[发明专利]一种混凝土结构钢筋锈蚀可视化试验装置及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土结构钢筋锈蚀试验技术领域，尤其指一种混凝土结构可视化钢筋锈蚀试验装置及其操作方法。

背景技术

钢筋混凝土在现代土木工程中大量使用，在满足结构承载力要求的同时，混凝土耐久性同样不容忽视。在众多影响混凝土耐久性因素中，混凝土钢筋锈蚀是影响混凝土耐久性的主要因素，钢筋锈蚀引起结构构件性能衰退，构件承载能力下降，从而对整个结构的长期适用性构成威胁。混凝土中钢筋锈蚀是一个复杂过程，包含钢筋锈蚀电化学反应和锈胀力的物理作用过程。钢筋锈蚀受环境因素的影响，氯化物等腐蚀环境和一般大气碳化反应引起钢筋的锈蚀；钢筋锈蚀生成的锈蚀产物对周围混凝土形成挤压力，即锈胀力；混凝土材料对钢筋锈蚀速度也有很大影响，混凝土内部密实干燥，则混凝土电阻抗大，腐蚀电流密度小，钢筋锈蚀慢；密实的混凝土抗碳化能力强，碱储量不易流失；混凝土构件承载力在锈后会衰减，锈后混凝土截面尺寸损伤、钢筋有效截面减少、钢筋屈服强度降低、特别是混凝土与钢筋之间粘结退化，构件承载力随锈蚀的发展快速下降。

钢筋混凝土体系中，钢筋锈蚀涉及到界面环境、混凝土空隙液特性、介质在混凝土中输送等众多因素。钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀试验存在工作量大、可视性差的缺点，特别是无法观察锈蚀产物的动态变化与演进；在试验过程中，为了观察锈蚀变化会将部分试件破型观察，这样不仅麻烦，而且势必影响试验的客观性与准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种结构简单、能观察锈蚀产物动态变化、测试效率高的一种混凝土结构钢筋锈蚀试验装置及其操作方法，其测试方法简便、参数调节方便。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种混凝土结构钢筋锈蚀试验装置，包括试验箱和能与试验箱密封盖合的箱盖，其中，试验箱和箱盖均由透明材料制成，试验箱内设置有透明导流板,透明导流板交错设置将试验箱内部空间隔成曲折空间，试验箱内设置有用于固定参比电极的参比电极固定座和用于固定测试件的测试件固定座,测试件固定座能够移动安装位置,参比电极和测试件分别通过监测连接线与测试仪相连接。

优化的技术措施还包括：

上述的试验箱内设置有导流板固定板,透明导流板置于导流板固定板上，并与所述导流板固定板拆卸配合。

上述的导流板固定板共二块，分别为上导流板固定板和下导流板固定板,上导流板固定板固定于从上至下的五分之一处，下导流板固定板固定于从下至上的五分之一处。

上述的透明导流板的数量为三块或更多，分别为第一导流板、第二导流板和第三导流板,第一导流板、第二导流板和第三导流板所在平面将试验箱内部空间横向四等分或更多。

上述的第一导流板和第三导流板位于试验箱的下边与上导流板固定板之间，第二导流板位于试验箱的上边与下导流板固定板之间。

上述的参比电极固定座固定于所述试验箱的右下角。

上述的透明材料的玻璃或者耐腐蚀的透明有机玻璃。

一种混凝土结构钢筋锈蚀试验装置的操作方法，包括以下步骤：

步骤一：将参比电极固定于参比电极固定座上，将测试件固定于测试件固定座上，并调整测试件固定座的位置；

步骤二：调配用于模拟腐蚀环境的混凝土透明空隙溶液，并将试验溶液倒入试验箱内；根据溶液电导率和导流长度选择导流板块数；根据溶液溶解氧浓度选定装置的密闭程度；

步骤三：将监测连接线分别与参比电极和测试件连接，按选定要求做好箱盖密封，将监测连接线从箱盖上引出与测试仪相连接；

步骤四：启动测试仪开始试验。

本发明的一种混凝土结构钢筋锈蚀试验装置，其试验箱和箱盖均由透明材料制成，使试验者能够清晰看到试验装置中测试件的锈蚀变化，克服了现有试验装置可视性差的缺点；试验箱内用交错设置的透明导流板将试验箱内部空间隔成曲折空间，在有限的空间内，增加了液路曲折长度，而且测试件固定座能够移动安装位置，这样不仅提高了实验室的空间利用率，而且提高了对不同混凝土电导率的模拟，使本试验装置的试验范围更广。

本试验装置在使用时，将固定有测试件的测试件固定座放置于合适的位置，再将试验溶液倒入试验箱内，通过调整试验溶液的纯度和液路曲折长度实现对不同混凝土电导率的模拟，通过调整试验溶液中氢氧化钙、氢氧化钾等的含量，实现对不同混凝土空隙液氢离子浓度指数pH值的模拟，通过调整试验溶液的熟度和物理封闭程度实现对不同溶解氧含量的模拟；其试验方法简单，参数调节方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中试验箱的俯视图。