的如环保性等常规性能目前已有较为成熟的测试方法，但是高聚物压入地基或基层后需要长久的处在地基湿热多菌的环境中。

现有专利号为201410327640.3《一种注浆材料使用寿命的测试装置及测试方法》的发明专利公开了一种适合“由于在海水、湖水、盐沼水、地下水、某些工业污水及流经高炉矿渣或煤渣的水中常含有各种酸类和盐类，注浆浆液长期接触上述几种类型的地下水后，浆液结石体就会被侵蚀破坏，失去封堵地下水和加固岩土体的作用”环境注浆材料寿命的测试方法。但是这个方法是在测试水下浸泡环境，而且没有加入霉菌；并不适合用来对高聚物注浆在地基湿热多菌的环境中的耐腐蚀性进行评价。如何判断高聚物注浆材料在地基等环境中的耐久性和抗腐蚀性能的优劣目前还缺乏相关的测试装置和方法。因此，发明一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置与方法是十分必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种模拟地基湿热多菌的环境对高聚物注浆材料耐腐性进行测试的用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置与方法。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置，包括测试箱体、控制模块、旋转组件和腐蚀组件，

所述测试箱体内放置有通过电机驱动的旋转组件，所述旋转组件包括有旋转盘和盛放孔，所述旋转盘上均匀的设置有用于放置试样的盛放孔；

所述测试箱体一侧设置有控制模块，所述控制模块包括MCU、温度显示面板、湿度显示面板、温度控制器、湿度控制器和总开关；所述温度显示面板、湿度显示面板、温度控制器、湿度控制器和总开关分别与MCU电连接；

所述测试箱体一侧还设置有腐蚀组件，所述腐蚀组件包括霉菌喷雾模块、加湿模块和加热模块，所述霉菌喷雾模块和加湿模块分布在加热模块两侧。

作为优选，所述霉菌喷雾模块上还设置有L型的喷射管，所述喷射管从霉菌喷雾模块伸出与盛放孔上的试样相靠近；

所述霉菌喷雾模块内设置有霉菌培养皿，霉菌培养皿内的霉菌取自土壤，所述喷射管与霉菌培养皿连通。

作为优选，所述旋转盘由两圆盘组合而成，圆盘之间通过旋转轴相连接，旋转轴与电机驱动连接；

旋转盘可绕旋转轴旋转，圆盘厚度为5mm，圆盘之间为开放空间，便于霉菌喷雾模块将霉菌培养液喷至试样表面；

上下两个圆盘上均设置有盛放孔，试样安装在两圆盘之间，固定于盛放孔内。

作为优选，所述盛放孔直径为30mm，高为60mm。

一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的方法，根据权利要求1-4所述的装置，具体步骤如下：

第一步，试样选择，共成型12个直径30mm，高60mm的高聚物注浆材料试样，选择其中六个为第一组，第一组采用压力试验机测试其抗压强度，并将其平均值记为A₁，其余六个试样放入盛放孔中；

第二步，腐蚀环境模拟，温度控制器控制测试箱内加热器的温度，使得箱内温度为50～200℃；湿度控制器控制测试箱内湿度调节器，使得箱内湿度为50～90％，待温度和湿度符合设定条件后，开启总开关，旋转盘开始旋转，霉菌喷射器将霉菌喷出；

第三步，抗压强度测试，72h后取出六个试样，用压缩试验机测试试样的抗压强度，并将其测试平均值记为A₂；

第四步，腐蚀性计算，定义高聚物注浆材料的抗腐蚀性系数则抗腐蚀系数越大，高聚物注浆材料抗腐蚀性能越好，耐久性能越好。

本发明的有益效果，本申请的装置能够很好的模拟出地基湿热多菌的环境，还可以根据需求不同，设置不同的温度、湿度和霉菌，更加真实的模拟出特定地区的环境；同时采用本方法能够快速的测定出抗腐蚀系数，并作出性能评价，进而方便施工单位筛选出适合本地区的高聚物注浆材料。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明旋转盘的结构示意图；

图3为本发明霉菌喷雾模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1-3所示，本发明所述的具体实施例为一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置，包括测试箱体1、控制模块2、旋转组件3和腐蚀组件4，

所述测试箱体1内放置有通过电机驱动的旋转组件3，所述旋转组件3包括有旋转盘301和盛放孔302，所述旋转盘301上均匀的设置有用于放置试样的盛放孔302；

所述测试箱体1一侧设置有控制模块2，所述控制模块2包括MCU、温度显示面板201、湿度显示面板203、温度控制器202、湿度控制器204和总开关205；所述温度显示面板201、湿度显示面板203、温度控制器202、湿度控制器204和总开关205分别与MCU电连接；

所述测试箱体1一侧还设置有腐蚀组件4，所述腐蚀组件4包括霉菌喷雾模块403、加湿模块401和加热模块402，所述霉菌喷雾模块403和加湿模块401分布在加热模块402两侧。

为了更好更均匀的将霉菌喷射到注浆材料试样上，所述霉菌喷雾模块403上还设置有L型的喷射管404，所述喷射管404从霉菌喷雾模块403伸出与盛放孔302上的试样相靠近；

所述霉菌喷雾模块403内设置有霉菌培养皿405，霉菌培养皿405内的霉菌取自土壤，所述喷射管404与霉菌培养皿405连通。

所述旋转盘301由两圆盘303组合而成，圆盘303之间通过旋转轴304相连接，旋转轴304与电机驱动连接；

为了增加与霉菌的接触面积，旋转盘可绕旋转轴旋转，圆盘厚度为5mm，圆盘之间为开放空间，便于霉菌喷雾模块将霉菌培养液喷至试样表面；

上下两个圆盘上均设置有盛放孔，试样安装在两圆盘之间，固定于盛放孔内。既能稳定的将试样进行固定，又能保证充分暴露在湿度适合的环境，同时还能更加充分的与霉菌液进行接触。

为了更好的测试抗腐蚀性，所述盛放孔直径为30mm，高为60mm。

一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的方法，根据权利要求1-4所述的装置，具体步骤如下：

第一步，试样选择，共成型12个直径30mm，高60mm的高聚物注浆材料试样，选择其中六个为第一组，第一组采用压力试验机测试其抗压强度，并将其平均值记为A₁，其余六个试样放入盛放孔中；

第二步，腐蚀环境模拟，温度控制器控制测试箱内加热器的温度，使得箱内温度为50～200℃；湿度控制器控制测试箱内湿度调节器，使得箱内湿度为50～90％，待温度和湿度符合设定条件后，开启总开关，旋转盘开始旋转，霉菌喷射器将霉菌喷出；

第三步，抗压强度测试，72h后取出六个试样，用压缩试验机测试试样的抗压强度，并将其测试平均值记为A₂；

第四步，腐蚀性计算，定义高聚物注浆材料的抗腐蚀性系数则抗腐蚀系数越大，高聚物注浆材料抗腐蚀性能越好，耐久性能越好。

具体案列如下：

(1)共成型36个直径30mm，高60mm的A、B、C三种型号高聚物注浆材料试样，每种型号成型试样12个，每种型号均分为两组，第一组采用压力试验机测试其抗压强度，并将其平均值记为A₁，其余试样放入盛放孔中。

(2)温度控制器控制测试箱内加热器的温度，使得箱内温度为85℃；湿度控制器控制测试箱内湿度调节器，使得箱内湿度为85％，待温度和湿度符合设定条件后，开启总开关，霉菌喷射器将霉菌喷出，旋转盘开始旋转。

(3)72h后取出试样，用压缩试验机测试试样的抗压强度，并将其测试平均值记为A₂。

(4)定义高聚物注浆材料的抗腐蚀性系数则抗腐蚀系数越大，高聚物注浆材料抗腐蚀性能越好，耐久性能越好，测试结果如表1所示。

表1高聚物抗腐蚀性能测试结果

高聚物类型	A<sub>1</sub>(MPa)	A<sub>2</sub>(MPa)	抗腐蚀系数S	抗腐蚀性能评价
					高聚物A	1.20	1.00	0.833	良
高聚物B	0.92	0.85	0.924	优
					高聚物C	1.30	0.95	0.731	差

高聚物类型A₁(MPa)A₂(MPa)抗腐蚀系数S抗腐蚀性能评价

从上表可以看出，高聚物B虽然自身抗压强度较低，但是却具有较好的抗腐蚀性能；高聚物C抗压强度高，但是抗腐蚀能力较差。若直接用于公路注浆中，则后期耐久性较差；高聚物A抗腐蚀性能一般，自身强度也一般。

本申请的装置能够很好的模拟出地基湿热多菌的环境，还可以根据需求不同，设置不同的温度、湿度和霉菌，更加真实的模拟出特定地区的环境；同时采用本方法能够快速的测定出抗腐蚀系数，并作出性能评价，进而方便施工单位筛选出适合本地区的高聚物注浆材料。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置，其特征在于：包括测试箱体、控制模块、旋转组件和腐蚀组件，

所述测试箱体内放置有通过电机驱动的旋转组件，所述旋转组件包括有旋转盘和盛放孔，所述旋转盘上均匀的设置有用于放置试样的盛放孔；

所述测试箱体一侧设置有控制模块，所述控制模块包括MCU、温度显示面板、湿度显示面板、温度控制器、湿度控制器和总开关；所述温度显示面板、湿度显示面板、温度控制器、湿度控制器和总开关分别与MCU电连接；

所述测试箱体一侧还设置有腐蚀组件，所述腐蚀组件包括霉菌喷雾模块、加湿模块和加热模块，所述霉菌喷雾模块和加湿模块分布在加热模块两侧。

2.根据权利要求1所述的用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置，其特征在于：所述霉菌喷雾模块上还设置有L型的喷射管，所述喷射管从霉菌喷雾模块伸出与盛放孔上的试样相靠近；

所述霉菌喷雾模块内设置有霉菌培养皿，霉菌培养皿内的霉菌取自土壤，所述喷射管与霉菌培养皿连通。

3.根据权利要求1所述的用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置，其特征在于：所述旋转盘由两圆盘组合而成，圆盘之间通过旋转轴相连接，旋转轴与电机驱动连接；

旋转盘可绕旋转轴旋转，圆盘厚度为5mm，圆盘之间为开放空间，便于霉菌喷雾模块将霉菌培养液喷至试样表面；

上下两个圆盘上均设置有盛放孔，试样安装在两圆盘之间，固定于盛放孔内。

4.根据权利要求1所述的用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的装置，其特征在于：所述盛放孔直径为30mm，高为60mm。

5.一种用于测试高聚物注浆材料抗腐蚀性能的方法，根据权利要求1-4所述的装置，其特征在于：具体步骤如下：

第一步，试样选择，共成型12个直径30mm，高60mm的高聚物注浆材料试样，选择其中六个为第一组，第一组采用压力试验机测试其抗压强度，并将其平均值记为A₁，其余六个试样放入盛放孔中；

第二步，腐蚀环境模拟，温度控制器控制测试箱内加热器的温度，使得箱内温度为50～200℃；湿度控制器控制测试箱内湿度调节器，使得箱内湿度为50～90％，待温度和湿度符合设定条件后，开启总开关，旋转盘开始旋转，霉菌喷射器将霉菌喷出；

第三步，抗压强度测试，72h后取出六个试样，用压缩试验机测试试样的抗压强度，并将其测试平均值记为A₂；

第四步，腐蚀性计算，定义高聚物注浆材料的抗腐蚀性系数则抗腐蚀系数越大，高聚物注浆材料抗腐蚀性能越好，耐久性能越好。