CN102564933A - 混凝土干湿循环加速腐蚀试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种混凝土干湿循环加速腐蚀试验装置，包括：保温腐蚀实验箱，在保温腐蚀实验箱上设有加热元件，在保温腐蚀实验箱设有至少2个加载装置，所述的加载装置包括：内置腐蚀液的干湿循环腐蚀试验箱、用于混凝土试件加载的四柱式弹簧加载架及液压升降机，所述干湿循环腐蚀试验箱设在液压升降机的活塞杆上，所述四柱式弹簧加载架通过悬臂金属吊杆连接于保温腐蚀实验箱，并且，所述四柱式弹簧加载架位于干湿循环腐蚀试验箱的上方。本发明能够以室内多因素加速腐蚀试验模拟海洋环境或内陆环境测试结构混凝土的长期损伤劣化规律并预测其服役寿命。
Description
一、技术领域
本发明属于土木工程材料实验领域，尤其涉及水泥混凝土耐久性研究，特别涉及处于干湿循环条件下混凝土在多因素耦合作用下的一种加速腐蚀试验研究方法。
二、背景技术
干湿循环条件是混凝土耐久性研究的重要条件之一，是处于混凝土构件在水位变化区劣化的主要环境因素之一。若要完全模拟现场环境进行干湿循环实验，则需要的时间较长，因此需要较短时间的实验室加速实验来模拟现场环境对混凝土在干湿循环条件下的耐久性进行研究。此前的干湿循环实验多数是通过人工搬运试件，或者使用干湿循环箱等自动设备。
前者是对人力的巨大消耗，而且当试件数量较多时，因在搬运时消耗了较多的时间，很难保证加速实验所设计的干燥时间和浸泡时间，对实验误差影响较大。我国现在自动控制干湿循环箱的技术尚未成熟，很难保证同时准确地控制环境温度和相对湿度。并且浸泡过程多在密闭箱体中进行，很难对试件内部的温度和相对湿度进行监测，能够支持测试的方法受到限制。因此本发明具有一定的实用价值。
三、发明内容
技术问题：针对现行干湿循环加速试验方法，简易法劳动强度大，自动控制干湿循环箱难以长期正常工作且对试件内部属性进行监测比较困难的缺陷，本发明的目的是提供一种省力高效实用的在化学-力学偶合作用下的混凝土干湿循环加速腐蚀试验装置。
技术方案：一种混凝土干湿循环加速腐蚀试验装置，包括：保温腐蚀实验箱，在保温腐蚀实验箱上设有加热元件，在保温腐蚀实验箱设有至少2个加载装置，所述的加载装置包括：内置腐蚀液的干湿循环腐蚀试验箱、用于混凝土试件加载的四柱式弹簧加载架及液压升降机，所述干湿循环腐蚀试验箱设在液压升降机的活塞杆上，所述四柱式弹簧加载架通过悬臂金属吊杆连接于保温腐蚀实验箱，并且，所述四柱式弹簧加载架位于干湿循环腐蚀试验箱的上方。
有益效果：与现有装置相比，本发明具有以下特点：
本发明的主要特点是由无机保温干燥实验室（箱）提供恒温恒湿条件并固定悬臂金属吊杆，采用四柱弹簧式不锈钢加载架将加载或不加载的腐蚀试件固定或悬挂于悬臂金属吊杆上、通过手动或电动液压升降干湿循环腐蚀试验箱保证试件定期进行浸泡和干燥循环，依此进行混凝土干湿循环加速腐蚀试验，以室内多因素加速腐蚀试验模拟海洋环境或内陆环境测试结构混凝土的长期损伤劣化规律并预测其服役寿命。
（1） 由于试验时间周期长（长达1~2年），加载试件重（大于30kg），采用液压升降装置来控制浸泡腐蚀箱的高度，以达到进行干湿循环加速腐蚀实验的目的，节省了数百次的搬运试件而产生的大量人力和时间消耗。
（2） 通过温湿度控制和加热装置可快速而较准确地控制实验温度和相对湿度，改进了现有自动干湿循环箱进出水慢、降湿慢和设备性能稳定性差等缺点。
（3） 试件未处于完全密闭的装置中，可以通过埋入探头等手段监测试件内部属性变化规律。
（4） 可在腐蚀箱底部放置加载或不加载的试件，作为长期浸泡的试件；与干湿循环加速腐蚀实验（加载或不加载）同时进行，做到了“一机多用”，提高了使用效率。
（5） 可采用多个腐蚀箱同时进行试验，在不同腐蚀溶液的环境下，同时高效进行多组试验。
四、附图说明
图1为本发明实施例的左视图。
图2是本发明实施例的主视图
图中，
1. 悬臂金属吊杆
2. 干湿循环腐蚀试验箱
3. 腐蚀溶液
4. 混凝土试件
5. 四柱式弹簧加载架
6. 保温腐蚀实验箱
7. 液压升降机
9. 腐蚀溶液a
10. 腐蚀溶液b
11. 腐蚀溶液c
五、具体实施方式
一种混凝土干湿循环加速腐蚀试验装置，包括：保温腐蚀实验箱6，在保温腐蚀实验箱6上设有加热元件8，在保温腐蚀实验箱6设有至少2个加载装置，所述的加载装置包括：内置腐蚀液的干湿循环腐蚀试验箱2、用于混凝土试件4加载的四柱式弹簧加载架5及液压升降机7，所述干湿循环腐蚀试验箱2设在液压升降机7的活塞杆上，所述四柱式弹簧加载架5通过悬臂金属吊杆1连接于保温腐蚀实验箱6，并且，所述四柱式弹簧加载架5位于干湿循环腐蚀试验箱2的上方。
本发明的主要组成部分如下：
1. 无机轻质保温腐蚀实验箱与温湿度控制装置（30～60℃可调）
保温腐蚀实验箱的主要作用是保温隔热、恒温恒湿、减少内外部环境的热散失。实验箱内的温度和湿度控制来自于加热元件，温度在30～60℃范围内可以自动调节，相对湿度最低可达30%。
2. 不锈钢加载装置
采用四柱弹簧式不锈钢加载架，对试件进行弯曲加载。弹簧的刚度系数为200N/mm。
3. 悬臂金属吊杆
采用安装在保温腐蚀实验箱内悬臂式金属吊杆来固定腐蚀试件的加载和不加载试件。
4. 液压升降装置及腐蚀箱
浸泡试件用的腐蚀试验箱体固定于液压升降装置上，该***可自由升降，并调节不同高度，使腐蚀试件根据需要可处于腐蚀液体中或干燥的空气中。
利用本发明进行加载试件的干湿循环加速腐蚀实验步骤如下：
a. 在无机保温实验箱中将加热及温湿度控制装置、悬臂金属吊杆及液压升降装置安装调试好，然后配置一种或多种腐蚀溶液（腐蚀溶液a、b和c），放入一个或多个腐蚀箱中作为腐蚀溶液。
b. 将试件加载于四柱弹簧式加载架中，并固定于悬臂金属吊杆上。
c. 在温度为60℃条件下先烘干48h后，进行干湿循环试验，将试件放入腐蚀液中浸泡（8h） → 升温至60℃（2h）→ 在60℃恒温干燥试件（36h）→ 降温至30℃（2h） → 将试件放入腐蚀液中浸泡（8h）的干湿循环制度进行干湿循环加速腐蚀实验。
按照一定的周期测定多因素耦合作用条件下的混凝土试件损伤劣化性能，评定试件的耐腐蚀性能，并预测结构混凝土的服役寿命。
Claims (1)
1. 一种混凝土干湿循环加速腐蚀试验装置，包括：保温腐蚀实验箱（6），在保温腐蚀实验箱（6）上设有加热元件（8），其特征在于，在保温腐蚀实验箱（6）设有至少2个加载装置，所述的加载装置包括：内置腐蚀液的干湿循环腐蚀试验箱（2）、用于混凝土试件（4）加载的四柱式弹簧加载架（5）及液压升降机（7），所述干湿循环腐蚀试验箱（2）设在液压升降机（7）的活塞杆上，所述四柱式弹簧加载架（5）通过悬臂金属吊杆（1）连接于保温腐蚀实验箱（6），并且，所述四柱式弹簧加载架（5）位于干湿循环腐蚀试验箱（2）的上方。
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