[发明专利]一种水泥基材料碳化试验测试装置及测试方法

说明书

本发明涉及一种水泥基材料碳化试验测试装置及测试方法，包括碳化室以及与碳化室相连的CO₂发生装置，所述CO₂发生装置产生CO₂气体通入碳化室内，所述碳化室为一可打开的密封腔室结构，中部设有用于放置水泥基材料试块的挡板，碳化室底部装有液体，碳化室顶部设有空气进气口与泄气口，碳化室内部还设有CO₂浓度检测器及湿度计。与现有技术相比，本装置结构简单紧凑、体积小，成本大幅降低，本装置可加速碳化试验，提高反应效率，节能环保。

技术领域

本发明涉及水泥基材料碳化试验领域，具体涉及一种水泥基材料碳化试验测试装置及测试方法。

背景技术

混凝土碳化是指潮湿环境下，空气中二氧化碳与混凝土内部氢氧化钙反应生成碳酸钙的过程，又称中性化。碳化会直接导致混凝土碱度降低、微结构发生破坏，造成混凝土疏松、脱落、强度降低。当碳化厚度超过混凝土保护层厚度时，会使钢筋在高碱性环境下形成的致密氧化膜被破坏，导致钢筋锈蚀，混凝土强度降低、耐久性显著劣化。

目前评价水泥基材料碳化性能通常采用碳化试验箱，通过控制系统调节加热管、加湿器、压缩机对箱体内微环境的作用以及二氧化碳气源对内部的补给与中断，使箱内微环境的温湿度和二氧化碳浓度达到试验要求。这类传统碳化试验箱的箱门密封线较长，密封难度提高，且常规碳化试验箱箱体积较大，试件较少时则会出现CO₂气体利用率低、试验成本较大等问题，经济性不佳。

专利CN103713023A公开了一种水泥基材料碳化深度测试方法，对前期碳化后的硬化水泥材料试块进行阻抗谱测试，得到阻抗谱图，利用水泥材料的电化学电路模型拟合阻抗谱图，获得电化学参数，然后测试水泥材料的实际碳化深度，把电化学参数和实际碳化深度建立起函数关系，再通过计算电化学参数来计算水泥后期碳化深度。本发明对水泥后期碳化深度进行无损、高效、准确测试，将更有利于混凝土结构耐久性的研究和现场碳化深度的快速检测，然而该方法碳化采用传统的碳化试验箱，依然存在资源利用率低、经济成本高等问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术在碳化测试中密封差、资源利用率低、经济成本高等问题，提供一种结构简单、经济环保、节约资源的水泥基材料碳化性能测试装置及测试方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种水泥基材料碳化试验测试装置，包括碳化室以及与碳化室相连的CO₂发生装置，所述CO₂发生装置产生CO₂气体通入碳化室内，所述碳化室为一可打开的密封腔室结构，中部设有用于放置水泥基材料试块的挡板，碳化室底部装有液体，碳化室顶部设有空气进气口与泄气口，碳化室内部还设有CO₂浓度检测器及湿度计。

所述碳化室为透明材料制成。

所述碳化室的顶部设有可打开的顶盖，所述空气进气口与泄气口均设于所述顶盖上。

所述空气进气口与泄气口上分别设有阀门和泄气阀。

碳化室底部的液体为饱和溶液，所述饱和溶液为饱和氯化钠溶液，室温下相对湿度为75％，或者饱和氯化钾溶液，室温下相对湿度为85％。

所述碳化室的侧面设有CO₂进气口，所述CO₂发生装置通过CO₂进气口与碳化室连通。

所述CO₂发生装置包括磁力搅拌机、反应瓶以及分液漏斗，所述反应瓶设于所述磁力搅拌机的上部，所述反应瓶的瓶口通过橡胶塞密封，所述分液漏斗下部插入橡胶塞与反应瓶连通，所述分液漏斗上部通过管路与所述反应瓶连通，所述反应瓶产生的CO₂通过管路通入碳化室内。

所述反应瓶内装有碳酸盐，所述分液漏斗内装有酸液，分液漏斗下部设有斗颈阀门。