[发明专利]一种混凝土在温度-渗透压-荷载耦合作用下介质传输试验装置的试验方法

说明书

本发明公开了一种混凝土在温度‑渗透压‑荷载耦合作用下介质传输试验装置及方法，包括加载装置和加水压装置，加载装置包括压力机、用于夹紧试块的上钢板和下钢板、连接上下钢板的紧固件，上钢板包括第一钢板和第二钢板，第一钢板和第二钢板之间的螺杆上套设有弹簧；所述加水压装置包括储液箱、打压泵、储液池、连通打压泵和储液箱的连接管、连接打压泵和储液池的连接管；储液箱设有开口端，开口端的箱口与试块侧面固定连接。本发明实现了混凝土的荷载‑温度‑渗透压耦合作用，能较好地模拟出地下混凝土所处的复杂恶劣环境，为进行复杂恶劣条件下混凝土的耐久性能研究提供了一种有效的装置支持。

技术领域

本发明涉及混凝土性能试验装置，特别是涉及一种混凝土介质传输性能试验装置的试验方法。

背景技术

水泥混凝土是目前土木工程领域应用最广泛、用量最大的建筑材料。混凝土被认为是一种耐久性很强的建筑材料，但随着在工程复杂环境中的应用，混凝土结构由于耐久性问题造成的过早失效引起了土木工程界学者的密切关注。

混凝土在服役过程中往往受到力学因素（静载、动载）和环境因素（氯离子侵蚀、碳化、冻融循环、硫酸盐侵蚀、温度等）的耦合作用，从而导致结构混凝土过早地出现劣化和提前退出服役。在一些特殊环境，如地下空间结构、水下结构中，混凝土会受到渗透压、荷载、温度的单独或共同作用，从而影响侵蚀介质在混凝土内部的传输行为，继而影响混凝土耐久性能。

目前，用于研究渗透压、荷载单独作用下混凝土传输性能的装置较多，而能够实现渗透压及荷载耦合作用的装置却很少，因此，设计出一种可实现两者耦合作用的装置是很有必要的。

发明内容

发明目的：针对目前渗透压、荷载作用下混凝土传输性能装置的不足，本发明的目的之一是提供一种混凝土在温度-渗透压-荷载耦合作用下介质传输试验装置的试验方法，可以实现温度－渗透压－荷载耦合作用下的介质传输试验。

技术方案：本发明提供一种混凝土在温度-渗透压-荷载耦合作用下介质传输试验装置的试验方法，其中，试验装置包括加载装置和加水压装置，所述加载装置包括压力机、用于夹紧试块的上钢板和下钢板、连接上下钢板的紧固件，上钢板包括第一钢板和第二钢板，第一钢板和第二钢板之间的螺杆上套设有弹簧；所述加水压装置包括储液箱、打压泵、储液池、连通打压泵和储液箱的连接管、连接打压泵和储液池的连接管；储液箱设有开口端，开口端的箱口与试块侧面固定连接，以实现储液箱的箱口与试块侧面密封连接；试验装置还包括高低温试验箱，试验箱内设有供加载装置和储液箱放置的空间，试验箱上设有供连接管通过的通孔；即：加载装置用于对试块进行施加所需的荷载，压力机经过对钢板施加载荷，经过钢板及弹簧/碟簧将力传递至试块上；试块侧面与开口端的箱口密封连接，储液箱内灌注试验溶液，通过打压泵对试块施加水压；并将加载装置和水压装置放置于高低温交变湿热试验箱中，通过试验箱控制温度，最终对试块实现渗透压－荷载－温度耦合作用；加水压装置还包括用于固定试块的槽型连接板，槽型连接板与开口端固定连接，试块与箱口连接处设有密封垫；储液箱的箱口可根据实际试验需求进行自行设定；可选的，箱口为一个或多个；优选地，所述储液箱两个开口端，开口端位于储液箱的左右两端；所述的弹簧/碟簧型号根据实际情况选择；螺母、螺杆采用高强螺杆、螺母；

试验方法包括以下步骤：

（1）将试块置于上下钢板之间，压力机对钢板施加至所需载荷值，用紧固件连接钢板，旋紧紧固件以保压，形成加载组件；，试块置于上下钢板的中心位置，使得加载载荷均匀；

（2）将加载组件置于储液箱开口端的箱口处，试块侧面与箱口固定连接，使试块堵住箱口；向储液箱中注满试验溶液，连接管的一端与储液箱连通，另一端与打压泵相连通，使加载组件与加水压装置相连；将加载组件和储液箱置于高低温试验箱内，连接管穿过试验箱与打压泵相连通；

（3）通过打压泵向试验溶液加压，以向试块施加渗透压；打压泵的加压范围为0~10MPa。高低温试验箱的温度范围为-15~200℃；试验溶液可以是水、NaCl、NaSO₄等溶液。