CN204269646U - 钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，它包括检测单体和直流电源，每个检测单体内设有不锈钢板(3)，检测单体的盖板(2)、防水保护罩(1)与钢筋混凝土结构(4)的表面形成封闭的空腔，该空腔内注满电解质溶液，不锈钢板(3)也位于该空腔内；直流电源的负极经导线与钢筋混凝土结构(4)的钢筋(4.1)连接，直流电源的正极经导线与每个检测单体的不锈钢板(3)连接。该装置能有效检测钢筋混凝土结构(4)的不同深度的氯离子浓度且检测过程方便又不会造成结构性破坏。

Description

钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置

技术领域

本实用新型涉及沿海钢筋混凝土耐久检测领域，具体讲是一种钢筋混凝土结构如桥梁的桥墩、承台或码头等的氯离子浓度检测装置。

背景技术

沿海钢筋混凝土结构处于海水及海洋气候等恶劣的腐蚀环境中，存在大量对钢筋有腐蚀性的氯离子，因此其工程寿命能否达到人们设计时所期望的百年要求，是一个相当严峻的问题。不仅中国如此，世界范围内，由于混凝土结构耐久性不足，每年都会造成巨大的经济损失。

氯离子渗透进混凝土的过程是从表层向内逐渐渗透的，当氯离子渗透到钢筋混凝土结构的钢筋所在的内层并达到氯离子临界浓度时就会腐蚀钢筋，为解决钢筋混凝土结构的耐久性问题，必须根据先测得钢筋混凝土结构不同深度的氯离子浓度，并对各深度的氯离子浓度的分布状况进行分析，从而判断是否需要进行除氯处理。因为除氯装置体积和自重均较大，装配繁琐，故在不需要除氯时除氯则费时费力，而当氯离子浓度接近临界值才除氯则可能为时已晚。所以，如何精确检测到钢筋混凝土结构的不同深度的氯离子浓度，为判断是否需要除氯提供依据，是解决混凝土结构耐久性问题的关键和前提。

现有技术的钢筋混凝土结构的氯离子浓度的检测方法是，从钢筋混凝土结构表面向内钻孔，然后检测钻得的粉末的氯离子浓度。该检测方法的弊端是显而易见的，首先，检测过程必须先钻孔，劳动强度大、费时费力、非常不方便；而且，关键是钻孔式的检测方式会对其造成结构性破坏和损伤。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能有效检测钢筋混凝土结构的不同深度的氯离子浓度且检测过程方便又不会造成结构性破坏的钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，它包括检测单体和直流电源，每个检测单体包括一个两端开口的防水保护罩和一块盖板，盖板的内表面可拆式连接有一块不锈钢板，防水保护罩的内端开口的边缘由防水密封胶粘接在钢筋混凝土结构的表面，盖板可拆式连接在防水保护罩外端的开口处且盖板与防水保护罩外端开口处密封，防水保护罩设有进液口和出液口，进液口和出液口均设有塞子，盖板、防水保护罩与钢筋混凝土结构的表面形成封闭的空腔，该空腔内注满电解质溶液，不锈钢板也位于该空腔内；直流电源的负极经导线与钢筋混凝土结构的钢筋连接，直流电源的正极经导线与每个检测单体的不锈钢板连接。

利用本实用新型的钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置的无损检测方法，其步骤包括：

a、将检测单体安装在钢筋混凝土结构表面并注满电解质溶液；

b、间隔一个检测时间段后，从检测单体的出液口将电解质溶液导出，且将检测单体的盖板拆开更换新的不锈钢板并注入新的电解质溶液，检测该步骤中导出的电解质溶液中的氯离子浓度，该浓度就是钢筋混凝土结构最外层的氯离子浓度；

c、再间隔同样的一个检测时间段后，从检测单体的出液口将电解质溶液导出，且将检测单体的盖板拆开更换新的不锈钢板并注入新的电解质溶液，检测该步骤中导出的电解质溶液中的氯离子浓度，该浓度就是钢筋混凝土结构的次外层的氯离子浓度；

d、又再间隔同样的一个检测时间段后，从检测单体的出液口将电解质溶液导出，并检测导出的电解质溶液中的氯离子浓度，该浓度就是钢筋混凝土结构的内层的氯离子浓度。

该检测方法的原理为：当不锈钢板与直流电源正极连通且钢筋混凝土结构的钢筋与直流电源的负极连通，这样，不锈钢板和钢筋之间产生电势差，使得钢筋混凝土中带负电的氯离子向正极移动，从混凝土中进入到防水保护罩空腔的电解质溶液内。同样，氯离子的迁移也是受空间限制的，最外层的氯离子肯定最早迁移到电解质溶液内，而次外层的氯离子要晚一点迁移，内层也就是钢筋所在的位置的氯离子会最晚迁移到电解质溶液内，即利用时间换空间的理念，不同时间点的氯离子浓度对应了钢筋混凝土结构不同深度的氯离子浓度，从在不钻孔对混凝土结构进行破坏的前提下精确测量出钢筋混凝土结构不同深度的氯离子浓度尤其是得出内层的氯离子浓度，从而为后续判断是否需要除氯提供数据支持和依据，进而提高钢筋混凝土结构的耐久性。

本实用新型钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置与现有技术相比，具有以下优点：

首先，利用该装置，检测过程方便，无需钻孔，大幅度降低劳动强度，便于操作；而且，对钢筋混凝土结构本身不会造成破坏和损伤；本实用新型技术方案存在几个技术上的亮点，利用时间换空间的理念，四两拨千斤的解决了必须钻孔才能测量的技术难题，而且，每次检测时不锈钢板均能够拆开更换，防止不锈钢板在检测过程中不断被腐蚀变薄，确保了检测的精准度。而且，该检测单体的体积小，检测单体的宽度即防水保护罩的顶板的长度等于钢筋混凝土结构的钢筋的直径，这样，不锈钢和钢筋之间形成的电场范围小，装置周围的氯离子不会进入装置内，提高了测量精度。

作为改进，防水保护罩为由顶板、底板和两侧板构成的一体式的方框套，底板上设有上大下小的下锥度孔，下锥度孔与出液口上端连通，顶板上设有上小下大的上锥度孔，上锥度孔与进液口下端连通，该结构制造、装配均方便，装配后牢固性好，而且下锥度孔的设计能确保电解质溶液完全排干净，确保检测结果的精确性，上锥度孔则能保证电解质溶液能填满检测单体。

作为还改进，防水保护罩的内端开口处设有一圈卷边，这样，能增大防水保护罩与钢筋混凝土结构的表面的粘接面积，使其安装更牢固，防水效果更理想。

作为又改进，钢筋混凝土结构上钻有从表面延伸到钢筋的第一导线孔，与直流电源负极连接的导线的自由端设有一个磁铁端头，该磁铁端头与钢筋混凝土结构的钢筋吸附，第一导线孔内注满防水密封胶，这样，将导线自由端塞入第一导线孔，导线上的磁铁端头会自动吸附住钢筋，实现直流电源和钢筋的导电，该安装过程方便简单。

作为进一步改进，盖板上贯通一个第二导线孔，与直流电源正极连通的导线穿过第二导线孔与不锈钢板连通，第二导线孔内注满防水密封胶，这样，第二导线的端头就位于盖板的内表面，每次只要将新的不锈钢板安装固定在盖板的内表面，就自然完成了第二导线与不锈钢板的连通。

作为又进一步改进，它包括多个检测单体，多个检测单体排成一列，这样，钢筋混凝土结构的水位变动区受到潮汐影响，钢筋混凝土结构的不同高度的氯离子浓度是不同的，而排成一列的多个检测单体能很方便的针对不同高度的氯离子浓度进行检测，进而有效的检测出位于水位变动区的混凝土的氯离子浓度分布状况，而且上述多个检测单体的全部与钢筋连接的负极导线共用一个第一导线孔，故仅需要钻去一个很小的第一导线孔即可，相比现有技术需要在每个高度钻去一个测量孔，本实用新型技术方案明显的方便快捷省力。

附图说明

图1是本实用新型钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置的一个检测单体安装在钢筋混凝土结构上的侧剖视结构示意图。

图2是本实用新型钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置的一列多个检测单体安装在钢筋混凝土结构上的正视结构示意图。

图中所示1、防水保护罩，1.1、顶板，1.2、底板，1.3、侧板，1.4、卷边，2、盖板，2.1、第二导线孔，3、不锈钢板，4、钢筋混凝土结构，4.1、钢筋，4.2、第一导线孔，4.3、最外层，4.4、次外层，4.5、内层，5、进液口，6、出液口，7、下锥度孔，8、上锥度孔，9、磁铁端头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，它包括多个检测单体和直流电源，其中每个检测单体对应一个直流电源。多个如三个检测单体排成一列，从高往低分布在钢筋混凝土结构4的表面的水位变动区。

每个检测单体包括一个两端开口的防水保护罩1和一块盖板2。防水保护罩1为由顶板1.1、底板1.2和两侧板1.3构成的一体式的方框套。盖板2的内表面可拆式连接如螺接有一块不锈钢板3。防水保护罩1的内端开口处设有一圈卷边1.4，卷边1.4由防水密封胶粘接在钢筋混凝土结构4的表面。防水保护罩1的底板1.2上设有出液口6和上大下小的下锥度孔7，下锥度孔7与出液口6上端连通；防水保护罩1的顶板1.1上设有进液口5和上小下大的上锥度孔8，上锥度孔8与进液口5下端连通。进液口5和出液口6均设有塞子，进液口5和出液口6的开闭均是通过对应的塞子实现的。盖板2可拆式连接在防水保护罩1外端的开口处且盖板2与防水保护罩1外端开口处密封，具体的说，盖板2内表面还固定由一圈密封圈，盖板2与防水保护罩1外端的开口螺接固定。盖板2、防水保护罩1与钢筋混凝土结构4的表面形成封闭的空腔，该空腔内注满电解质溶液，不锈钢板3也位于该空腔内。直流电源的负极经导线与钢筋混凝土结构4的钢筋4.1连接，即钢筋混凝土结构4上钻有从表面延伸到钢筋4.1的第一导线孔4.2，与直流电源负极连接的导线的自由端设有一个磁铁端头9，该磁铁端头9与钢筋混凝土结构4的钢筋4.1吸附，第一导线孔4.2与该导线之间的间隙内注满防水密封胶。直流电源的正极经导线与每个检测单体的不锈钢板3连接，即盖板2上贯通一个第二导线孔2.1，与直流电源正极连通的导线穿过第二导线孔2.1与不锈钢板3连通，第二导线孔2.1与该导线之间的间隙内注满防水密封胶。

利用本实用新型钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置的无损检测方法，其步骤如下。

a、将检测单体安装在钢筋混凝土结构4表面并注满电解质溶液；具体的说，将防水保护罩1的内开口处与钢筋混凝土结构4表面粘结，将不锈钢板3螺接在盖板2内表面且使得不锈钢板3和与直流电源正极连接的导线连通，将盖板2与防水保护罩1外端的开口处螺接密封，并经进液口5注入电解质溶液，将直流电源负极与钢筋混凝土结构4的钢筋4.1连通。

b、间隔一个检测时间段后，如每个检测时间段为24小时，即24小时后，从检测单体的出液口6将电解质溶液导出，且将检测单体的盖板2拆开更换新的不锈钢板3并注入新的电解质溶液，检测该步骤中导出的电解质溶液中的氯离子浓度，该浓度就是钢筋混凝土结构4最外层4.3的氯离子浓度。

c、再间隔同样的一个检测时间段后，如48小时后，从检测单体的出液口6将电解质溶液导出，且将检测单体的盖板2拆开更换新的不锈钢板3并注入新的电解质溶液，检测该步骤中导出的电解质溶液中的氯离子浓度，该浓度就是钢筋混凝土结构4的次外层4.4的氯离子浓度。

d、又再间隔同样的一个检测时间段后，如72小时后，从检测单体的出液口6将电解质溶液导出，并检测导出的电解质溶液中的氯离子浓度，该浓度就是钢筋混凝土结构4的内层4.5的氯离子浓度。

钢筋混凝土结构4的最外层4.3、次外层4.4和内层4.5的厚度均相同，钢筋混凝土结构4的表面与钢筋4.1的距离为d，则上述三层的厚度均为厚度d的三分之一。

Claims (6)

1.一种钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，其特征在于：它包括检测单体和直流电源，每个检测单体包括一个两端开口的防水保护罩(1)和一块盖板(2)，盖板(2)的内表面可拆式连接有一块不锈钢板(3)，防水保护罩(1)的内端开口的边缘由防水密封胶粘接在钢筋混凝土结构(4)的表面，盖板(2)可拆式连接在防水保护罩(1)外端的开口处且盖板(2)与防水保护罩(1)外端开口处密封，防水保护罩(1)设有进液口(5)和出液口(6)，进液口(5)和出液口(6)均设有塞子，盖板(2)、防水保护罩(1)与钢筋混凝土结构(4)的表面形成封闭的空腔，该空腔内注满电解质溶液，不锈钢板(3)也位于该空腔内；直流电源的负极经导线与钢筋混凝土结构(4)的钢筋(4.1)连接，直流电源的正极经导线与每个检测单体的不锈钢板(3)连接。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，其特征在于：防水保护罩(1)为由顶板(1.1)、底板(1.2)和两侧板(1.3)构成的一体式的方框套，底板(1.2)上设有上大下小的下锥度孔(7)，下锥度孔(7)与出液口(6)上端连通，顶板(1.1)上设有上小下大的上锥度孔(8)，上锥度孔(8)与进液口(5)下端连通。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，其特征在于：防水保护罩(1)的内端开口处设有一圈卷边(1.4)。

4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，其特征在于：钢筋混凝土结构(4)上钻有从表面延伸到钢筋(4.1)的第一导线孔(4.2)，与直流电源负极连接的导线的自由端设有一个磁铁端头(9)，该磁铁端头(9)与钢筋混凝土结构(4)的钢筋(4.1)吸附，第一导线孔(4.2)内注满防水密封胶。

5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，其特征在于：盖板(2)上贯通一个第二导线孔(2.1)，与直流电源正极连通的导线穿过第二导线孔(2.1)与不锈钢板(3)连通，第二导线孔(2.1)内注满防水密封胶。

6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构的氯离子浓度检测装置，其特征在于：它包括多个检测单体，多个检测单体排成一列。