CN203772704U - 钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，包括起锈试件、弓架和试件张力调整器，所述的起锈试件是钢弦，钢弦由弓架绷紧，钢弦的一端固定在弓架的一端，钢弦的另一端通过试件张力调整器固定在弓架的另一端。将上述的提示装置放在腐蚀环境中，当钢弦断裂，弓架弹开时，即提示钢筋起锈、达到氯离子浓度极限状态。本实用新型装置结构简单、测试简便、能够及时提示钢筋起锈及氯离子浓度极限状态等事件的发生，不仅可用于研究不同腐蚀环境钢筋的起锈时间和临界氯离子浓度分布规律，还可用于研究应力作用对钢筋抗腐蚀性能的影响。

Description

钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置

[技术领域]

本实用新型涉及钢筋混凝土结构服役可靠性分析，尤其涉及一种在应力腐蚀作用下钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置。

[背景技术]

海水和除冰盐环境中，氯离子触发钢筋锈蚀是混凝土结构性能劣化的主要原因。有效识别钢筋起锈事件的发生，获得钢筋起锈时间和触发钢筋锈蚀的临界氯离子浓度，是钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土结构服役可靠性分析和全寿命评估的关键技术问题。

钢筋表面氯离子达到临界浓度的极限状态与钢筋起锈，可被认为是两个同时发生的伴随事件。一般地，临界氯离子浓度被定义为使钢筋脱钝的表面氯离子浓度；钢筋起锈则是腐蚀电位超过了钢筋的点蚀电位。按上述定义，衍生出许多钢筋起锈和临界氯离子浓度的表征指标与方法，如阳极极化、腐蚀电位、电流密度、电阻率测试等。

已有专家发展了相关测试技术。2011年6月15日公开的中国实用新型专利申请“一种钢筋混凝土锈裂监测方法及传感器”（公开号CN102095677A），2013年11月27日公开的中国实用新型专利申请“大量程基于光纤光栅传感技术的钢筋锈蚀监测传感器”（公开号CN103411713A），2011年11月9日公开的中国实用新型专利申请“钢筋锈蚀时间预测装置”（公开号CN202033274U），均可用于钢筋起锈蚀事件的识别，但这些钢筋锈蚀监测方法均需要特定指标的定期测试、数据转换与间接推断，实践中操作不够简便。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，测试简便、准确反映钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，包括起锈试件、弓架和试件张力调整器，所述的起锈试件是钢弦；钢弦由弓架绷紧，钢弦的一端固定在弓架的一端，钢弦的另一端通过试件张力调整器固定在弓架的另一端。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，所述的钢弦为直径不大于0.16mm的弹簧钢丝。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，包括水泥净浆试块或混凝土试块，钢弦的中部埋入水泥净浆试块或混凝土试块中。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，包括警示电路，警示电路包括电源和指示灯，电源和指示灯串联；警示电路的两端分别与钢弦的两端电连接。

以上所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，所述的弓架为弯曲的不锈钢条形板，不锈钢条形板的一端包括安装孔，张力调整装置包括调节螺钉和螺母，调节螺钉穿过所述的安装孔，钢弦的另一端固定在调节螺钉的内端，所述的螺母旋合在调节螺钉的外端。

本实用新型装置结构简单、测试简便、能够准确地反映钢筋起锈及氯离子浓度极限状态，不仅可用于研究不同腐蚀环境钢筋的起锈时间和临界氯离子浓度分布规律，还可用于研究应力作用对钢筋抗腐蚀性能的影响。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例1钢筋起锈及氯离子浓度极限状态提示装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2钢筋起锈及氯离子浓度极限状态提示装置的结构示意图。

图3是本实用新型实施例3钢筋起锈及氯离子浓度极限状态提示装置的结构示意图。

图4是本实用新型实施例4应力校准装置的结构示意图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例1的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置的结构如图1所示，包括钢弦2、弓架1、张力调节螺钉3和张力调整螺母4。

在本实施例中，钢弦2是起锈试件，钢弦2由弓架1绷紧。钢弦2可以采用高强纤细钢丝，直径不大于0.16mm的弹簧钢丝。

弓架1用不锈钢条形板弯曲而成，不锈钢条形板的两端各有一个安装孔。销钉8穿过不锈钢条形板左端的安装孔，钢弦2的左端固定在销钉8的端部；张力调节螺钉3穿过不锈钢条形板右端的安装孔，钢弦2的右端固定在张力调节螺钉3的内端，张力调整螺母4旋合在张力调节螺钉3的外端，转动张力调整螺母4可以调整弓架1的弯曲度，同时改变钢弦2的张力。张拉钢弦2至预定应力值时，再用紧固螺母5固定调整螺母4，弯曲的不锈钢片1对钢弦维持稳定持久的拉应力。

选定钢丝弦锈蚀试验段（可选中点左右各30mm或根据实际需求确定），并对钢丝弦的其余部分加涂防锈底漆（红丹、环氧富锌漆等）。

对于裸露钢筋或采用模拟混凝土孔溶液方法的钢筋起锈及临界氯离子浓度研究，可以将上述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，放在腐蚀环境中（如腐蚀环境模拟箱中或需要监测的钢筋混凝土实际工作环境中），当钢弦2断裂，弓架1弹开时，提示钢筋起锈、达到氯离子浓度极限状态。

本实用新型通过钢弦锈断表征受拉钢筋的起锈事件及氯离子浓度达到极限状态，由不锈钢片维持施加于钢弦的目标拉应力按钢弦的极限抗拉强度预先设定，且略低于后者，一般情况下，弓弦在试验状态下的目标应力为其抗拉强度的0.75%-85%。一旦钢弦锈蚀并致其截面微弱损伤，即发生锈断。本实施例的方法不仅可用于研究不同腐蚀环境钢筋的起锈时间和临界氯离子浓度分布规律，还可用于研究应力作用对钢筋抗腐蚀性能的影响。

本实用新型实施例2钢筋起锈及氯离子浓度极限状态提示装置的结构如图2所示，在实施例1的基础上增加了水泥净浆试块（或混凝土试块）6，钢弦2的中部埋入水泥净浆试块（或混凝土试块）6中。本实施例的装置主要用于研究水泥净浆或混凝土试块中钢筋的钢筋起锈及临界氯离子浓度，在钢丝弦锈蚀试验段范围内围绕钢弦浇筑小尺寸水泥净浆或混凝土试块（如60mm×60mm×60mm立方体试块）。标准养护混凝土试件至规定龄期时，将弓形装置与试块整体置于腐蚀环境中。当钢弦发生锈蚀、截面削弱而断开时，弓形不锈钢片回弹张开，显著提示钢筋起锈、达到氯离子浓度极限状态。

本实用新型实施例3钢筋起锈及氯离子浓度极限状态提示装置的结构如图3所示，在实施例2的基础上增加了警示电路，警示电路包括电源B和指示灯L，电源B和指示灯L串联；警示电路的两端分别与钢弦2的两端电连接。当水泥净浆试块（或混凝土试块）6比较致密，而钢弦2的应力较小，当钢弦发生锈蚀断开，但因表面锈蚀阻力较大不能从试块6中抽出时，弓形不锈钢片不能回弹张开，此时警示电路的指示灯L熄灭，指示钢弦2实际已断开，已达到钢筋起锈和氯离子浓度极限状态。

本实用新型实施例4钢弦应力的校准装置如图4所示，应力校准装置包括拉力秤7、拉力秤7的一端固定在所述提示装置弓架1的一端，拉力秤7的另一端通过所述试件张力调整器固定在弓架1的另一端；校准钢弦2的应力时，根据钢弦2的截面积和目标应力计算钢弦2的拉力，调整试件张力调整器使拉力秤7显示的拉力值达到钢弦2的拉力，测量弓架1的开度值B；然后如图1所示，将弓架1上的拉力秤7取下换上钢弦2，调整试件张力调整器使弓架1达到上述的开度值B，弓弦2即达到目标应力。

本实用新型以上通过钢弦锈断表征受拉钢筋的起锈事件及氯离子或其他有害离子的浓度达到极限状态，本实用新型由不锈钢片维持施加于钢弦的目标拉应力按钢弦的极限抗拉强度预先设定，且略低于后者；一旦钢弦锈蚀并致其截面微弱损伤，即发生锈断。模拟装置和方法不仅可用于研究不同腐蚀环境钢筋的起锈时间和临界氯离子浓度分布规律，还可用于研究应力作用对钢筋抗腐蚀性能的影响。

Claims (5)

1.一种钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，包括起锈试件，其特征在于，包括弓架和试件张力调整器，所述的起锈试件是钢弦；钢弦由弓架绷紧，钢弦的一端固定在弓架的一端，钢弦的另一端通过试件张力调整器固定在弓架的另一端。

2.根据权利要求1所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，其特征在于，所述的钢弦为直径不大于0.16mm的弹簧钢丝。

3.根据权利要求1所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，其特征在于，包括水泥净浆试块或混凝土试块，钢弦的中部埋入水泥净浆试块或混凝土试块中。

4.根据权利要求1所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，其特征在于，包括警示电路，警示电路包括电源和指示灯，电源和指示灯串联；警示电路的两端分别与钢弦的两端电连接。

5.根据权利要求1所述的钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，其特征在于，所述的弓架为弯曲的不锈钢条形板，不锈钢条形板的一端包括安装孔，张力调整装置包括调节螺钉和螺母，调节螺钉穿过所述的安装孔，钢弦的另一端固定在调节螺钉的内端，所述的螺母旋合在调节螺钉的外端。