CN111141671B - 一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验装置及方法,所述装置包括箱体、摆动夹具A、摆动夹具B、零阻电流计、测温电极、加热器及控制系统;芯材试样、复合钢筋试样分别固定在摆动夹具A、摆动夹具B上,顶端通过导线连接零阻电流计;箱体内设腐蚀溶液,芯材试样、复合钢筋试样能够在水平状态与竖直状态之间摆动;芯材试样和复合钢筋试样处于水平状态时不与腐蚀溶液接触;复合钢筋试样处于竖直状态时,复合钢筋试样中部暴露出的覆层材料全部浸没在腐蚀溶液中。本发明能够模拟复合钢筋试样的覆层材料发生孔蚀后,芯材与覆层发生电偶腐蚀的现象,可对耦合电位、耦合电流进行实时测量,并对芯材的腐蚀速率、芯材孔蚀深度综合进行评价。
Description
技术领域
本发明涉及电偶腐蚀实验技术领域,尤其涉及一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验装置及方法。
背景技术
目前大量用于普通钢筋混凝土结构中的碳素钢筋,在海水或潮湿的腐蚀环境下容易被锈蚀,导致设施结构的强度降低,严重影响了设施结构的服役寿命。为改变以上状况,近年来不锈钢钢筋被推出,但是由于不锈钢钢筋的价格高,在普通的设施结构中限制了其推广应用。在这样的背景下,复合钢筋作为一种新兴材料成为业界研究的新方向。
在复合钢筋的使用过程中,必须要考虑的一个重要问题就是电偶腐蚀,电偶腐蚀存在于众多的工业装置和工程结构中,是一种最普遍的局部腐蚀类型,往往难以预测和预防,导致构件在没有先兆的情况下突然失效,破坏了结构的可靠性。复合钢筋的覆层材料通常为耐蚀金属,其腐蚀电位较高,一旦腐蚀穿孔,芯部材料就会暴露在介质中,由于大阴极、小阳极的电偶腐蚀效应,使得自腐蚀电位较负的芯部材料腐蚀速度急剧增加,从而导致复合钢筋腐蚀失效。因此,研究复合钢筋的覆层材料与芯部材料之间发生电偶腐蚀所带来的危害十分重要。
发明内容
本发明提供了一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验装置及方法,能够模拟复合钢筋试样的覆层材料发生孔蚀后,芯材与覆层发生电偶腐蚀的现象,可对耦合电位、耦合电流进行实时测量,并对芯材的腐蚀速率、芯材孔蚀深度综合进行评价,为材料的腐蚀失效行为分析提供理论依据。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验装置,包括封闭式的箱体、摆动夹具A、摆动夹具B、零阻电流计、测温电极、加热器及控制系统;所述箱体的顶部分别设有摆动夹具A、摆动夹具B及溶液注入/排出口;芯材试样的上部与摆动夹具A相连,下部伸入到箱体内的腐蚀溶液中,芯材试样的外侧设芯材试样绝缘套,芯材试样绝缘套的侧面设有多个孔洞,芯材试样的顶端通过导线连接零阻电流计的对应接口;复合钢筋试样上部与摆动夹具B相连,下部伸入到箱体内的腐蚀溶液中,复合钢筋试样的上部、下部分别设复合钢筋试样绝缘套;复合钢筋试样的顶端通过导线连接零阻电流计;箱体的下部分别设有测温电极及加热器;芯材试样能够由摆动夹具A带动在水平状态与竖直状态之间摆动,复合钢筋试样能够由摆动夹具B带动在水平状态与竖直状态之间摆动;芯材试样和复合钢筋试样处于水平状态时不与腐蚀溶液接触;复合钢筋试样处于竖直状态时,复合钢筋试样中部即上部复合钢筋试样绝缘套与下部复合钢筋试样绝缘套之间暴露出的覆层材料全部浸没在腐蚀溶液中;摆动夹具A的驱动端、摆动夹具B的驱动端、测温电极及加热器分别连接控制系统。
所述摆动夹具A、摆动夹具B均由摆动电机、传动机构及夹具头组成,摆动电机设于箱体外部,通过传动机构与夹具头相连,夹具头采用聚四氟材质制作。
所述溶液注入/排出口设有封盖。
所述芯材试样绝缘套将芯材试样整体紧密包裹,芯材试样绝缘套上开设若干个直径不同的孔洞。
所述孔洞分为远邻分散孔洞和近邻分散孔洞2种,其中远邻分散孔洞的孔洞间距为最小孔洞直径的1.1~5倍,近邻分散孔洞的孔洞间距为最小孔洞直径的0.1~1倍。
所述孔洞的直径为0.5~5mm,孔洞的数量为1~10个。
所述控制系统设操作面板,操作面板上设有温度控制按钮、摆动夹具A的摆动周期设定按钮、摆动夹具B的摆动周期设定按钮及试验时间设定按钮。
一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,包括如下步骤:
1)将一根复合钢筋切成长度相同的A段和B段,利用线切割将A段复合钢筋的覆层切掉,只保留芯材,并将芯材加工成圆柱体,对加工后的芯材进行打磨抛光得到芯材试样;将B段复合钢筋酸洗去除氧化铁皮后打磨抛光,得到复合钢筋试样;
2)将经步骤1)处理的芯材试样和复合钢筋试样分别进行脱脂及中和处理、清洗及脱水;用千分尺测量芯材试样的圆柱体直径D、长度L,并计算其质量M0;
3)利用弹性绝缘材料制备芯材试样绝缘套和复合钢筋试样绝缘套,2个试样绝缘套的下端均为封口结构,芯材试样绝缘套的侧面开设若干直径不同的孔洞;
4)芯材试样的下端套装芯材试样绝缘套后固定在摆动夹具A上,复合钢筋试样的上部、下部分别套装复合钢筋试样绝缘套后固定在摆动夹具B上;
5)根据复合钢筋的服役环境配置腐蚀溶液,将腐蚀溶液通过溶液注入/排出口注入箱体内;液面高度满足以下条件:当试样处于水平状态时,试样与腐蚀溶液不接触,当试样处于竖直状态时,芯材试样和复合钢筋试样的下端浸没在腐蚀溶液中,其中复合钢筋试样中部暴露出的覆层材料完全浸没在腐蚀溶液中;
6)通过控制系统的操作面板设定试验参数,包括箱体加热温度、芯材试样摆动周期、复合钢筋试样摆动周期以及总的试验时间;
7)将芯材试样的顶端、复合钢筋试样的顶端分别通过导线与零阻电流计的对应接口相连,测量耦合电位和耦合电流;
8)试验结束后,对芯材试样进行酸洗除锈,测量芯材试样的重量M1,利用千分尺测量腐蚀坑深度;
9)根据试验结果,计算芯材与覆层发生电偶腐蚀时芯材的腐蚀速率、芯材腐蚀坑深度;并记录耦合电位和耦合电流随时间变化曲线;其中:
式中,t为腐蚀时间,单位h。
所述箱体加热温度为20℃~60℃。
所述芯材试样和复合钢筋试样统称为试样,一个摆动周期的时间为60min;当模拟全浸环境时,一个摆动周期中,试样处于水平状态的时间为0min,处于竖直状态的时间为60min;当模拟干湿交替环境时,一个摆动周期中,试样在处于水平状态的时间为45min~50min,处于竖直状态的时间为10min~15min。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)本发明能够模拟复合钢筋试样的覆层材料发生不同程度孔蚀后,芯材与覆层发生电偶腐蚀的现象,可对耦合电位、耦合电流进行实时测量,并对芯材的腐蚀速率、芯材孔蚀深度综合进行评价,为材料的腐蚀失效行为分析提供理论依据;
2)芯材试样绝缘套、复合钢筋试样绝缘套可以反复多次使用,降低了使用成本;
3)通过摆动夹具A、摆动夹具B模拟2种试样处于海洋全浸环境和海洋干湿交替环境时的腐蚀现象,实验过程直观、可控、适用性强;
4)本发明所述装置结构简单、操作方便,造价低、易于维护。
附图说明
图1是本发明所述一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验装置的结构示意图。
图2是本发明实施例1中耦合电流随时间的变化曲线。
图3是本发明实施例1中耦合电位随时间的变化曲线。
图4是本发明实施例2中耦合电流随时间的变化曲线。
图5是本发明实施例2中耦合电位随时间的变化曲线。
图中:1.箱体 2.腐蚀溶液 3.芯材试样 4.复合钢筋试样 5.芯材试样绝缘套 6.复合钢筋试样绝缘套 7.零阻电流计 8.测温电极 9.加热器 10.溶液注入/排出口 11控制系统操作面板 12.摆动夹具A 13.摆动夹具B
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
如图1所示,本发明所述一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验装置,包括箱体1、摆动夹具A12、摆动夹具B13、零阻电流计7、测温电极8、加热器9及控制系统;所述箱体1的顶部分别设有摆动夹具A12、摆动夹具B13及溶液注入/排出口10;芯材试样3的上部与摆动夹具A12相连,下部伸入到箱体1内的腐蚀溶液2中,芯材试样3的外侧设芯材试样绝缘套5,芯材试样绝缘套5的侧面设有多个孔洞,芯材试样3的顶端通过导线连接零阻电流计7的对应接口;复合钢筋试样4上部与摆动夹具B13相连,下部伸入到箱体1内的腐蚀溶液2中,复合钢筋试样4的上部、下部分别设复合钢筋试样绝缘套6,复合钢筋试样4的顶端通过导线连接零阻电流计7;箱体1的下部分别设有测温电极8及加热器9;芯材试样3能够由摆动夹具A12带动在水平状态与竖直状态之间摆动,复合钢筋试样4能够由摆动夹具B13带动在水平状态与竖直状态之间摆动;芯材试样3和复合钢筋试样4处于水平状态时不与腐蚀溶液2接触;复合钢筋试样4处于竖直状态时,复合钢筋试样4中部即上部复合钢筋试样绝缘套与下部复合钢筋试样绝缘套之间暴露出的覆层材料全部浸没在腐蚀溶液2中;摆动夹具A12的驱动端、摆动夹具B13的驱动端、测温电极及加热器分别连接控制系统。
所述摆动夹具A12、摆动夹具B13均由摆动电机、传动机构及夹具头组成,摆动电机设于箱体1外部,通过传动机构与夹具头相连,夹具头采用聚四氟材质制作。
所述溶液注入/排出口10设有封盖。
所述芯材试样绝缘套5将芯材试样3整体紧密包裹,芯材试样绝缘套5上开设若干个直径不同的孔洞。
所述孔洞分为远邻分散孔洞和近邻分散孔洞2种,其中远邻分散孔洞的孔洞间距为最小孔洞直径的1.1~5倍,近邻分散孔洞的孔洞间距为最小孔洞直径的0.1~1倍。
所述孔洞的直径为0.5~5mm,孔洞的数量为1~10个。
所述控制系统设操作面板11,操作面板11上设有温度控制按钮、摆动夹具A的摆动周期设定按钮、摆动夹具B的摆动周期设定按钮及试验时间设定按钮。
一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,包括如下步骤:
1)将一根复合钢筋切成长度相同的A段和B段,利用线切割将A段复合钢筋的覆层切掉,只保留芯材,并将芯材加工成圆柱体,对加工后的芯材进行打磨抛光得到芯材试样3;将B段复合钢筋酸洗去除氧化铁皮后打磨抛光,得到复合钢筋试样4;
2)将经步骤1)处理的芯材试样3和复合钢筋试样4分别进行脱脂及中和处理、清洗及脱水;用千分尺测量芯材试样3的圆柱体直径D、长度L,并计算其质量M0;
3)利用弹性绝缘材料制备芯材试样绝缘套5和复合钢筋试样绝缘套6,2个试样绝缘套5、6的下端均为封口结构,芯材试样绝缘套5的侧面开设若干直径不同的孔洞;
4)芯材试样3的下端套装芯材试样绝缘套5后固定在摆动夹具A12上,复合钢筋试样4的上部、下部分别套装复合钢筋试样绝缘套6后固定在摆动夹具B13上;
5)根据复合钢筋的服役环境配置腐蚀溶液,将腐蚀溶液通过溶液注入/排出口10注入箱体1内;液面高度满足以下条件:当试样3、4处于水平状态时,试样3、4与腐蚀溶液2不接触,当试样3、4处于竖直状态时,芯材试样3和复合钢筋试样4的下端浸没在腐蚀溶液2中,其中复合钢筋试样4中部暴露出的覆层材料完全浸没在腐蚀溶液2中;
6)通过控制系统的操作面板11设定试验参数,包括箱体加热温度、芯材试样摆动周期、复合钢筋试样摆动周期以及总的试验时间;
7)将芯材试样3的顶端、复合钢筋试样4的顶端分别通过导线与零阻电流计7的对应接口相连,测量耦合电位和耦合电流;
8)试验结束后,对芯材试样3进行酸洗除锈,测量芯材试样3的重量M1,利用千分尺测量腐蚀坑深度;
9)根据试验结果,计算芯材与覆层发生电偶腐蚀时芯材的腐蚀速率、芯材腐蚀坑深度;并记录耦合电位和耦合电流随时间变化曲线;其中:
式中,t为腐蚀时间,单位h。
所述箱体1加热温度为20℃~60℃。
所述芯材试样3和复合钢筋试样4统称为试样,一个摆动周期的时间为60min;当模拟全浸环境时,一个摆动周期中,试样3、4处于水平状态的时间为0min,处于竖直状态的时间为60min;当模拟干湿交替环境时,一个摆动周期中,试样3、4在处于水平状态的时间为45min~50min,处于竖直状态的时间为10min~15min。
本发明中,箱体1的顶部设有一个溶液注入/排出口10和两个摆动夹具,溶液注入/排出口10用于注入或排出腐蚀溶液,两个摆动夹具分别用于使芯材试样3和复合钢筋试样4在水平状态及竖直状态之间摆动90°,通过在水平状态起点→竖直状态终点→水平状态起点之间摆动90°的循环摆动模式,并控制在各状态时的停留时间,实现对试样处于干湿交替环境或者全浸环境的模拟。
芯材试样绝缘套5根据芯材试样3的直径配备相应的规格,其上开设若干直径不等的孔洞,芯材试样绝缘套5将芯材试样3整体紧密包裹住,通过其上的孔洞模拟芯材在腐蚀介质中的暴露部位。
复合钢筋试样4的上部、下部分别配有复合钢筋试样绝缘套6,用于将复合钢筋试样4的非腐蚀面进行密封,通过配置不同高度的复合钢筋试样绝缘套6使复合钢筋试样4中部暴露出不同面积的覆层。
零阻电流计7通过铜导线分别与复合钢筋试样4、芯材试样3相连;测温电极8、加热器9分别与控制系统相连,用于控制箱体1内的温度;摆动夹具A、摆动夹具B的控制端(摆动电机)分别与控制系统相连,用于控制芯材试样3、复合钢筋试样4的摆动周期。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
本实施例中,对316L/Q345复合钢筋在海洋全浸区环境,覆层和芯材发生的电偶腐蚀进行模拟试验。
将一根316L/Q345复合钢筋切成长度均为200mm的A段和B段,利用线切割将A段复合钢筋的覆层(316L材质)切掉,保留芯材(Q345材质),将芯材加工成圆柱体,然后对芯材进行打磨、抛光,得到芯材试样3。对B段复合钢筋经酸洗去除氧化铁皮后,打磨、抛光得到复合钢筋试样4。
将芯材试样3和复合钢筋试样4分别进行脱脂及中和处理,然后清洗并脱水;用千分尺测量芯材试样3的圆柱体直径D、长度L,并计算其质量M0。
利用弹性绝缘材料制备芯材试样绝缘套5和复合钢筋试样绝缘套6,芯材试样3及复合钢筋试样4的底端分别通过对应的试样绝缘套密封。其中,芯材试样绝缘套5的高度为180mm,按远邻分散孔洞设计,在侧面开设3个直径分别为5mm、10mm和15mm的孔洞,孔洞间距为20mm。2个复合钢筋试样绝缘套6分别用于将复合钢筋试样4的上部、下部分别密封,复合钢筋试样绝缘套6中部暴露出的复合钢筋覆层高度为120mm。
将芯材试样3连同芯材试样绝缘套5固定在摆动夹具A12上,将复合钢筋试样4连同复合钢筋试样绝缘套6固定在摆动夹具B13上。
配置3.5%NaCl腐蚀溶液,将腐蚀溶液通过溶液注入/排出口10注入箱体1内。通过控制系统的操作面板11设置箱体1加热温度为25℃,芯材试样3及复合钢筋试样4处于水平状态的时间为0min、处于竖直状态的时间为60min,试验总时间为10h。
将芯材试样3和复合钢筋试样4通过导线与零阻电流计7相连,测量耦合电位和耦合电流。试验结束后对芯材试样3进行酸洗除锈,测量芯材试样3的重量M1,利用千分尺测量腐蚀坑深度。根据试验结果,计算芯材与覆层发生电偶腐蚀时芯材腐蚀的 (t为腐蚀时间,单位h);芯材腐蚀坑深度(mm);记录耦合电位和耦合电流随时间变化曲线。
本实施例试验结果:芯材腐蚀坑深度分别为:1.82mm、1.24mm和0.87mm,芯材腐蚀速率为0.25g/h;图2是本实施例中耦合电流随时间的变化曲线,图3是本实施例中耦合电位随时间的变化曲线。
【实施例2】
本实施例中,对2205/Q235复合钢筋在海洋潮差区环境,覆层和芯材发生的电偶腐蚀进行模拟试验。
将一根2205/Q235复合钢筋切成长度均为300mm的A段和B段,利用线切割将A段复合钢筋的覆层(2205材质)切掉,只保留芯材(材质为Q235),将芯材加工成圆柱体,然后对芯材进行打磨、抛光,得到芯材试样3。对B段复合钢筋经酸洗去除氧化铁皮后,打磨、抛光得到复合钢筋试样4。
将芯材试样3和复合钢筋试样4进行脱脂及中和处理,然后清洗并脱水。用千分尺测量芯材试样3的圆柱体直径D、长度L,并计算其质量M0。
利用弹性绝缘材料制备芯材试样绝缘套5和复合钢筋试样绝缘套6,芯材试样3及复合钢筋试样4的底端分别通过对应的试样绝缘套密封。其中,芯材试样绝缘套5的高度为280mm,按照“近邻分散孔洞”设计,在侧面制备4个直径分别为6mm、8mm、10mm和12mm的孔洞,孔洞间距为2mm。2个复合钢筋试样绝缘套6分别用于密封住复合钢筋试样4的上部和下部,复合钢筋试样绝缘套6中部暴露出的复合钢筋覆层高度为150mm。
将芯材试样3连同芯材试样绝缘套5固定在摆动夹具A12上,将复合钢筋试样4连同复合钢筋试样绝缘套6固定在摆动夹具B13上。
配置pH值为6.5、Cl-浓度为5%的饱和Ca(OH)2腐蚀溶液,将腐蚀溶液通过溶液注入/排出口10注入箱体1内。设置2个摆动夹具处于水平状态的时间为40min、处于竖直状态的时间为20min。总试验时间为10h。
将芯材试样3和复合钢筋试样4通过导线与零阻电流计7相连,测量耦合电位和耦合电流。试验结束后,对芯材试样3进行酸洗除锈,测量芯材试样3的重量M1,利用千分尺测量腐蚀坑深度。根据试验结果,计算芯材与覆层发生电偶腐蚀时芯材腐蚀的腐蚀速率=(t为腐蚀时间,单位h);芯材腐蚀坑深度(mm);记录耦合电位和耦合电流随时间变化曲线。
本实施例试验结果:芯材腐蚀坑深度分别为:2.32mm、1.98mm、1.82mm和1.44mm,芯材腐蚀速率为0.47g/h;图4是本实施例耦合电流随时间的变化曲线,图5是本实施例耦合电位随时间的变化曲线。
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 (8)
1.一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,用于模拟复合钢筋试样的覆层材料发生孔蚀后芯材与覆层发生电偶腐蚀的现象,对耦合电位、耦合电流进行实时测量,并对芯材的腐蚀速率、芯材孔蚀深度进行评价;其特征在于,所述方法基于一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验装置实现;所述装置包括封闭式的箱体、摆动夹具A、摆动夹具B、零阻电流计、测温电极、加热器及控制系统;所述箱体的顶部分别设有摆动夹具A、摆动夹具B及溶液注入/排出口;芯材试样的上部与摆动夹具A相连,下部伸入到箱体内的腐蚀溶液中,芯材试样的外侧设芯材试样绝缘套,芯材试样绝缘套的侧面设有多个孔洞,孔洞的直径为0.5~5mm,孔洞的数量为1~10个;芯材试样的顶端通过导线连接零阻电流计的对应接口;复合钢筋试样上部与摆动夹具B相连,下部伸入到箱体内的腐蚀溶液中,复合钢筋试样的上部、下部分别设复合钢筋试样绝缘套;复合钢筋试样的顶端通过导线连接零阻电流计;箱体的下部分别设有测温电极及加热器;芯材试样能够由摆动夹具A带动在水平状态与竖直状态之间摆动,复合钢筋试样能够由摆动夹具B带动在水平状态与竖直状态之间摆动;芯材试样和复合钢筋试样处于水平状态时不与腐蚀溶液接触;复合钢筋试样处于竖直状态时,复合钢筋试样中部即上部复合钢筋试样绝缘套与下部复合钢筋试样绝缘套之间暴露出的覆层材料全部浸没在腐蚀溶液中;摆动夹具A的驱动端、摆动夹具B的驱动端、测温电极及加热器分别连接控制系统;
所述复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法包括如下步骤:
1)将一根复合钢筋切成长度相同的A段和B段,利用线切割将A段复合钢筋的覆层切掉,只保留芯材,并将芯材加工成圆柱体,对加工后的芯材进行打磨抛光得到芯材试样;将B段复合钢筋酸洗去除氧化铁皮后打磨抛光,得到复合钢筋试样;
2)将经步骤1)处理的芯材试样和复合钢筋试样分别进行脱脂及中和处理、清洗及脱水;用千分尺测量芯材试样的圆柱体直径D、长度L,并计算其质量M0;
3)利用弹性绝缘材料制备芯材试样绝缘套和复合钢筋试样绝缘套,2个试样绝缘套的下端均为封口结构,芯材试样绝缘套的侧面开设若干直径不同的孔洞;
4)芯材试样的下端套装芯材试样绝缘套后固定在摆动夹具A上,复合钢筋试样的上部、下部分别套装复合钢筋试样绝缘套后固定在摆动夹具B上;
5)根据复合钢筋的服役环境配置腐蚀溶液,将腐蚀溶液通过溶液注入/排出口注入箱体内;液面高度满足以下条件:当试样处于水平状态时,试样与腐蚀溶液不接触,当试样处于竖直状态时,芯材试样和复合钢筋试样的下端浸没在腐蚀溶液中,其中复合钢筋试样中部暴露出的覆层材料完全浸没在腐蚀溶液中;
6)通过控制系统的操作面板设定试验参数,包括箱体加热温度、芯材试样摆动周期、复合钢筋试样摆动周期以及总的试验时间;
7)将芯材试样的顶端、复合钢筋试样的顶端分别通过导线与零阻电流计的对应接口相连,测量耦合电位和耦合电流;
8)试验结束后,对芯材试样进行酸洗除锈,测量芯材试样的重量M1,利用千分尺测量腐蚀坑深度;
9)根据试验结果,计算芯材与覆层发生电偶腐蚀时芯材的腐蚀速率、芯材腐蚀坑深度;并记录耦合电位和耦合电流随时间变化曲线;其中:
式中,t为腐蚀时间,单位h。
2.根据权利要求1所述的一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,其特征在于,所述摆动夹具A、摆动夹具B均由摆动电机、传动机构及夹具头组成,摆动电机设于箱体外部,通过传动机构与夹具头相连,夹具头采用聚四氟材质制作。
3.根据权利要求1所述的一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,其特征在于,所述溶液注入/排出口设有封盖。
4.根据权利要求1所述的一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,其特征在于,所述芯材试样绝缘套将芯材试样整体紧密包裹,芯材试样绝缘套上开设若干个直径不同的孔洞。
5.根据权利要求4所述的一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,其特征在于,所述孔洞分为远邻分散孔洞和近邻分散孔洞2种,其中远邻分散孔洞的孔洞间距为最小孔洞直径的1.1~5倍,近邻分散孔洞的孔洞间距为最小孔洞直径的0.1~1倍。
6.根据权利要求1所述的一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,其特征在于,所述控制系统设操作面板,操作面板上设有温度控制按钮、摆动夹具A的摆动周期设定按钮、摆动夹具B的摆动周期设定按钮及试验时间设定按钮。
7.根据权利要求1所述的一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,其特征在于,所述箱体加热温度为20℃~60℃。
8.根据权利要求1所述的一种复合钢筋覆层与芯材的电偶腐蚀模拟试验方法,其特征在于,所述芯材试样和复合钢筋试样统称为试样,一个摆动周期的时间为60min;当模拟全浸环境时,一个摆动周期中,试样处于水平状态的时间为0min,处于竖直状态的时间为60min;当模拟干湿交替环境时,一个摆动周期中,试样在处于水平状态的时间为45min~50min,处于竖直状态的时间为10min~15min。
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