[发明专利]水泥混凝土抗TSA侵蚀加速试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试混凝土抗化学侵蚀性能的装置及方法，特别涉及一种水泥混凝土抗TSA侵蚀加速试验装置及方法。

背景技术

对于土木工程而言，20世纪是钢筋混凝土的时代。从摩天大楼、水电大坝、跨海大桥、高速公路、各种工业、商业和住宅建筑，以及国防军事设施，绝大多数是钢筋混凝土结构。但是，在标志着社会发展进步的钢筋混凝土结构不断竣工的同时，给人民生命安全带来重大隐患的钢筋混凝土结构因腐蚀破坏产生的耐久性问题比比皆是，触目惊心。

硫酸盐侵蚀是影响水泥混凝土耐久性的一个重要因素，其侵蚀过程非常缓慢，所以一般采用加速试验方法以测试水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀能力。水泥混凝土的硫酸盐侵蚀主要有两种形式：钙矾石型腐蚀和碳硫硅钙石腐蚀（the thaumasite form of sulfate attack，简称TSA）。当前针对钙矾石型腐蚀的水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀加速试验方法已比较成熟，而TSA侵蚀是近年来刚被发现的一种新的混凝土硫酸盐侵蚀类型，目前尚无有效的加速试验方法以测试水泥混凝土抗TSA侵蚀能力。

因此急需一种水泥混凝土抗TSA侵蚀的加速试验装置及方法，以确保混凝土具有优异的抗TSA侵蚀性能。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提出一种水泥混凝土抗TSA侵蚀的加速试验装置及方法，以确保混凝土具有优异的抗TSA侵蚀性能。

本发明的目的之一是提出一种水泥混凝土抗TSA侵蚀加速试验装置；本发明的目的之二是提出一种水泥混凝土抗TSA侵蚀加速试验方法。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的水泥混凝土抗TSA侵蚀加速试验装置，包括低温箱、脉冲发生器、电极板、至少一个腐蚀池，所述每个腐蚀池内设置有安装混凝土试样的腐蚀槽，所述腐蚀槽外部设置有将腐蚀液渗透到腐蚀槽中的容器，所述电极板包括正电极板和负电极板，所述正电极板和负电极板设置于腐蚀槽中，所述正电极板、负电极板分别与脉冲发生器连接，所述腐蚀池置于低温箱中。

进一步，所述腐蚀池为塑料三联模，所述三联模设置有三个并排设置的格槽，所述位于中间的格槽为安装混凝土试样的腐蚀槽，所述两端的格槽为盛放腐蚀液的容器；

进一步，所述中间格槽与两端格槽的交界面上分别设置正电极板、负电极板分别，所述正电极板、负电极板分别与脉冲发生器连接；

进一步，所述腐蚀槽与两端格槽壁的交界面为梳状板；

进一步，所述正电极板和负电极板上设置有渗液的小孔。

本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的水泥混凝土抗TSA侵蚀加速试验方法，包括以下步骤：

步骤1：将需要测试的混凝土成型在腐蚀槽中；

步骤2：混凝土带腐蚀池一起养护；

步骤3：养护期满后将混凝土和腐蚀池一起置于低温箱中；

步骤4：在容器中加硫酸盐溶液；

步骤5：连接脉冲发生器对混凝土两端施加电渗脉冲；

步骤6：启动低温箱对混凝土进行低温条件下的侵蚀；

步骤7：取出混凝土试件，测试混凝土抗压强度。

进一步，所述步骤2中混凝土养护时间为3天～28天的龄期；

进一步，所述步骤6中通过低温箱对混凝土进行腐蚀，具体包括以下步骤：

步骤61：调整低温箱中温度为-5~15℃；

步骤62：接通电源；

步骤63：混凝土腐蚀时间为14~28天；

步骤64：关闭电源；

进一步，所述步骤７中测试混凝土抗压强度，通过以下公式来计算抗压强度比：

，

式中，R为抗压强度比；σ_T为低温电渗脉冲作用下硫酸盐侵蚀后混凝土抗压强度；σ_S为同龄期下标准养护的混凝土抗压强度；

进一步，所述步骤７中混凝土抗压强度比是通过将同一配比混凝土的3组试验结果取平均值作为最后的测试数据。

本发明的优点在于：采用脉冲发生器对混凝土两端施加电渗脉冲；加速硫酸盐溶液渗透到混凝土中引起腐蚀的速度，减少试验时间，本试验装置简单、易于操作，成本低；本试验方法简单、可靠、快速，本发明填补了水泥混凝土抗TSA腐蚀加速试验方法的空白。