CN117606908A - 基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于载荷‑腐蚀耦合作用的混凝土试验装置与方法，涉及混凝土污水管道腐蚀实验装置技术领域。该装置基于载荷‑腐蚀耦合作用模拟污水管道的真实环境，同时对混凝土试块施加力学载荷以及化学腐蚀效果，并通过裸露混凝土试块，加速对混凝土试块的腐蚀作用，实现了对同时处于载荷‑腐蚀耦合作用下混凝土材料力学特性的研究，为混凝土污水管道老化特性研究提供了评估的样本依据。本发明还公开了基于前述的试验装置的混凝土试验方法。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土污水管道腐蚀实验装置技术领域，特别是涉及基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验装置与方法。
背景技术
城市的建设，离不开排污管道的铺垫。作为城市建设的核心构造，一座城市能否达到防汛标准，排污管道是其中的决定性因素。目前，在城市环境工程中，排污管道多为埋地式的钢筋混凝土结构。因其埋地式的结构设计，一旦排污管道出现问题，其检测修复的难度很大，修复费用很高。而且，排污管道的建设工程往往是城市防汛工程的重中之重，其建设工程涉及面广、投资额大，待排污管道出现问题后消极地应对处理，不利于城市发展建设。要积极主动地防范排污管道可能出现的构造问题，研究污水管道的老化特性很有必要。而要研究污水管道的老化特性，就必然与制备污水管道的混凝土的耐久性相联系。
污水管道在运行过程中，会承受来自管道上方以及四周的土压力、交通荷载、水压力、管道及污水的自身重力等荷载，同时，在温度场及管土相互作用下，管道的内部会发生拉、压、弯、剪等不同形式的力学作用。不仅如此，污水管道在运行过程中，其内部会产生硫化氢等腐蚀性气体。荷载与腐蚀的共同作用会加剧了污水管道老化的过程，对混凝土的耐久性造成显著影响。
目前，对污水管道混凝土材料的研究大多集中于混凝土受腐蚀情况下的腐蚀规律及腐蚀后的力学性能研究，但污水管道混凝土的老化往往是载荷与腐蚀二者常伴常发生的环境下引起的，仅针对混凝土腐蚀之后的力学性能研究，使污水管道混凝土的老化特性缺乏较为可靠的评估模型和评估依据，使得提前防范、解决排污管道的构造损毁问题难以实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验装置与方法，能够对混凝土材料施加载荷-腐蚀的耦合效果，模拟污水管道的现实环境，获取接近现实污水管道环境的混凝土材料，为研究混凝土管道老化特性提供试验对象。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验装置，特别的，包括反应器箱体，该反应器箱体内设置有相互气密隔离的反应室和载荷室；
该反应室内设置有可生成腐蚀性气体的反应组件，该反应组件使腐蚀性气体扩散填充反应室的内部空间；该反应室内设置有若干个载荷模具，该载荷模具用于承载混凝土试块，并使混凝土试块裸露在腐蚀性气体中；
该载荷室内设置有若干个可施加力学载荷的动力组件，该动力组件的输出端伸入反应室内，与对应的载荷模具相接，用于施加朝向混凝土试块正被腐蚀的表面的力。
混凝土试块可根据污水管道制备的材料，选择不同配比的配方调配而成。置于载荷模具内的混凝土试块裸露在反应室内，使通过反应组件生成腐蚀性气体能够充分与混凝土试块的各个面接触、反应，动力组件基于载荷模具的设计，对混凝土试块被腐蚀的表面施加拉、压、弯、剪等力学载荷，使混凝土试块的表面产生基于载荷-腐蚀作用的耦合效果，得到接近现实污水管道环境的混凝土试块样本。实验员通过对混凝土试块样本的力学性能、腐蚀情况进行监测、统计，建立污水管道混凝土老化加速效应评估预测的模型，实现对污水管道老化过程的预测。
在一种实施方式中，该反应室内设置有用于为混凝土试块生成模拟温度场的热源，为置于载荷模具内的混凝土试块提供设定的的温度环境，如接近现实污水管道的温度环境。该热源气密性隔离于反应室内部，与腐蚀性气体不接触，以防止腐蚀性气体的外泄。具体而言，该热源包括设置在反应器箱体外的温控装置，该温控装置连通有延伸至反应室内部的导热管；该温控装置内设置有水域加热组件，该水域加热组件生成的水蒸气导入导热管内，通过水蒸气与反应室内部的气体热交换，平稳地调节反应室内的温度，避免反应室内部的温度剧烈变化。
在一种实施方式中，该反应组件包括装承有反应溶液的反应池、以及位于反应池上方的风机，该反应池连通有延伸至反应器箱体外的导液管，该导液管与存储有反应溶液的贮存器相连通。贮存器内的反应溶液通过进给装置供给至导液管，并经导液管流入反应池内，与反应池内的反应溶液反应生成如硫化氢气体等腐蚀性气体。通过进给装置控制贮存器内反应溶液的进给速率、进度量，实现对反应室内部腐蚀性气体浓度的调节、控制。
在一种实施方式中，该载荷模具包括上模具和下模具，其中，
上模具与动力组件的输出端相连，与动力组件的输出端同步移动；
下模具固定于反应室内；下模具内设置有用于承托混凝土试块的承托面、以及用于夹持固定混凝土试块的夹持面；该承托面与混凝土试块保持相接；该夹持面可相对混凝土试块移动并在动力组件施加力学载荷时，与混凝土试块的表面相接。
在对混凝土试块施加力学载荷前，混凝土试块除与承托面相接触的表面以外的其他表面，均可裸露在反应室内，与腐蚀性气体充分接触，以达成试验所需的腐蚀条件。根据不同的试验需要，夹持面也可以在动力组件施加力学载荷前贴合混凝土试块的表面，控制混凝土试块裸露在反应室内的表面，进而控制腐蚀性气体与混凝土试块接触的面积、时长，以达成不同试验所需的腐蚀条件。
在一种实施方式中，该动力组件包括由动力源驱动其转动的螺杆、以及沿螺杆轴向往复移动的传动块，该传动块外套设有与传动块同步转动的同步套，所述传动块带动所述同步套转动和上下移动；该同步套内设置有多个可滚动的滚动件；该同步套外套设有施加载荷至混凝土试块的荷载块，该荷载块随同步套上下移动；该滚动件滚动连接于荷载块上。螺杆、传动块的组合结构，借助动力源，如伺服电机的控制，能够精准控制施加至混凝土试块表面的荷载大小，便于在整个载荷-腐蚀耦合试验中调整施加在混凝土试块表面的荷载，模拟现实污水管道不断变化的外力环境，使本试验装置所得混凝土试块样本更贴近污水管道的现实环境，混凝土样本的老化特性研究更为契合。
在一种实施方式中，本试验装置还设置有监测模块，该监测模块监测反应器箱体内外的温度、湿度以及腐蚀性气体浓度。基于监测模块所监测的数据，反应组件、动力组件可自动调控自身的工作状态，及时调整腐蚀反应、力学载荷等相关因素，使试验更为准确、有效。
本发明的混凝土试验装置与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)本试验装置对混凝土试块施加载荷-腐蚀耦合作用，模拟污水管道的现实环境，实现了对同时处于载荷-腐蚀双重作用下混凝土材料的力学试验的研究，为混凝土老化特性研究提供了评估的样本依据；
(2)本试验装置将混凝土试块充分裸露在腐蚀性气体中，使试块充分与腐蚀性气体接触，加快了试块的腐蚀进程，有效缩短试验时间；
(3)本试验装置对试块样本同时施加力学载荷、以及化学腐蚀效果，利用二者的耦合作用避免了混凝土管道老化模拟方面的单一性，使得试验模拟更为精准、有效，能够为混凝土老化特性研究提供可靠的样本依据。
基于前述的试验装置，本发明还提供一种基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验方法，具体包括如下步骤：
(A)将混凝土试块置入反应室的载荷模具中，使混凝土试块除与载荷模具相接触的面外，其他面裸露在反应室中；
(B)密封反应室，启动反应组件，制备腐蚀性气体，并使腐蚀性气体扩散填充反应室的内部空间；
(C)待腐蚀性气体浓度达到设定值且腐蚀时间达到设定值后，关闭反应组件，启动动力组件，对混凝土试块施加力学载荷，使混凝土试块加载载荷-腐蚀的耦合作用；
(D)载荷时间达到设定值后，关闭动力组件；清除腐蚀性气体，取出混凝土试块。
在关闭反应组件后，反应室内填充有足够浓度的腐蚀性气体，随后启动的动力组件，能够使处于反应室内的混凝土试块受到载荷-腐蚀的耦合作用，从而得到基于载荷-腐蚀耦合作用的样本试块。
在启动动力组件时，基于所施加的力学载荷类型，载荷模具会在承托混凝土试块的基础上，贴合混凝土试块的其他表面。载荷模具对混凝土试块其他表面施加的力，同样会影响混凝土试块的表面，也是试验观测的结果之一。
在步骤B、C、D中，反应组件、动力组件可连接至控制模块，基于反应室内监测组件反馈的数据，控制模块输出控制信号控制反应组件、动力组件的工作状态，实现对试验过程的自动化控制。
本发明公开的基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验方法，以排水管道内部混凝土试块为研究对象，通过通入腐蚀性气体，模拟管道内部的腐蚀环境，并对混凝土试块施加拉、压、弯、剪等基本荷载，模拟管道实际受力情况。试验结束后，取出装置内的试块进行冲刷、拍摄、扫描等操作，获取混凝土试块的腐蚀深度，裂缝发展等数据；对试块进行基础力学试验，研究试块的力学性质，进而建立老化加速效应评估预测模型，为研究混凝土管道老化特性提供可靠的样本依据。
附图说明
图1是本发明实施例1中试验装置的示意图；
图2是本发明实施例1中第一载荷模具的示意图；
图3是本发明实施例1中第二载荷模具的示意图；
图4是本发明实施例1中第三载荷模具的示意图；
图5是本发明实施例1中第四载荷模具的示意图；
图6是本发明实施例2中动力组件的示意图。
图中，1、反应器箱体；2、反应室；3、载荷室；4、承托板；5、贮存器；6、蠕动泵；7、导热管；8、反应池；9、风机；10、导液管；11、拉力上模具；11a、贴合部；11b、夹持部；12、拉力下模具；13、压力上模具；14、压力下模具；15、弯曲力上模具；16、弯曲力下模具；17、剪力上模具；17a、活动件；17b、压剪件；18、剪力下模具；19、动力组件；19a、伺服电机；19b、螺杆；19c、传动块；19d、同步套；19e、容置腔；19f、弹簧；19g、连接板；19h、滚珠；19i、荷载块；19j、环形槽；20、内监测模块；21、外监测模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语语“高度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“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。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
实施例1
如图所示，本发明优选实施例的混凝土试验装置，以方块的混凝土试块为试验对象，其包括反应器箱体1，该反应器箱体1整体放置在通风柜内，以回收处理在试验过程中产生的腐蚀性气体。反应器箱体1内设置有反应室2和载荷室3，反应室2与载荷室3之间设置有承托板4。该承托板4分隔反应室2与载荷室3，使反应室2与载荷室3实现相互气密隔离。反应器箱体1的侧壁由透明材料制成，以便实验员观察反应室2、以及载荷室3的内部情况。
反应器箱体1外设置有存储硫化钠溶液(反应溶液)的贮存器5、以及与贮存器5连通的蠕动泵6。蠕动泵6作为硫化钠溶液的进给装置，根据试验设定的条件，将硫化钠溶液供给至反应室2内，以生成硫化氢气体。为确保试验安全，贮存器5与蠕动泵6适宜一并置入通风柜中。
蠕动泵6内集成有温控装置，该温控装置包括水域加热组件，该水域加热组件连通有延伸至反应室2内部的导热管7，水域加热组件生成的水蒸气导入导热管7内。该导热管7气密性需隔离于反应室2内部，以防止反应室2内的硫化氢气体泄漏。
在反应室2内设置有反应池8、风机9、导液管10、以及多个载荷模具，其中，
反应池8内装承有盐酸(反应溶液)，用于与硫化钠溶液反应生成硫化氢气体；
风机9设置在反应池8的上方，风机9所喷射的气流方向朝向下模具所在位置；
导液管10位于反应池8的上方并延伸至反应器箱体1外，与蠕动泵6连通；蠕动泵6进给的硫化钠溶液经导液管10输送至反应池8内，与盐酸反应；导液管10与反应器箱体1为密封连接。
基于所需施加的力学载荷类型，载荷模具可具有多种样式设计，实验员可根据混凝土试块的样式、形状，选择相对应设计的载荷模具。多个载荷模具适宜平行排列布置，以便于硫化氢气体扩散后，与各载荷模具内的混凝土试块相接触。本实施例1中，载荷模具采用如下的结构设计：
(1)第一载荷模具：第一载荷模具用于施加拉力载荷，其包括拉力上模具11和拉力下模具12。该拉力上模具11固定在动力组件的输出端，随该输出端的移动而移动。该拉力下模具12固定在反应室2内，承托混凝土试块。拉力上模具11和拉力下模具12均设置有平行于混凝土试块顶部/底部的贴合部11a、以及可往复靠近/远离贴合部11a的夹持部11b，其中，该贴合部11a基于自身所在位置分别贴合于混凝土试块的顶部/底部，对应的夹持部11b夹持在混凝土试块的侧面。
(2)第二载荷模具：第二载荷模具用于施加压力载荷，其包括压力上模具13和压力下模具14。该压力上模具13呈板状结构、固定在动力组件的输出端，随该输出端的移动覆盖在混凝土试块的顶部。该拉力下模具12固定在反应室2内，承托混凝土试块，拉力下模具12上设置有绕混凝土试块周向布置的定位缘，用于固定混凝土试块的位置。
(3)第三载荷模具：第三载荷模具用于施加弯曲力载荷，其包括弯曲力上模具15和弯曲力下模具16。该弯曲力上模具15呈板状结构且其横截面积小于混凝土试块的顶部面积，弯曲力上模具15固定在动力组件的输出端，随该输出端的移动压合在混凝土试块的顶部。该弯曲力下模具16包括两个对称布置的承托块，两承托块分别布置在混凝土试块的边缘，承托混凝土试块，使混凝土试块的中部悬空。
(4)第四载荷模具：第四载荷模具用于施加剪力载荷，其包括剪力上模具17和剪力下模具18。该剪力上模具17包括与动力组件输出端相连接的活动件17a，该活动件17a连接有可相对混凝土试块往复移动的压剪件17b，该压剪件17b与动力组件的输出端同步移动，压合于混凝土试块的表面，对混凝土试块施加沿高度方向的挤压力。该剪力下模具18承载混凝土试块，并使混凝土试块部分悬空露出，进入压剪件17b剪切的区域。当压剪件17b压合于混凝土试块露出的区域时，压剪件17b与剪力下模具18使混凝土试块产生沿其自身高度方向的剪切力。
在载荷室3内设置有与载荷模具数量对应的动力组件19。各动力组件19可采用气缸、油缸等常规动力输出构件。动力组件19的输出端，如气缸、油缸的活塞杆，经承托板4伸入反应室2内，与对应载荷模具的上模具连接。
本试验装置还设置有监测模块。该监测模块包括内监测模块20和外监测模块21，其中，内监测模块20置于反应器箱体1内，分别设置于反应室2、载荷室3内部，监测反应室2内的温度、湿度以及腐蚀性气体浓度、以及载荷室3内的腐蚀性气体浓度；外监测模块21置于反应器箱体1外，监测反应器箱体1外的腐蚀性气体浓度。
内监测模块20、外监测模块21均与反应器箱体1外的控制模块连接。该控制模块基于内监测模块20、外监测模块21反馈的监测数据，控制蠕动泵6、风机9、动力组件19、水域加热组件等部件的工作状态，使反应室2内的环境、混凝土试块的状态符合试验设计的要求。
基于前述的试验装置，以施加拉力载荷为例，应用本实施例1的试验装置的试验方法如下：
(A)开启反应室2，将混凝土试块放入下拉力模具内；此过程中，除下拉力模具的贴合部11a外，下拉力模具的夹持部11b、以及上拉力模具均远离混凝土试块，使混凝土试块的五个面均裸露在反应室2中；
(B)密封反应器，启动控制模块，并通过控制模块输出控制信号，开启蠕动泵6和水域加热组件：蠕动泵6将硫化钠溶液经导液管10输送至反应池8内，使硫化钠溶液与盐酸反应，生成硫化氢气体；水域加热组件加热所生成的水蒸气进入导热管7内，经热传导改变反应室2内的温度，构建试验所需的温度场；
(C)控制模块输出控制信号开启风机9，将反应组件生成的硫化氢气体吹动扩散，与放置在下拉力模具内的混凝土试块反应；设置于反应室2内的内监测模块20实时监测、反馈反应室2内的温度、湿度以及腐蚀性气体浓度；根据内监测模块20反馈的数据，控制蠕动泵6、水域加热组件的运行状态。
(D)待硫化氢气体浓度达到设定的40ppm、且在设定温度环境下腐蚀时间达到30天后，控制模块输出控制信号关闭蠕动泵6。
(E)控制模块输出控制信号开启动力组件19，使动力组件19的输出端带动上拉力模具压合在混凝土试块的顶部，并使上拉力模具、下拉力模具的夹持部11b均压合在混凝土试块的表面，使混凝土试块被上拉力模具、下拉力模具夹持固定；
(F)根据试验设定的拉力值，控制动力组件19动作，拉伸混凝土试块，对硫化氢气体腐蚀后的混凝土试块进行力学测试，使混凝土试块处于载荷-腐蚀双重作用的状态，得到被基于载荷-腐蚀双重作用的混凝土试块拉力强度τL1；
(G)关闭动力组件19，清除反应室2箱体内的硫化氢气体，取出混凝土试块。
将前述加载耦合作用的混凝土试块、未经试验的混凝土试块、以及仅经历腐蚀作用的混凝土试块三者的力学性能数据、三维数据进行总结对比，取加载耦合作用的混凝土试块与未经试验的混凝土试块、仅经历腐蚀作用的混凝土试块与未经试验的混凝土试块之间的数据差值，如力学数据差值、三维高度差值、腐蚀面深度差值等，即可得双重作用导致混凝土试块老化的加速效应；并基于统计学方法，将试块尺寸、加载水平、硫化氢浓度、腐蚀时长等作为输入参数，可有效建立老化加速效应评估预测模型，为预估污水管道老化程度、防范污水管道破损提供理论依据。
综上，本发明实施例提供一种基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验及方法，通过对混凝土试块施加载荷-腐蚀耦合作用，模拟污水管道的现实环境，实现对同时处于载荷-腐蚀双重作用下混凝土材料的力学试验的研究，为混凝土老化特性研究提供评估依据。
实施例2
本实施例2的混凝土试验装置与实施例1的不同之处在于，在本实施例2中，动力组件19采用如下设计：
如图6所示，动力组件19包括由作为动力源的伺服电机19a驱动自转动的螺杆19b、以及沿螺杆19b轴向往复移动的传动块19c，该传动块19c外套设有与传动块19c同步转动的同步套19d。
该同步套19d内设置有容置腔19e，螺杆19b穿入该容置腔19e内。传动块19c布置在容置腔19e内，与容置腔19e同步升降。传动块19c的底部与容置腔19e的底部之间设置有弹簧19f，用于传导、缓冲传动块19c与同步套19d之间的冲击。
该同步套19d设置有成柱状的连接板19g，该连接板19g的端部设置有多个滚动连接于连接板19g内的滚珠19h。各滚珠19h作为滚动件，凸起于连接板19g的表面。
该同步套19d外套设有施加载荷至混凝土试块的荷载块19i。该荷载块19i内设置有环形槽19j，连接板19g嵌入该环形槽19j内，滚珠19h滚动连接于环形槽19j的内部，使荷载块19i随同步套19d上下移动。
当动力组件19接收开启指令后，伺服电机19a带动螺杆19b转动，驱使传动块19c带动同步套19d沿螺杆19b的轴向下降，直至荷载块19i压合在混凝土试块的表面。因同步套19d与荷载块19i之间的滚动连接，在同步套19d下降的过程中，荷载块19i无需跟随同步套19d转动。根据试验设定的载荷条件，伺服电机19a控制螺杆19b转动，使传动块19c持续下降，挤压弹簧19f，驱使弹簧19f对同步套19d施加朝混凝土试块表面挤压的力，并通过荷载块19i传导至混凝土试块，对混凝土试块施加设定的载荷值。
螺杆19b、传动块19c的组合结构能够精准控制施加至混凝土试块表面的荷载大小，便于在整个载荷-腐蚀耦合试验中调整施加在混凝土试块表面的荷载，模拟现实污水管道不断变化的外力环境，使本试验装置所得混凝土试块样本更贴近污水管道的现实环境，混凝土样本的老化特性研究更为契合。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验装置，其特征在于，包括反应器箱体，所述反应器箱体内设置有相互气密隔离的反应室和载荷室；
所述反应室内设置有可生成腐蚀性气体的反应组件，所述反应组件使腐蚀性气体扩散填充反应室的内部空间；所述反应室内设置有若干个载荷模具，所述载荷模具用于承载混凝土试块，并使混凝土试块裸露在腐蚀性气体中；
所述载荷室内设置有若干个可施加力学载荷的动力组件，所述动力组件的输出端伸入反应室内，与对应的载荷模具相接，用于施加朝向混凝土试块正被腐蚀的表面的力。
2.根据权利要求1所述的混凝土试验装置，其特征在于，所述反应室内设置有用于为混凝土试块生成模拟温度场的热源，为置于载荷模具内的混凝土试块提供设定的温度环境。
3.根据权利要求2所述的混凝土试验装置，其特征在于，所述热源包括设置在反应器箱体外的温控装置，所述温控装置连通有延伸至反应室内部的导热管；所述温控装置内设置有水域加热组件，所述水域加热组件生成的水蒸气导入导热管内。
4.根据权利要求1所述的混凝土试验装置，其特征在于，所述反应组件包括装承有反应溶液的反应池、以及位于反应池上方的风机；所述反应池连通有延伸至反应器箱体外的导液管，所述导液管与存储有反应溶液的贮存器相连通。
5.根据权利要求1所述的混凝土试验装置，其特征在于，所述载荷模具包括上模具和下模具，其中，
所述上模具与所述动力组件的输出端相连，与动力组件的输出端同步移动；
所述下模具固定于所述反应室内；所述下模具内设置有用于承托混凝土试块的承托面、以及用于夹持固定混凝土试块的夹持面；所述承托面与混凝土试块保持相接；所述夹持面可相对混凝土试块移动并在动力组件施加力学载荷时，与混凝土试块的表面相接。
6.根据权利要求1所述的混凝土试验装置，其特征在于，所述动力组件包括由动力源驱动其转动的螺杆、以及沿螺杆轴向往复移动的传动块；所述传动块外套设有同步套，所述传动块带动所述同步套转动和上下移动；所述同步套内设置有多个可滚动的滚动件；所述同步套外套设有施加载荷至混凝土试块的荷载块，所述荷载块随同步套上下移动；所述滚动件滚动连接于所述荷载块上。
7.根据权利要求1所述的混凝土试验装置，其特征在于，包括监测模块；所述监测模块监测反应器箱体内外的温度、湿度以及腐蚀性气体浓度。
8.基于载荷-腐蚀耦合作用的混凝土试验方法，其特征在于，应用如权利要求1-7所述的混凝土试验装置，包括如下步骤：
(A)将混凝土试块置入反应室的载荷模具中，使混凝土试块除与载荷模具相接触的面外，其他面裸露在反应室中；
(B)密封反应室，启动反应组件，制备腐蚀性气体，并使腐蚀性气体扩散填充反应室的内部空间；
(C)待腐蚀性气体浓度达到设定值且腐蚀时间达到设定值后，关闭反应组件，启动动力组件，对混凝土试块施加力学载荷，使混凝土试块加载载荷-腐蚀的耦合作用；
(D)载荷时间达到设定值后，关闭动力组件；清除腐蚀性气体，取出混凝土试块。
9.根据权利要求8所述的混凝土试验方法，其特征在于，在步骤B、C、D中，反应组件、动力组件连接至控制模块，基于反应室内监测组件反馈的数据，控制模块输出控制信号控制反应组件、动力组件的工作状态。
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