CN116297154A - 一种地下结构加速腐蚀试验装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种地下结构加速腐蚀试验装置及控制方法，涉及地下结构试验技术领域，其装置包括试验箱体、设置于试验箱体内的固定机构、用于输入氯化钠溶液至试验箱体内的溶液输送机构、用于补充氯离子浓度的高浓度氯化钠溶液补偿机构、用于对氯化钠溶液进行通电的电磁加速腐蚀机构及用于检测氯离子浓度并控制高浓度氯化钠溶液补偿机构启闭的氯离子浓度检测件；试验箱体上开设有供固定机构进行放置并进行试验的试验腔，试验箱体上设置有用于盖设并密封试验腔的密封盖，固定机构用于对进行试验的隧道试件进行固定，电磁加速腐蚀机构包括设置于试验腔的腔底与密封盖上的第一电磁极板。本申请具有提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度的效果。

Description

一种地下结构加速腐蚀试验装置及控制方法

技术领域

本申请涉及地下结构试验技术领域，尤其是涉及一种地下结构加速腐蚀试验装置及控制方法。

背景技术

进入二十一世纪，随着科学技术与经济的发展，地下空间被越来越多地开发和利用，随之而来的结构承载和耐久性问题也逐渐凸显。考虑到钢筋混凝土结构在实际服役环境下各因素之间的差异性与相互作用，从而导致腐蚀性离子对混凝土损伤劣化及进入混凝土内部诱发钢筋的腐蚀是一个漫长的过程。因此现阶段在对地下结构耐久性问题进行研究时，通常采用加速腐蚀试验的方式进行试验来分析混凝土结构耐久性劣化的机理及相关过程。

相关技术中，由于钢筋的加速腐蚀是一个电化学过程，故在对地下结构的模型试验进行耐久性试验时，一般采用ASTM氯离子法和RCM法进行加速腐蚀试验。

针对上述中的相关技术，发现有如下缺陷：在通过ASTM氯离子法和RCM法进行加速腐蚀试验的过程中，随着腐蚀的进行，溶液中氯离子会有损耗，从而对腐蚀效率以及氯离子的渗透深度产生影响，进而影响试验结果。

发明内容

为了提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度，本申请提供一种地下结构加速腐蚀试验装置及控制方法。

第一方面，本申请提供一种地下结构加速腐蚀试验装置，采用如下的技术方案：

一种地下结构加速腐蚀试验装置，包括试验箱体、设置于所述试验箱体内的固定机构、用于输入氯化钠溶液至所述试验箱体内的溶液输送机构、用于补充氯离子浓度的高浓度氯化钠溶液补偿机构、用于对氯化钠溶液进行通电的电磁加速腐蚀机构及用于检测氯离子浓度并控制所述高浓度氯化钠溶液补偿机构启闭的氯离子浓度检测件；

所述试验箱体上开设有供所述固定机构进行放置并进行试验的试验腔，所述试验箱体上设置有用于盖设并密封所述试验腔的密封盖，所述固定机构用于对进行试验的隧道试件进行固定，所述电磁加速腐蚀机构包括设置于所述试验腔的腔底与所述密封盖上的第一电磁极板。

通过采用上述技术方案，将隧道试件固定于固定机构后，通过溶液输送机构将氯化钠溶液输入至试验箱体内，并使电磁加速腐蚀机构对氯化钠溶液进行通电，从而对隧道试件进行加速腐蚀试验，在试验过程中通过氯离子浓度检测件对氯化钠溶液内的氯离子浓度进行检测并控制高浓度氯化钠溶液补偿机构启闭，在氯化钠溶液内的氯离子浓度降低时，通过高浓度氯化钠溶液补偿机构将高浓度氯化钠溶液输送至试验箱体内，从而对氯化钠溶液内的氯离子进行补充，使氯化钠溶液内的氯离子进行浓度保持稳定，提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度。

可选的，所述电磁加速腐蚀机构还包括设置于隧道试件内侧壁的第二电磁极板，所述第二电磁极板与所述第一电磁极板互相配合并用于驱使氯化钠溶液中的氯离子向靠近隧道试件的方向进行定向移动。

通过采用上述技术方案，在隧道试件内侧壁设置第二电磁极板，通过第二电磁极板与第一电磁极板共同进行通电，从而使氯化钠溶液内的氯离子能更容易定向迁移到隧道试件，从而进一步加速氯离子对试件的腐蚀效果。

可选的，所述溶液输送机构包括用于对氯化钠溶液进行放置的溶液放置箱及用于将氯化钠溶液输送至所述试验箱体内的加压输送件，所述加压输送件的一端与所述溶液放置箱连接，所述加压输送件的另一端与所述密封盖连接。

通过采用上述技术方案，通过加压输送件将氯化钠溶液输送至试验箱体内，从而方便后续对隧道试件进行试验，且通过加压输送件对氯化钠溶液的输送，从而提高试验箱体内氯化钠溶液的水压，从而模拟隧道试件在实际地下环境中受到的水压，从而提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度。

可选的，所述高浓度氯化钠溶液补偿机构包括用于对高浓度氯化钠溶液进行放置的高浓度氯化钠溶液放置箱、用于将高浓度氯化钠溶液输送至所述试验箱体内的高浓度氯离子输送件及将所述试验箱体内已消耗的适量氯化钠溶液排出并收集的排出收集装置，所述高浓度氯离子输送件的一端与所述高浓度氯化钠溶液放置箱连接，所述高浓度氯离子输送件的另一端与所述密封盖连接，所述排出收集装置连接于所述试验箱体上。

通过采用上述技术方案，通过高浓度氯化钠溶液放置箱对高浓度氯化钠溶液进行放置并保存，且通过高浓度氯离子输送件将高浓度氯化钠溶液输送至试验箱体内，方便对试验箱体内氯化钠溶液内的氯离子浓度进行补充，并通过排出收集装置将试验箱体内已消耗的一定体积氯化钠溶液排出。

可选的，所述固定机构包括设置于所述试验腔腔底上的固定块、设置于所述固定块上的环向固定件及设置于所述固定块上的密封垫片，所述固定块共设置有两个且关于隧道试件对称设置，所述环向固定件位于所述固定块靠近隧道试件的一侧，所述环向固定件用于对隧道试件进行环向固定，所述密封垫片位于所述环向固定件的内部。

通过采用上述技术方案，通过环向固定件对隧道试件进行环向固定，从而使隧道试件在试验时不容易发生松动，且通过密封垫片对隧道试件的端部进行密封，使试验箱体内氯化钠溶液不容易进入隧道试件内部。

可选的，还包括用于模拟土围压的土围压模拟机构，所述土围压模拟机构包括套设于隧道试件上的透水海绵管、套设于所述透水海绵管上的离子选择膜、套设于所述离子选择膜上的透水固定环箍及设置于所述试验箱体上的环向加压件，所述透水海绵管用于对隧道试件进行包裹，所述离子选择膜用于选择氯离子并使氯离子透过，所述透水固定环箍用于对离子选择膜进行固定，所述环向加压件用于对所述透水固定环箍进行加压。

通过采用上述技术方案，通过透水固定环箍将离子选择膜与透水海绵管固定于隧道试件上，从而使离子选择膜与透水海绵管不容易从隧道试件上脱落，再通过环向加压件对透水固定环箍进行加压，使透水海绵管模拟隧道试件在实际地下环境中受到的土围压，且通过离子选择膜对氯离子进行选择并使氯离子透过，从而提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度。

第二方面，本申请提供一种地下结构加速腐蚀试验控制方法，采用如下的技术方案：

一种地下结构加速腐蚀试验控制方法，包括：

依次将所述透水海绵管、所述离子选择膜及所述透水固定环箍套设于隧道试件上；

将隧道试件安装于所述环向固定件上并进行环向加压固定，直至所述隧道试件内侧壁与所述密封垫片紧密抵接；

将所述密封盖对所述试验腔盖设并密封，并将连接有所述溶液放置箱的加压输送件与所述密封盖连接，启动加压输送件将氯化钠溶液输送至所述试验箱体内并排空空气；

将连接有所述高浓度氯化钠溶液放置箱的所述高浓度氯离子输送件与所述密封盖连接；

对所述第一电磁极板与所述第二电磁极板进行通电并执行预设的加速腐蚀试验辅助控制方案；

达到预设的试验基准时间后获取最终试验结果信息。

通过采用上述技术方案，通过依次将透水海绵管、离子选择膜及透水固定环箍套设于隧道试件上，从而方便后续对隧道试件进行环向加压固定，再通过密封盖对试验腔盖设并密封，并启动与密封盖进行连接的加压输送件，从而将氯化钠溶液输送至试验箱体内并排空空气，减少试验箱体内空气对后续试验的影响，再将高浓度氯离子输送件与密封盖连接并对第一电磁极板与第二电磁极板进行通电，并执行加速腐蚀试验辅助控制方案，在达到试验基准时间后获取最终试验结果信息，通过加速腐蚀试验辅助控制方案对试验进行辅助控制，从而提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度。

可选的，加速腐蚀试验辅助控制方案包括：

获取当前水压值；

判断当前水压值是否等于预设的水压基准值；

若为是，则获取当前氯离子浓度值；

根据当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息，并将氯离子调整信息发送至所述高浓度氯离子输送件；

若为否，则根据当前水压值与预设的水压基准值，分析计算当前水压值与水压基准值之间的差值并作为水压偏差值，并将水压偏差值发送至所述加压输送件。

通过采用上述技术方案，通过对当前水压值进行获取，并对当前水压值是否等于预设的水压基准值进行判断，当等于时，对当前氯离子浓度值进行获取，再通过当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息，并将氯离子调整信息发送至高浓度氯离子输送件，从而对试验箱体内氯化钠溶液内的氯离子浓度进行调整，当不等于时，通过分析计算当前水压值与水压基准值之间的差值并作为水压偏差值，再将水压偏差值发送至加压输送件，从而对试验箱体内氯化钠溶液水压进行调整，最终达到提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度的目的。

可选的，根据当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息包括：

判断当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值；

若为是，则发送预设的浓度基准调整值作为氯离子调整信息；

若为否，则根据当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值，分析计算当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值之间的差值并作为氯离子浓度调整值，且将氯离子浓度调整值作为氯离子调整信息。

通过采用上述技术方案，通过对当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值进行判断，当大于时发送预设的浓度基准调整值作为氯离子调整信息，当不大于时，通过分析计算当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值之间的差值并作为氯离子浓度调整值，且将氯离子浓度调整值作为氯离子调整信息，从而提高获取的氯离子调整信息的准确性。

可选的，还包括位于将水压偏差值发送至所述加压输送件之后的步骤，具体如下：

获取水压偏差修正值；

判断水压偏差修正值是否等于预设的水压基准值；

若为是，则继续获取水压偏差修正值；

若为否，则输出预设的密封异常报警信息至操作者所持终端。

通过采用上述技术方案，通过对水压偏差修正值进行获取，并对水压偏差修正值是否等于预设的水压基准值进行判断，当等于时继续获取水压偏差修正值，当不等于时，输出预设的密封异常报警信息至操作者所持终端，从而对隧道试件是否未安装到位进行判断，最终达到提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度的目的。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将隧道试件固定于固定机构后，通过溶液输送机构将氯化钠溶液输入至试验箱体内，并使电磁加速腐蚀机构对氯化钠溶液进行通电，从而对隧道试件进行加速腐蚀试验，在试验过程中通过氯离子浓度检测件对氯化钠溶液内的氯离子浓度进行检测并控制高浓度氯化钠溶液补偿机构启闭，在氯化钠溶液内的氯离子浓度降低时，通过高浓度氯化钠溶液补偿机构将高浓度氯化钠溶液输送至试验箱体内，从而对氯化钠溶液内的氯离子进行补充，使氯化钠溶液内的氯离子进行浓度保持稳定，提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度；

2.在隧道试件内侧壁设置第二电磁极板，通过第二电磁极板与第一电磁极板共同进行通电，从而使氯化钠溶液内的氯离子能更容易定向迁移到隧道试件，从而进一步加速氯离子对试件的腐蚀效果；

3.通过加压输送件将氯化钠溶液输送至试验箱体内，从而方便后续对隧道试件进行试验，且通过加压输送件对氯化钠溶液的输送，从而提高试验箱体内氯化钠溶液的水压，从而模拟隧道试件在实际地下环境中受到的水压，从而提高对地下结构进行耐久性试验时的试验结果精度。

附图说明

图1是本申请实施例中的地下结构加速腐蚀试验装置的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中的试验箱体、电磁加速腐蚀机构、隧道试件、固定机构及土围压模拟机构的剖视图一。

图3是本申请实施例中的试验箱体、电磁加速腐蚀机构、隧道试件、固定机构及土围压模拟机构的剖视图二。

图4是本申请实施例的地下结构加速腐蚀试验控制的方法流程图。

图5是本申请实施例的加速腐蚀试验辅助控制方案的方法流程图。

图6是本申请实施例的根据当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息的方法流程图。

图7是本申请实施例的位于将水压偏差值发送至所述加压输送件之后的步骤的方法流程图。

附图标记说明：1、试验箱体；2、固定机构；3、溶液输送机构；4、高浓度氯化钠溶液补偿机构；5、电磁加速腐蚀机构；6、氯离子浓度检测件；7、试验腔；8、密封盖；9、第一电磁极板；10、第二电磁极板；11、溶液放置箱；12、加压输送件；13、高浓度氯化钠溶液放置箱；14、高浓度氯离子输送件；15、固定块；16、环向固定件；17、密封垫片；18、土围压模拟机构；19、透水海绵管；20、离子选择膜；21、透水固定环箍；22、环向加压件；23、隧道试件；24、驱动件；25、半环抵接件；26、排出收集装置；27、溶液透过膜。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-7及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1与图2，本申请实施例公开一种地下结构加速腐蚀试验装置，其包括试验箱体1、固定机构2、溶液输送机构3、高浓度氯化钠溶液补偿机构4、电磁加速腐蚀机构5、氯离子浓度检测件6及用于模拟土围压的土围压模拟机构18。试验箱体1上开设有用于进行试验的试验腔7，试验箱体1上安装有用于盖设并密封试验腔7的密封盖8，试验箱体1与密封盖8均为绝缘高强材料制成，从而使试验箱体1与密封盖8方便进行通电试验且在试验时不容易发生腐蚀。在本实施例中，试验箱体1与密封盖8均为亚克力玻璃和钢板双层材料制成，通过钢板材料提高强度从而提高能够承受的力，亚克力玻璃用于对试验箱体1与密封盖8内的电磁场进行屏蔽。

参照图1与图2，溶液输送机构3包括溶液放置箱11及加压输送件12，溶液放置箱11用于对氯化钠溶液进行放置并存储，溶液放置箱11位于试验箱体1的周向侧面的其中任意一侧。加压输送件12安装于溶液放置箱11远离地面的一侧，加压输送件12用于将氯化钠溶液输送至试验箱体1内，加压输送件12靠近溶液放置箱11的一端与溶液放置箱11连接，加压输送件12远离溶液放置箱11的一端与密封盖8连接。通过加压输送件12将氯化钠溶液输送至试验箱体1内，从而方便后续对隧道试件23进行试验，且通过加压输送件12方便在试验中对试验箱体1内的氯化钠溶液水压进行调整，从而模拟隧道试件23在实际地下环境中受到的水压，进而提高试验的精度。在本实施例中，密封盖8上一体设置有用于方便与加压输送件12进行连接的接口。

参照图1与图2，高浓度氯化钠溶液补偿机构4包括高浓度氯化钠溶液放置箱13、高浓度氯离子输送件14及排出收集装置26，高浓度氯化钠溶液放置箱13用于对高浓度氯化钠溶液进行放置并存储，高浓度氯化钠溶液放置箱13位于试验箱体1远离溶液放置箱11的一侧。高浓度氯离子输送件14安装于高浓度氯化钠溶液放置箱13远离地面的一侧，高浓度氯离子输送件14用于将高浓度氯化钠溶液输送至试验箱体1内，高浓度氯离子输送件14靠近高浓度氯离子输送件14的一端与高浓度氯化钠溶液放置箱13连接，高浓度氯离子输送件14远离高浓度氯离子输送件14的一端与密封盖8连接。通过高浓度氯离子输送件14将高浓度氯化钠溶液输送至试验箱体1内，从而对试验箱体1内的氯化钠溶液中的氯离子浓度进行补充，进而提高试验的精度。排出收集装置26通过管道连接于试验箱体1底部，排出收集装置26用于将一定体积已损耗的氯化钠溶液排出，从而提高处于试验箱体1内氯化钠溶液的氯离子浓度。在本实施例中，密封盖8上一体设置有用于方便与高浓度氯离子输送件14进行连接的接口。

参照图2与图3，电磁加速腐蚀机构5包括第一电磁极板9及第二电磁极板10，第一电磁极板9共设置有两个，且两个第一电磁极板9分别安装于试验腔7的腔底与密封盖8上，第二电磁极板10安装于隧道试件23的内侧壁上。在试验过程中，可以将两个第一电磁极板9分别与正极与负极进行连接，此时第二电磁极板10不需要与正极与负极进行连接。也可以将两个第一电磁极板9同时与正极进行连接，将第二电磁极板10与负极进行连接。第一电磁极板9及第二电磁极均包含电极板以及磁极板，通过对第一电磁极板9及第二电磁极板10进行通电，从而使试验箱体1内的氯化钠溶液产生稳定的电场以及磁场，产生的电场使试验箱体1内的氯化钠溶液中的氯离子进行向隧道试件23进行定向移动，从而加速氯离子的移动，从而提高对隧道试件23进行腐蚀的速度。且通过磁场对聚集在负极的阳离子进行驱散，从而降低阳离子聚集对电场产生的削弱，保证对隧道试件23进行腐蚀的效率。

参照图2与图3，固定机构2用于对进行试验的隧道试件23进行固定，固定机构2包括固定块15、环向固定件16及密封垫片17。固定块15安装于试验腔7腔底上，固定块15共设置有两个，两个固定块15关于隧道试件23对称设置且分别与试验腔7的腔壁进行抵接。环向固定件16安装于固定块15靠近另一个固定块15的一侧，环向固定件16用于对隧道试件23进行环向固定，环向固定件16为沿直径开设有槽的环，且在槽壁的边缘一体设置有方便进行固定的接头。通过环向固定件16对隧道试件23进行环向固定，从而使隧道试件23不容易从固定块15上脱落。密封垫片17安装于固定块15靠近另一个固定块15的一侧，密封垫片17位于环向固定件16的中间位置，且密封垫片17与环向固定件16为同心设置，密封垫片17的厚度小于环向固定件16的厚度。

参照图2与图3，土围压模拟机构18用于对隧道试件23模拟土围压，土围压模拟机构18包括透水海绵管19、离子选择膜20、透水固定环箍21及环向加压件22，透水海绵管19用于对隧道试件23进行包裹并能够供氯化钠溶液透过，透水海绵管19套设于隧道试件23上。离子选择膜20套设于透水海绵管19上，离子选择膜20用于选择氯离子并使氯离子透过。透水固定环箍21套设于离子选择膜20上，透水固定环箍21用于对离子选择膜20进行固定。环向加压件22安装于任意一个固定块15上，且环向加压件22套设于透水固定环箍21上，环向加压件22用于对透水固定环箍21进行加压。环向加压件22共设置有两个，且两个环向加压件22关于隧道试件23对称设置，环向加压件22包括驱动件24及半环抵接件25，驱动件24安装于试验腔7的腔体内侧壁上，半环抵接件25用于对隧道试件23的周向外侧壁进行抵接并压紧，半环抵接件25为网状结构。驱动件24用于驱动半环抵接件25沿垂直于隧道试件23长度的方向进行移动。本实施例中，透水海绵管19为聚乙烯醇材料制成，从而方便氯化钠溶液透过。离子选择膜20为具有强度及弹性的材料制成，从而在对透水海绵管19进行包裹时能够承担透水固定环箍21提供的围压约束反力以及透水海绵管19抵抗时产生的膨胀力。透水固定环箍21为高强度纤维材料制成，透水固定环箍21为网状结构，从而方便氯化钠溶液透过且方便进行形变。在本实施例中，透水固定环箍21与离子选择膜20之间套设有用于减缓高浓度氯化钠溶液与隧道试件23表面接触的溶液透过膜27，通过隧道试件23表面使高浓度氯化钠溶液中的氯离子不容易对隧道试件23表面造成突变，从而提高试验的精度。

参照图2与图3，氯离子浓度检测件6用于检测氯离子浓度并控制高浓度氯化钠溶液补偿机构4，氯离子浓度检测件6安装于透水固定环箍21上。通过氯离子浓度检测件6对试验箱体1内的氯化钠溶液中的氯离子浓度进行检测，从而方便对高浓度氯化钠溶液补偿机构4进行控制，从而将高浓度氯化钠溶液输送至试验箱体1内，从而对试验箱体1内的氯化钠溶液中的氯离子浓度进行补充，进而提高试验的精度。

参照图4，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种地下结构加速腐蚀试验控制方法，包括：

步骤S100，依次将透水海绵管19、离子选择膜20及透水固定环箍21套设于隧道试件23上。

其中，先将透水海绵管19套设于隧道试件23上，再将离子选择膜20套设于透水海绵管19，再将透水固定环箍21套设于离子选择膜20上，从而方便后续对隧道试件23进行试验。在此期间，若使用有第二电磁极板10，此时将第二电磁极板10放置并安装于隧道试件23的内侧壁上。

步骤S200，将隧道试件23安装于环向固定件16上并进行环向加压固定，直至隧道试件23内侧壁与密封垫片17紧密抵接。

其中，通过将已经依次套设有透水海绵管19、离子选择膜20及透水固定环箍21的隧道试件23放置于两个固定块15之间，并通过环向固定件16对进行隧道试件23进行固定，直至隧道试件23的内侧壁与密封垫片17紧密抵接，且通过驱动件24驱动半环抵接件25对隧道试件23进行加压固定。

步骤S300，将密封盖8对试验腔7盖设并密封，并将连接有溶液放置箱11的加压输送件12与密封盖8连接，启动加压输送件12将氯化钠溶液输送至试验箱体1内并排空空气。

其中，通过将密封盖8对试验腔7盖设并密封，从而对试验腔7进行初步的密封，再将连接有溶液放置箱11的加压输送件12与密封盖8连接，启动加压输送件12将氯化钠溶液输送至试验箱体1内并排空空气，此时由于高浓度氯离子输送件14与密封盖8未进行连接，故将空气从密封盖8用于与高浓度氯离子输送件14进行连接的接口处排出，从而使空气不容易对试验产生影响。

步骤S400，将连接有高浓度氯化钠溶液放置箱13的高浓度氯离子输送件14与密封盖8连接。

其中，通过将高浓度氯离子输送件14与密封盖8连接，从而使试验腔7完全进行密封。

步骤S500，对第一电磁极板9与第二电磁极板10进行通电并执行预设的加速腐蚀试验辅助控制方案。

其中，通过对第一电磁极板9与第二电磁极板10进行通电，从而对试验箱体1内的氯化钠溶液中的氯离子向隧道试件23进行定向移动，从而提高对隧道试件23进行腐蚀的速度。

加速腐蚀试验辅助控制方案是指在对隧道试件23进行腐蚀试验时进行辅助的方案信息，加速腐蚀试验辅助控制方案从存储有加速腐蚀试验辅助控制方案的数据库中查询获取。

通过对加速腐蚀试验辅助控制方案进行执行，从而对隧道试件23进行腐蚀试验时进行辅助，提高进行试验时的精度。

步骤S600，达到预设的试验基准时间后获取最终试验结果信息。

其中，试验基准时间是指完成试验所需的基准时间，试验基准时间从存储有试验基准时间的数据库中查询获取。

最终试验结果信息是指完成隧道试件23进行腐蚀试验时所获取的最终结果信息，最终试验结果信息通过操作者经过检测后分析获取。

当达到试验基准时间时，并通过对最终试验结果信息进行获取，从而完成隧道试件23进行腐蚀试验。

在图4所示的步骤S500中，为了进一步确保加速腐蚀试验辅助控制方案的合理性，因此需要对加速腐蚀试验辅助控制方案作更进一步的单独分析计算，具体通过图5所示步骤进行详细说明。

参照图5，加速腐蚀试验辅助控制方案包括如下步骤：

步骤S510，获取当前水压值。

其中，当前水压值是指当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的水压实际值，当前水压值通过预设于试验箱体1上的水压检测装置进行获取。

步骤S520，判断当前水压值是否等于预设的水压基准值。若为是，则执行步骤S530；若为否，则执行步骤S550。

其中，水压基准值是指试验箱体1内的氯化钠溶液的水压需要达到的基准值，水压基准值从存储有水压基准值的数据库中查询获取。

通过对当前水压值是否等于预设的水压基准值进行判断，从而判断当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的水压是否满足试验要求。

步骤S530，获取当前氯离子浓度值。

其中，当前氯离子浓度值是指当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度的实际值，当前氯离子浓度值通过氯离子浓度检测件6检测获取。

若当前水压值等于预设的水压基准值时，说明此时当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的水压满足试验要求，故对当前氯离子浓度值进行获取，方便后续对当前氯离子浓度值进行使用。

步骤S540，根据当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息，并将氯离子调整信息发送至高浓度氯离子输送件14。

其中，氯离子浓度基准值是指试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度需要达到的基准值，氯离子浓度基准值从存储有氯离子浓度基准值的数据库中查询获取。氯离子调整信息是指需要对试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度进行调整的调整信息。

通过当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息，并将氯离子调整信息发送至高浓度氯离子输送件14，从而控制试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度满足试验要求。

步骤S550，根据当前水压值与预设的水压基准值，分析计算当前水压值与水压基准值之间的差值并作为水压偏差值，并将水压偏差值发送至加压输送件12。

其中，水压偏差值是指当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的水压实际值与需要达到的基准值之间的偏差值。

若当前水压值不等于预设的水压基准值时，说明此时当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的水压不满足试验要求，故通过当前水压值与预设的水压基准值，对当前水压值与水压基准值之间的差值进行分析计算，并将当前水压值与水压基准值之间的差值作为水压偏差值，并将水压偏差值发送至加压输送件12，从而控制加压输送件12对试验箱体1内的氯化钠溶液的水压进行调整，进而使试验箱体1内的氯化钠溶液的水压满足试验要求。

在图5所示的步骤S540中，为了进一步确保氯离子调整信息的合理性，因此需要对氯离子调整信息作更进一步的单独分析计算，具体通过图6所示步骤进行详细说明。

参照图6，根据当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息包括如下步骤：

步骤S541，判断当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值。若为是，则执行步骤S542；若为否，则执行步骤S543。

其中，通过对当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值进行判断，从而判断当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度是否满足试验要求。

步骤S542，发送预设的浓度基准调整值作为氯离子调整信息。

其中，浓度基准调整值是指用于对试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度进行基准调整的调整值，浓度基准调整值从存储有浓度基准调整值的数据库中查询获取。在本实施例中，浓度基准调整值为不作出调整的调整信息。

若当前氯离子浓度值大于预设的氯离子浓度基准值时，说明此时当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度满足试验要求，故发送预设的浓度基准调整值作为氯离子调整信息，从而提高获取的氯离子调整信息的准确性，进而控制当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度满足试验要求。

步骤S543，根据当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值，分析计算当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值之间的差值并作为氯离子浓度调整值，且将氯离子浓度调整值作为氯离子调整信息。

其中，氯离子浓度调整值是指对试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度进行调整的实际调整值。

若当前氯离子浓度值大于预设的氯离子浓度基准值时，说明此时当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度满足试验要求，故通过当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值，对当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值之间的差值进行分析计算，并将当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值之间的差值作为氯离子浓度调整值，且将氯离子浓度调整值作为氯离子调整信息，从而提高获取的氯离子调整信息的准确性，进而控制当前时间点处于试验箱体1内的氯化钠溶液的氯离子浓度满足试验要求。

在图5所示的步骤S550后，为了进一步确保将水压偏差值发送至加压输送件12之后的合理性，因此需要对将水压偏差值发送至加压输送件12之后作更进一步的单独分析计算，具体通过图7所示步骤进行详细说明。

参照图7，位于将水压偏差值发送至加压输送件12之后的步骤包括如下步骤：

步骤S551，获取水压偏差修正值。

其中，水压偏差修正值是指对试验箱体1内的氯化钠溶液的水压进行修正之后的水压值。水压偏差修正值通过预设于试验箱体1上的水压检测装置进行获取。

步骤S552，判断水压偏差修正值是否等于预设的水压基准值。若为是，则执行步骤S553；若为否，则执行步骤S554。

其中，通过对水压偏差修正值是否等于预设的水压基准值进行判断，从而判断对试验箱体1内的氯化钠溶液的水压进行修正之后是否满足试验要求。

步骤S553，继续获取水压偏差修正值。

其中，当水压偏差修正值等于预设的水压基准值时，说明此时对试验箱体1内的氯化钠溶液的水压进行修正之后满足试验要求，故继续获取水压偏差修正值。

步骤S554，输出预设的密封异常报警信息至操作者所持终端。

其中，密封异常报警信息是指试验箱体1内的密封状况存在异常而进行报警的信息，密封异常报警信息从存储有密封异常报警信息的数据库中查询获取。

当水压偏差修正值不等于预设的水压基准值时，说明此时对试验箱体1内的氯化钠溶液的水压进行修正之后不满足试验要求，故输出预设的密封异常报警信息至操作者所持终端，从而使操作者及时对试验箱体1内的密封存在异常的状况进行了解。

进一步的，为了提高获取的密封异常报警信息的准确性，位于步骤S554之后还包括以下步骤。根据水压偏差修正值、水压基准值与预设的水压偏差曲线信息的对应关系，分析获取与水压偏差修正值及水压基准值相对应的水压偏差曲线信息；根据水压偏差曲线信息分析计算偏差曲线斜率值与偏差实际持续时间；判断偏差曲线斜率值是否仅为一个；若为是，当偏差持续时间大于预设的偏差基准持续时间时，输出预设的接口泄露报警信息并发送至操作者所持终端，当偏差持续时间不大于预设的偏差基准持续时间时，则输出预设的试件安装异常信息并发送至操作者所持终端；若为否，则输出预设的接口泄露报警信息与预设的试件安装异常信息并发送至操作者所持终端。

其中，水压偏差曲线信息是指水压偏差修正值与水压基准值之间的差值随着时间的变化而变化的曲线信息，水压偏差曲线信息通过分析计算水压偏差修正值与水压基准值之间的差值并与时间同时分析获取。偏差曲线斜率值是指水压偏差曲线中的曲线斜率信息，偏差实际持续时间是指水压偏差曲线所对应的持续时间。接口泄露报警信息是指密封盖8上的接口出现泄露的报警信息，试件安装异常信息是指将隧道试件23内侧壁与密封垫片17之间出现泄露的报警信息。通过水压偏差修正值及水压基准值分析获取水压偏差曲线信息，通过水压偏差曲线信息分析计算偏差曲线斜率值与偏差实际持续时间，再判断偏差曲线斜率值是否仅为一个，当仅为一个且偏差持续时间大于预设的偏差基准持续时间时，发送接口泄露报警信息至操作者所持终端，当仅为一个且偏差持续时间不大于预设的偏差基准持续时间时，发送试件安装异常信息至操作者所持终端；若不仅为一个时，发送接口泄露报警信息与试件安装异常信息至操作者所持终端，从而使操作者对泄露位置进行了解。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种地下结构加速腐蚀试验装置，其特征在于：包括试验箱体（1）、设置于所述试验箱体（1）内的固定机构（2）、用于输入氯化钠溶液至所述试验箱体（1）内的溶液输送机构（3）、用于补充氯离子浓度的高浓度氯化钠溶液补偿机构（4）、用于对氯化钠溶液进行通电的电磁加速腐蚀机构（5）及用于检测氯离子浓度并控制所述高浓度氯化钠溶液补偿机构（4）启闭的氯离子浓度检测件（6）；

所述试验箱体（1）上开设有供所述固定机构（2）进行放置并进行试验的试验腔（7），所述试验箱体（1）上设置有用于盖设并密封所述试验腔（7）的密封盖（8），所述固定机构（2）用于对进行试验的隧道试件（23）进行固定，所述电磁加速腐蚀机构（5）包括设置于所述试验腔（7）的腔底与所述密封盖（8）上的第一电磁极板（9）。

2.根据权利要求1所述的一种地下结构加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述电磁加速腐蚀机构（5）还包括设置于隧道试件（23）内侧壁的第二电磁极板（10），所述第二电磁极板（10）与所述第一电磁极板（9）互相配合并用于驱使氯化钠溶液中的氯离子向靠近隧道试件（23）的方向进行定向移动。

3.根据权利要求2所述的一种地下结构加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述溶液输送机构（3）包括用于对氯化钠溶液进行放置的溶液放置箱（11）及用于将氯化钠溶液输送至所述试验箱体（1）内的加压输送件（12），所述加压输送件（12）的一端与所述溶液放置箱（11）连接，所述加压输送件（12）的另一端与所述密封盖（8）连接。

4.根据权利要求3所述的一种地下结构加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述高浓度氯化钠溶液补偿机构（4）包括用于对高浓度氯化钠溶液进行放置的高浓度氯化钠溶液放置箱（13）、用于将高浓度氯化钠溶液输送至所述试验箱体（1）内的高浓度氯离子输送件（14）及将所述试验箱体（1）内已消耗的适量氯化钠溶液排出并收集的排出收集装置（26），所述高浓度氯离子输送件（14）的一端与所述高浓度氯化钠溶液放置箱（13）连接，所述高浓度氯离子输送件（14）的另一端与所述密封盖（8）连接，所述排出收集装置（26）连接于所述试验箱体（1）上。

5.根据权利要求4所述的一种地下结构加速腐蚀试验装置，其特征在于：所述固定机构（2）包括设置于所述试验腔（7）腔底上的固定块（15）、设置于所述固定块（15）上的环向固定件（16）及设置于所述固定块（15）上的密封垫片（17），所述固定块（15）共设置有两个且关于隧道试件（23）对称设置，所述环向固定件（16）位于所述固定块（15）靠近隧道试件（23）的一侧，所述环向固定件（16）用于对隧道试件（23）进行环向固定，所述密封垫片（17）位于所述环向固定件（16）的内部。

6.根据权利要求5所述的一种地下结构加速腐蚀试验装置，其特征在于：还包括用于模拟土围压的土围压模拟机构（18），所述土围压模拟机构（18）包括套设于隧道试件（23）上的透水海绵管（19）、套设于所述透水海绵管（19）上的离子选择膜（20）、套设于所述离子选择膜（20）上的透水固定环箍（21）及设置于所述试验箱体（1）上的环向加压件（22），所述透水海绵管（19）用于对隧道试件（23）进行包裹，所述离子选择膜（20）用于选择氯离子并使氯离子透过，所述透水固定环箍（21）用于对离子选择膜（20）进行固定，所述环向加压件（22）用于对所述透水固定环箍（21）进行加压。

7.一种地下结构加速腐蚀试验控制方法，应用于根据权利要求6所述的一种地下结构加速腐蚀试验装置，其特征在于，包括：

依次将所述透水海绵管（19）、所述离子选择膜（20）及所述透水固定环箍（21）套设于隧道试件（23）上；

将隧道试件（23）安装于所述环向固定件（16）上并进行环向加压固定，直至所述隧道试件（23）内侧壁与所述密封垫片（17）紧密抵接；

将所述密封盖（8）对所述试验腔（7）盖设并密封，并将连接有所述溶液放置箱（11）的加压输送件（12）与所述密封盖（8）连接，启动加压输送件（12）将氯化钠溶液输送至所述试验箱体（1）内并排空空气；

将连接有所述高浓度氯化钠溶液放置箱（13）的所述高浓度氯离子输送件（14）与所述密封盖（8）连接；

对所述第一电磁极板（9）与所述第二电磁极板（10）进行通电并执行预设的加速腐蚀试验辅助控制方案；

达到预设的试验基准时间后获取最终试验结果信息。

8.根据权利要求7所述的一种地下结构加速腐蚀试验控制方法，其特征在于，加速腐蚀试验辅助控制方案包括：

获取当前水压值；

判断当前水压值是否等于预设的水压基准值；

若为是，则获取当前氯离子浓度值；

根据当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息，并将氯离子调整信息发送至所述高浓度氯离子输送件（14）；

若为否，则根据当前水压值与预设的水压基准值，分析计算当前水压值与水压基准值之间的差值并作为水压偏差值，并将水压偏差值发送至所述加压输送件（12）。

9.根据权利要求8所述的一种地下结构加速腐蚀试验控制方法，其特征在于，根据当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值的判断结果分析获取氯离子调整信息包括：

判断当前氯离子浓度值是否大于预设的氯离子浓度基准值；

若为是，则发送预设的浓度基准调整值作为氯离子调整信息；

若为否，则根据当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值，分析计算当前氯离子浓度值与氯离子浓度基准值之间的差值并作为氯离子浓度调整值，且将氯离子浓度调整值作为氯离子调整信息。

10.根据权利要求8所述的一种地下结构加速腐蚀试验控制方法，其特征在于，还包括位于将水压偏差值发送至所述加压输送件（12）之后的步骤，具体如下：

获取水压偏差修正值；

判断水压偏差修正值是否等于预设的水压基准值；

若为是，则继续获取水压偏差修正值；

若为否，则输出预设的密封异常报警信息至操作者所持终端。

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