[发明专利]拉应力作用下混凝土渗透系数测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种拉应力作用下混凝土渗透系数测试装置，其特征在于该装置包括拉伸装置(1)和电加速氯离子快速渗透装置(2)，哑铃型混凝土试件(13)位于拉伸装置(1)中，哑铃型混凝土试件(13)与电加速氯离子快速渗透装置(2)通过紧固螺栓(3)相连接；

所述拉伸装置(1)中，拉杆(11)的下部与下拉板(15)连接，拉杆(11)的上部穿过上拉板(10)和限位板(7)，上拉板(10)穿在拉杆(11)上通过锁紧螺母(9)固定，螺帽(5)将应力传感器(6)通过球面螺杆(4)压在限位板(7)上，弹簧(8)套在球面螺杆(4)上并位于限位板(7)与上拉板(10)之间，在上拉板(10)与下拉板(15)之间设有上拉伸夹头(121)和下拉伸夹头(122)，上拉伸夹头(121)与球面螺杆(4)的球头部分连接，下拉伸夹头(122)与球面拉杆(14)的球头部分连接，哑铃型混凝土试件(13)位于上拉伸夹头(121)与下拉伸夹头(122)之间，通过所述上拉伸夹头(121)和下拉伸夹头(122)夹持哑铃型混凝土试件(13)；

所述电加速氯离子快速渗透装置(2)中，渗透室(17)包括左渗透室(171)和右渗透室(172)，稳态直流电源(16)的正负极分别与两个不锈钢网片(18)相连，两个不锈钢网片(18)分别插入到左渗透室(171)和右渗透室(172)中，两个橡胶密封圈(19)分别嵌在所述左渗透室(171)和右渗透室(172)外侧的凹槽中，氯离子自动分析仪(20)的测试电极插在右渗透室内。

2.一种如权利要求1所述的拉应力作用下混凝土渗透系数测试装置的测试方法，其特征在于，该方法具体为：

首先取同配比的六个哑铃型混凝土试件(13)作为一组，将每个试件的两个平行侧面磨平，其余面用环氧密封，之后取三个进行直接拉伸实验，获得平均抗拉强度；

然后利用拉伸装置(1)对剩余的三个混凝土试件施加轴向拉伸应力；应力施加时采用材料试验机以恒定速率缓慢地对球面螺杆(4)施加拉力直至规定应力比，然后保持该拉力不变，并迅速拧紧螺帽(5)，应力传感器(6)的引线与计算机相连实时监测应力的变化，一旦应力损失超过5％，则拧紧螺帽(5)使之恢复至原始应力值；

加载完毕后将带有加载装置的混凝土试件的两个磨平侧面，通过四个紧固螺栓(3)与电加速氯离子快速渗透装置(2)的渗透室(17)相连，锁紧紧固螺栓(3)使渗透室(17)不渗漏，然后在左渗透室(171)中注满质量浓度为5％的NaCl溶液，在右渗透室(172)中注满质量浓度为0.3％的NaOH溶液，并将氯离子自动分析仪(20)的测试电极插在右渗透室内；

将直流稳压电源(16)的正极与插在右渗透室(172)中的不锈钢网片(182)相连，将负极与插在左渗透室(171)中的不锈钢网片(181)相连；打开直流稳压电源(16)，保持12V电压不变，连续监测右渗透室内氯离子浓度，直至氯离子浓度增长速度达到恒定；利用Nernst-Plank方程计算氯离子稳态渗透系数式中R-气体常数8.314J/mole·K，L-混凝土试件的厚度m，V-右渗透室体积，T-绝对温度K，Z_Cl-氯离子电荷数Z_Cl＝1，F-法拉第常数96500C/mol，ΔE-电压V，C₀-初始氯离子浓度mol/l，A-混凝土截面积m²，-右渗透室氯离子浓度增长速度mol/l·s。