CN111999230A - 快速评估混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置,包括试验箱,所述试验箱上安装有支架,所述支架两侧设有U型卡槽,在U型卡槽的外壁上安装有若干个锁紧螺栓,在支架的中心设有圆孔,在支架的下端设有定位凸台,定位凸台的顶部与支架的下端平齐,在定位凸台上安装有空心的圆柱筒,在圆柱筒上安装有密封盖,混凝土位于圆柱筒中。本发明提供一种快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置,能快速评估混凝土近表面抗氯离子渗透性,试验方法易操作。

Description

快速评估混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置及方法
技术领域
本发明涉及快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置及试验方法,属于混凝土领域
背景技术
目前,越来越多的混凝土结构构件是在预制工厂进行的。在预制工厂中,混凝土预制构件通常采用加速养护的方式,以提高生产效率。在桥梁和道路工程建设中,预制好混凝土构件和现场浇筑的混凝土构件在耐久性上存在差异性。其中,抗氯离子渗透性是钢筋混凝土结构重点关心的一个指标。
养护方式对混凝土抗氯离子渗透性有很大影响,尤其是对混凝土的近表面 (0~50mm)而言。然而,目前在国家标准GB/T 50082-2009提出的混凝土抗氯离子渗透试验方法(快速氯离子迁移系数法和电通量法)中,试验设备较为复杂,且都需要通电进行测试。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置及试验方法,能快速评估混凝土近表面抗氯离子渗透性,试验方法易操作。
技术方案:为解决上述技术问题,本发明的快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置,包括试验箱,所述试验箱上安装有支架,所述支架两侧设有U 型卡槽,在U型卡槽的外壁上安装有若干个锁紧螺栓,在支架的中心设有圆孔,在支架的下端设有定位凸台,定位凸台的顶部与支架的下端平齐,在定位凸台上安装有空心的圆柱筒,在圆柱筒上安装有密封盖,混凝土位于圆柱筒中。
作为优选,所述试验箱外壁上设有刻度尺。
作为优选,所述U型卡槽的外壁上延伸有指示针。
一种上述的快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验方法,包括以下步骤:
(1)制备试样:通过不同养护方式,制备混凝土试样,每种养护方式制备5个混凝土试样,试样的尺寸为100mm*100mm*100mm;
(2)将每种养护方式的5个试样进行切割,以试样浇筑面为顶端,依次切割距浇筑面10mm、20mm、30mm、40mm和50mm处的试块;
(3)在切割好的试样四周涂抹密封材料,保证试样四周处于密封状态,并测量试
(4)将密封好的试样放入烘箱中,烘箱温度为50℃,干燥3天;
(5)将烘干的试样取出,放入干燥皿中,备用;
(6)在试验箱中倒入配置好的NaCl溶液,调节锁紧螺栓,使溶液超过支架底部 2~3mm;
(7)称量试样初始质量M0,放入到试验箱中,试样测试面朝下,立刻记录试样首次接触溶液的时间;
(8)在试样上方盖上一层塑料盖,控制上表面的水分蒸发;
(9)在试验开始后的,将试样取出,并用湿纸巾或布擦掉试样的表面水份。吸除多余水分后,倒置试样,使试样的测试面朝上,测量不同时刻的试样质量Mt,测试面为距浇筑面不同距离(10mm、20mm…)处的那个面;
(10)每次称量结束后,再次将试样放到支架上,试样测试面朝下;
(11)根据记录的试验数据,计算不同时刻混凝土的NaCl溶液吸收量Ct,公式如下:
Figure BDA0002646556830000021
式中,ΔM为试样的质量变化,它通过t时刻的试样质量Mt减去试样的初始质量M0;S为试样浇筑面的面积;
(12)之后,将NaCl溶液吸收量Ct
Figure BDA0002646556830000022
进行线性回归分析,获得的直线斜率k即为混凝土的NaCl溶液吸收率E;
(13)通过比较距离不同混凝土表面的混凝土试样的NaCl溶液吸收率,即可定量评价养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的影响。
作为优选,所述步骤(11)的时刻为1、4、9、16、25、36、49、64、81、100、121、 144min。
作为优选,所述步骤(6)中的NaCl溶液,浓度为2mol/L。
有益效果:本发明具有以下技术优势:
(1)本发明测量装置结构简单,易于操作,避免了传统测试方法带来的误差和繁琐,可快速获得混凝土的抗氯离子渗透性。
(2)本发明通过距不同混凝土浇筑面处切割试块,可用于评估不同养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的影响,试验结果可用于指导预制品的生产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为试样时间与吸收量的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示,本发明的快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置,包括试验箱1,所述试验箱1上安装有支架8,所述支架8两侧设有U型卡槽4,在U型卡槽4的外壁上安装有若干个锁紧螺栓5,在支架8的中心设有圆孔,在支架8 的下端设有定位凸台7,定位凸台7的顶部与支架8的下端平齐,在定位凸台7上安装有空心的圆柱筒3,在圆柱筒3上安装有密封盖2,混凝土位于圆柱筒3中,所述试验箱1外壁上设有刻度尺,所述U型卡槽4的外壁上延伸有指示针。
一种快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验方法,包括以下步骤:
(1)制备试样6:通过不同养护方式,制备混凝土试样6,每种养护方式制备5个混凝土试样6,试样6的尺寸为100mm*100mm*100mm;
(2)将每种养护方式的5个试样6进行切割,以试样6浇筑面为顶端,依次切割距浇筑面10mm、20mm、30mm、40mm和50mm处的试块,测试面的截面尺寸为10.02mm ×9.97mm;
(3)在切割好的试样6四周涂抹密封材料,保证试样6四周处于密封状态,并测量试样6的尺寸;
(4)将密封好的试样6放入烘箱中,烘箱温度为50℃,干燥3天;
(5)将烘干的试样6取出,放入干燥皿中,备用;
(6)在试验箱1中倒入配置好的NaCl溶液,使溶液超过支架82~3mm;
(7)称量试样6初始质量M0,放入到试验箱1中,试样6测试面朝下,立刻记录试样6首次接触溶液的时间;
(8)在试样6上方盖上一层塑料盖,控制上表面的水分蒸发;
(9)在试验开始后的,将试样6取出,并用湿纸巾或布擦掉试样6的表面水份。吸除多余水分后,倒置试样6,使试样6的测试面朝上,测量不同时刻的试样6质量 M;
(10)每次称量结束后,再次将试样6放到支架8上,试样6测试面朝下;
(11)根据记录的试验数据,计算不同时刻混凝土的NaCl溶液吸收量Ct,公式如下:
Figure BDA0002646556830000031
式中,ΔM为试样6的质量变化,它通过t时刻的试样6质量Mt减去试样6的初始质量M0
S为试样6浇筑面的面积,测试数据如下表;
表1混凝土试样6测试数据
Figure BDA0002646556830000032
Figure BDA0002646556830000041
(12)之后,将NaCl溶液吸收量Ct
Figure BDA0002646556830000042
进行线性回归分析,获得的直线斜率k即为混凝土的NaCl溶液吸收率E,通过绘制时间
Figure BDA0002646556830000043
与NaCl溶液吸收量Ct的关系,如下图 2所示,为某一试样6的测试曲线,直线斜率k即为混凝土的NaCl溶液吸收率E=0.0028 g/cm2
(13)通过比较距离不同混凝土表面的混凝土试样6的NaCl溶液吸收率,即可定量评价养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置,其特征在于:包括试验箱,所述试验箱上安装有支架,所述支架两侧设有U型卡槽,在U型卡槽的外壁上安装有若干个锁紧螺栓,在支架的中心设有圆孔,在支架的下端设有定位凸台,定位凸台的顶部与支架的下端平齐,在定位凸台上安装有空心的圆柱筒,在圆柱筒上安装有密封盖,混凝土位于圆柱筒中。
2.根据权利要求1所述的快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置,其特征在于:所述试验箱外壁上设有刻度尺。
3.根据权利要求1所述的快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置,其特征在于:所述U型卡槽的外壁上延伸有指示针。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备试样:通过不同养护方式,制备混凝土试样,每种养护方式制备5个混凝土试样,试样的尺寸为100mm*100mm*100mm;
(2)将每种养护方式的5个试样进行切割,以试样浇筑面为顶端,依次距浇筑面10mm、20mm、30mm、40mm和50mm处切割试验试块,切割的试块尺寸为100mm×100mm×50mm;
(3)在切割好的试样四周涂抹密封材料,保证试样四周处于密封状态,并测量试样的尺寸;
(4)将密封好的试样放入烘箱中,烘箱温度为50℃,干燥3天;
(5)将烘干的试样取出,放入干燥皿中,备用;
(6)在试验箱中倒入配置好的NaCl溶液,调节锁紧螺栓,使溶液超过支架底部2~3mm;
(7)称量试样初始质量M0,放入到试验箱中,试样测试面朝下,立刻记录试样首次接触溶液的时间;
(8)在试样上方盖上一层塑料盖,控制上表面的水分蒸发;
(9)在试验开始后的不同时刻t,将试样取出,并用湿纸巾或布擦掉试样的表面水份。吸除多余水分后,倒置试样,使试样的测试面朝上,测量不同时刻t的试样质量Mt
(10)每次称量结束后,再次将试样放到支架上,试样测试面朝下;
(11)根据记录的试验数据,计算不同时刻t混凝土的NaCl溶液吸收量Ct,公式如下:
Figure FDA0002646556820000011
式中,ΔM为试样的质量变化,它通过t时刻的试样质量Mt减去试样的初始质量M0;S为试样浇筑面的面积;
(12)之后,将NaCl溶液吸收量Ct
Figure FDA0002646556820000021
进行线性回归分析,获得的直线斜率k即为混凝土的NaCl溶液吸收率E;
(13)通过比较距离不同混凝土表面的混凝土试样的NaCl溶液吸收率,即可定量评价养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的影响。
5.根据权利要求4所述的快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验装置,其特征在于:所述步骤(11)的时刻为1、4、9、16、25、36、49、64、81、100、121、144min。
6.根据权利要求4所述的快速评估养护方式对混凝土近表面抗氯离子渗透性的试验方法,其特征在于:所述步骤(6)中的NaCl溶液,浓度为2mol/L。
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