CN110646594B - 一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置,包括上储液槽和下储液槽,上储液槽设在下储液槽上端,上储液槽和下储液槽之间共同放置有混凝土顶管片,混凝土顶管片的外环面分别与相对应的上储液槽的内表面及下储液槽的内表面相接触,上储液槽的上部设有气阀并通过气阀连接有气泵,混凝土顶管片内置入有钢筋,且混凝土顶管片上设有裂缝,上储液槽的外部设有电源组件,下储液槽的内底部放置有外置阳极,电源组件的正极通过导线与外置阳极相连接,电源组件的负极通过导线与钢筋相连接。本发明可实现对电沉积修复应用在地下用结构非对称性的混凝土上的效果的模拟,有利于进行推广运用。

Description

一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域,尤其涉及一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置。
背景技术
混凝土地下结构受到岩土体和地下水等复杂地下环境作用,一旦损坏不易或不可更换。因此,为维持或者提高地下结构的健康服役性能,探索新型、有效的地下结构混凝土修复方法意义重大。
电化学沉积方法是一种新兴的适用于水环境下混凝土裂缝修复手段,应用到地下混凝土裂缝修复中,可对基体微扰动的同时,实现对混凝土的修复,因此探索其在既有地下结构混凝土裂缝修复中的应用具有重大意义。
当今混凝土电化学沉积修复试验较多,然而大多都采用完全浸泡方式进行修复,未考虑到地下用混凝土的结构非对称性特点。为此,我们提出了一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置,包括上储液槽和下储液槽,所述上储液槽设在下储液槽上端,且所述上储液槽的内部和下储液槽的内部之间相连通,所述上储液槽和下储液槽连接的部分夹设有密封胶,所述上储液槽和下储液槽之间共同放置有混凝土顶管片,所述混凝土顶管片的外环面分别与相对应的上储液槽的内表面及下储液槽的内表面相接触,所述混凝土顶管片的上表面与上储液槽的内表面所形成的空间内填充有地下原状水,所述上储液槽的上部设有气阀并通过气阀连接有气泵,所述混凝土顶管片的下表面与下储液槽的内表面所形成的空间内填充有电解质修复液,所述混凝土顶管片内置入有钢筋,且所述混凝土顶管片上设有裂缝,所述上储液槽的外部设有电源组件,所述下储液槽的内底部放置有外置阳极,所述电源组件的正极通过导线与外置阳极相连接,所述电源组件的负极通过导线与钢筋相连接。
优选的,所述混凝土顶管片两端的中部与密封胶所在的水平面相对齐。
优选的,所述下储液槽外部下表面的四角固定连接有支架。
优选的,所述上储液槽上部且远离气阀的一侧设有上进水阀,所述混凝土顶管片的上表面与上储液槽的内表面所形成的空间内的最低处的上储液槽上设有上出水阀。
优选的,所述下储液槽下底部的两侧分别设有下进水阀和下出水阀,所述下进水阀连接有水泵。
优选的,所述混凝土顶管片开设有参比电极埋设孔,所述上储液槽的外部设有电位监测仪,所述电位监测仪所连接的参比电极埋设在参比电极埋设孔内。
本发明提出的一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置,有益效果在于:本方案在进行电沉积模拟使用的过程中,可在模拟混凝土结构服役环境的非对称特征的情况下:模拟不同种类的地下原状水对混凝土电沉积修复效果的影响;模拟不同种类的地下原状水在不同压力下对混凝土电沉积修复效果的影响;模拟不同种类的电解质修复液对混凝土电沉积修复效果的影响;模拟混凝土非对称情况下电沉积修复的规律;且可以进行电沉积修复过程的混凝土的电位监测,进而使得整个装置可实现对电沉积修复应用在地下用结构非对称性的混凝土上的效果的模拟,从而有利于对电沉积修复应用在地下用结构非对称性的混凝土的过程起到积极有益的模拟效果,且整个装置结构简单,构建使用方便,有利于进行推广运用。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置的结构示意图。
图中:上储液槽1、地下原状水2、上进水阀3、混凝土顶管片4、钢筋5、裂缝6、上出水阀7、密封胶8、下储液槽9、支架10、下进水阀11、水泵12、下出水阀13、外置阳极14、电解质修复液15、参比电极埋设孔16、电位监测仪17、气阀18、气泵19、电源组件20。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1,一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置,包括上储液槽1和下储液槽9,上储液槽1设在下储液槽9上端,且上储液槽1的内部和下储液槽9的内部之间相连通,上储液槽1和下储液槽9连接的部分夹设有密封胶8,上储液槽1和下储液槽9之间共同放置有混凝土顶管片4,混凝土顶管片4的外环面分别与相对应的上储液槽1的内表面及下储液槽9的内表面相接触,混凝土顶管片4的上表面与上储液槽1的内表面所形成的空间内填充有地下原状水2,上储液槽1的上部设有气阀18并通过气阀18连接有气泵19,
上储液槽1上部且远离气阀18的一侧设有上进水阀3,混凝土顶管片4的上表面与上储液槽1的内表面所形成的空间内的最低处的上储液槽1上设有上出水阀7,进水阀3和出水阀7的使用,能够在模拟装置进行模拟时的地下原状水2的更换,且气泵19和气阀18的使用能够在模拟装置进行模拟时使地下原状水2对混凝土顶管片4的压力造成变化,进而实现混凝土顶管片4在不同压力、不同种类的地下原状水2下进行模拟。
混凝土顶管片4的下表面与下储液槽9的内表面所形成的空间内填充有电解质修复液15,储液槽9下底部的两侧分别设有下进水阀11和下出水阀13,下进水阀11连接有水泵12,水泵12、下进水阀11和下出水阀13的使用,能够实现不同电解质修复液15的更换,侧实现混凝土顶管片4在接触不同电解质修复液15下进行模拟。
混凝土顶管片4内置入有钢筋5,且混凝土顶管片4上设有裂缝6,上储液槽1的外部设有电源组件20,下储液槽9的内底部放置有外置阳极14,电源组件20的正极通过导线与外置阳极14相连接,电源组件20的负极通过导线与钢筋5相连接,电源组件20为整个模拟过程提供若电流。
混凝土顶管片4两端的中部与密封胶8所在的水平面相对齐,密封胶8在实现上储液槽1和下储液槽9相连接的过程中,还能够确保混凝土顶管片4仅下部与电解质修复液15相接触。
下储液槽9外部下表面的四角固定连接有支架10,支架10起到了对整个模拟装置进行支撑的作用。
混凝土顶管片4开设有参比电极埋设孔16,上储液槽1的外部设有电位监测仪17,电位监测仪17所连接的参比电极埋设在参比电极埋设孔16内,电位监测仪17和参比电极埋设孔16的配合使得模拟装置在进行模拟的过程中可对钢筋5的电位进行监测。
综上所述:本发明在进行电沉积模拟使用的过程中,可在模拟混凝土结构服役环境的非对称特征的情况下:模拟不同种类的地下原状水2对混凝土电沉积修复效果的影响;模拟不同种类的地下原状水2在不同压力下对混凝土电沉积修复效果的影响;模拟不同种类的电解质修复液15对混凝土电沉积修复效果的影响;模拟混凝土非对称情况下电沉积修复的规律;且可以进行电沉积修复过程的混凝土的电位监测,进而使得整个装置可实现对电沉积修复应用在地下用结构非对称性的混凝土上的效果的模拟,从而有利于对电沉积修复应用在地下用结构非对称性的混凝土的过程起到积极有益的模拟效果,且整个装置结构简单,构建使用方便,有利于进行推广运用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于电沉积修复的地下结构顶部裂缝室内模拟装置,包括上储液槽(1)和下储液槽(9),其特征在于,所述上储液槽(1)设在下储液槽(9)上端,且所述上储液槽(1)的内部和下储液槽(9)的内部之间相连通,所述上储液槽(1)和下储液槽(9)连接的部分夹设有密封胶(8),所述上储液槽(1)和下储液槽(9)之间共同放置有混凝土顶管片(4),所述混凝土顶管片(4)的外环面分别与相对应的上储液槽(1)的内表面及下储液槽(9)的内表面相接触,所述混凝土顶管片(4)的上表面与上储液槽(1)的内表面所形成的空间内填充有地下原状水(2),所述上储液槽(1)的上部设有气阀(18)并通过气阀(18)连接有气泵(19),所述混凝土顶管片(4)的下表面与下储液槽(9)的内表面所形成的空间内填充有电解质修复液(15),所述混凝土顶管片(4)内置入有钢筋(5),且所述混凝土顶管片(4)上设有裂缝(6),所述上储液槽(1)的外部设有电源组件(20),所述下储液槽(9)的内底部放置有外置阳极(14),所述电源组件(20)的正极通过导线与外置阳极(14)相连接,所述电源组件(20)的负极通过导线与钢筋(5)相连接;
所述混凝土顶管片(4)两端的中部与密封胶(8)所在的水平面相对齐;
所述下储液槽(9)外部下表面的四角固定连接有支架(10);
所述上储液槽(1)上部且远离气阀(18)的一侧设有上进水阀(3),所述混凝土顶管片(4)的上表面与上储液槽(1)的内表面所形成的空间内的最低处的上储液槽(1)上设有上出水阀(7);
所述下储液槽(9)下底部的两侧分别设有下进水阀(11)和下出水阀(13),所述下进水阀(11)连接有水泵(12);
所述混凝土顶管片(4)开设有参比电极埋设孔(16),所述上储液槽(1)的外部设有电位监测仪(17),所述电位监测仪(17)所连接的参比电极埋设在参比电极埋设孔(16)内。
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