[发明专利]钢筋混凝土结构中钢筋加速锈蚀实时控制监测装置及方法

权利要求书

1.一种钢筋混凝土结构中钢筋加速锈蚀实时控制监测装置，其特征在于：包括电源模块、控制器、供电接口、信号采集器、试验槽和阴极板，其中，所述电源模块用于将交流电源转变为直流电源，所述供电接口用于输出多个不同电压的直流电源，所述供电接口包括多个正极电源输出端和一个负极电源输出端，所述信号采集器用于采集所述供电接口的各正极电源输出端的电流/电压信息及对应的供电时间信息，所述试验槽用于内装锈蚀液和试件，所述阴极板置于所述试验槽内并与所述供电接口中的负极电源输出端连接，所述信号采集器的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的电源输出端与所述供电接口的电源输出端的内端连接。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构中钢筋加速锈蚀实时控制监测装置，其特征在于：所述供电接口的正极电源输出端同时提供40个通路，所述供电接口的各正极电源输出端分别串联有由所述控制器控制的开关。

3.一种采用如权利要求1所述的钢筋混凝土结构中钢筋加速锈蚀实时控制监测装置进行控制监测的方法，其特征在于：包括对钢筋的理论腐蚀失重率进行修正，其修正公式如下：

W_实际=W_理论·λ₁·λ₂·λ₃·λ₄·λ₅·λ₆    （式I）

式I中，W_实际为钢筋的实际腐蚀失重率；W_理论为钢筋的理论腐蚀失重率；λ₁、λ₂、λ₃、λ₄、λ₅、λ₆依次表示通电时间影响因子、测试电压影响因子、锈蚀液浓度影响因子、试件尺寸影响因子、试件与负极板之间的间距影响因子和混凝土强度影响因子；

式I中，W_理论的计算公式为：

式II中，M为铁的摩尔质量；n为阳极反应铁的价态变化；F为法拉第常数；I为流过钢筋的电流；t为电流持续时间；W₀为钢筋初始重量；

式I中，影响因子λ₁、λ₂、λ₃、λ₄、λ₅、λ₆的获取方法如下：

（1）在其它影响因素取值相同的情况下，对影响因素i设置不同因素水平分别进行试验，试验结束后测出该试件中钢筋的实际腐蚀失重率W_i实际，由下述式III计算出影响因素i在各因素水平下的影响因子λ_i：

λ_i=W_i实际W_理论(i=1,2,…,6)    （式III）

式III中，λ_i表示与影响因素i对应的影响因子，W_i实际表示在其它影响因素取值相同的情况下，影响因素i在不同因素水平下对试件破形后检测获得的钢筋实际腐蚀失重率；

（2）对影响因素i不同因素水平对应的钢筋实际腐蚀失重率进行曲线拟合，从而得到影响因素i的影响因子λ_i随量值变化的拟合曲线；

（3）采用上述方法，通过试验分别得到所述影响因素的影响因子λ₁、λ₂、λ₃、λ₄、λ₅、λ₆随量值变化的拟合曲线；

（4）在进行新的试验之前，根据试验中影响因素的量值对照该影响因素的影响因子随量值变化的拟合曲线，由系统相关对话框为该影响因素的影响因子设置相应量值，从而获得对应的影响因子λ₁、λ₂、λ₃、λ₄、λ₅、λ₆，实现对每个影响因素进行修正处理的目的；

（5）在试验过程中，当影响因素的量值发生变化时，如为系统能够自动探测到的影响因素，由系统根据该影响因素的即时量值与影响因子随量值变化的拟合曲线自动调整，自动更新其相应影响因子；如为系统无法自动探测到的影响因素，则由试验操作人员手动暂停试验，通过系统相关对话框更改相应影响因素的影响因子后，继续试验。

4.根据权利要求3所述的的方法，其特征在于：所述步骤（5）中，所述“系统能够自动探测到的影响因素”对应的影响因子有通电时间影响因子和测试电压影响因子，所述“系统无法自动探测到的影响因素”对应的影响因子有锈蚀液浓度影响因子、试件尺寸影响因子、试件与负极板之间的间距影响因子和混凝土强度影响因子。