[发明专利]一种测定持续荷载作用下混凝土环向气体扩散通量的装置

说明书

本发明公开了一种测定持续荷载作用下混凝土环向气体扩散通量的装置，包括环形混凝土试块、水平布置的下加载板、上加载板、环形亚克力内套筒、环形亚克力外套筒、第一密闭腔室、第二密闭腔室；上加载板上开设有与第一密闭腔室和/或第二密闭腔室连通的一个或一个以上的进气孔、一个或一个以上的出气孔、一个或一个以上的浓度传感器安装孔，浓度传感器安装孔内安装有浓度传感器，浓度传感器连接有数据记录仪，进气孔连接外设的气体瓶，所述出气孔设有阀门。与现有技术相比，本发明可以测定环形混凝土试块四周有害气体扩散到环形混凝土试块内部的速率，且可以施加持续压荷载，更加贴合工程实际情况。

技术领域

本发明涉及混凝土耐久性测试领域，特别是一种测定持续荷载作用下混凝土环向气体扩散通量的装置。

背景技术

钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀是混凝土结果破坏的重要因素之一，而氧气浓度、氯离子浓度和混凝土的饱和度都会影响钢筋锈蚀的速率。在实际工程结构中，氧气充当钢筋锈蚀的氧化剂，随着氧气扩散速率的提高，钢筋锈蚀速率也会随之增快。

目前钢筋锈蚀的研究主要是从氯离子浓度、饱和度与氧气含量等方面进行研究，而对于氧气浓度与钢筋锈蚀的研究较少，主要集中通过测定氧气扩散系数来研究氧气对钢筋锈蚀的影响。而现有的试验装置中测定的全部是单向氧气扩散系数，而实际工程环境中的混凝土构件基本都是四周与空气接触，气体是从四周向混凝土内部扩散。

混凝土是一种多孔非匀质材料，其中的气体扩散规律遵循菲克扩散定律，即气体的扩散驱动力仅为浓度梯度，发生扩散作用。仅研究混凝土中单向气体扩散研究有一定的片面性。因此，为了更贴近实际设计一个测定荷载作用下混凝土环向气体扩散通量的装置势在必得，为后续计算气体扩散系数，研究气体扩散对钢筋锈蚀的影响奠定基础。

目前已有的试验装置组装起来较为复杂，并且只能测定单向扩散后的气体扩散系数。如中国专利授权公告号CN201710485141.0，授权公告日是2020年05月12日，名称为“一种混凝土氧气扩散系数测试装置”，公开了一种测定氧气扩散系数的装置；中国专利授权公告号CN204944930U，授权公告日是2016年01月06日，名称为“一种混凝土构件受拉持荷加载架”，公开了一种在混凝土试件上布置持续受拉荷载的装置。混凝土是否受压以及混凝土的厚度对氧气扩散系数有着重要影响。实际情况下，混凝土都是受荷载工作，有害气体都是由四周扩散进入混凝土内部，并且荷载作用下对混凝土的气体扩散作用有着重要的影响。因此，设计一种测定持续荷载作用下混凝土环向气体扩散系数的装置势在必得。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种测定持续荷载作用下混凝土环向气体扩散通量的装置。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种测定持续荷载作用下混凝土环向气体扩散通量的装置，包括环形混凝土试块，还包括：

水平布置的下加载板、设置于下加载板上方且与下加载板相互平行的上加载板，所述下加载板上端面固定有环形亚克力内套筒，所述上加载板下端面固定有环形亚克力外套筒，所述环形亚克力外套筒用于套置在环形亚克力内套筒外部且环形亚克力外套筒的内径与环形亚克力内套筒的外径相同，上加载板与下加载板之间可拆卸连接；所述环形混凝土试块内表面与上加载板、下加载板之间的密封圆柱体空间区域形成第一密闭腔室，所述上加载板的下端面与环形亚克力外套筒、环形亚克力内套筒和下加载板上端面与环形混凝土试块外表面之间形成第二密闭腔室，环形混凝土试块的上下两端通过上加载板和下加载板固定；

所述上加载板上开设有与第一密闭腔室和/或第二密闭腔室连通的一个或一个以上的进气孔、一个或一个以上的出气孔、一个或一个以上的浓度传感器安装孔，浓度传感器安装孔内安装有浓度传感器，浓度传感器连接有数据记录仪，进气孔连接外设的气体瓶，所述出气孔设有阀门。