一種混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
【專利摘要】一種混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，屬于混凝土的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。裝置包括鋼箱體放在反力架上，混凝土箱放在鋼箱體中，鋼箱蓋和混凝土箱之間以及鋼箱蓋與鋼箱體之間放置密封條；鋼箱蓋上面放置加載支座和加載板，壓力傳感器和千斤頂置于加載板上，壓力傳感器抵住分配梁；加壓系統(tǒng)通過管道與鋼箱蓋上的加壓口連接，鋼箱體、混凝土箱和鋼箱蓋組成一個(gè)密封空間；試驗(yàn)方法是將鋼箱體放在反力架上，在混凝土箱和鋼箱體之間加滿硫酸鹽溶液，蓋上鋼箱蓋；硫酸鹽腐蝕溶液通過加壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溶液壓力的模擬；混凝土通過反力架和千斤頂施加持續(xù)的荷載。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能滿足地下混凝土結(jié)構(gòu)硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)的要求。
【專利說明】一種混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，特別是一種混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

【背景技術(shù)】
[0002]在地下結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性研宄中，混凝土的硫酸鹽腐蝕問題是最為復(fù)雜和嚴(yán)重的。地下結(jié)構(gòu)的混凝土不是處于自由狀態(tài)下，而是由于上部土層的壓力而處于持續(xù)的受力狀態(tài)下，同時(shí)地下水位之下的混凝土結(jié)構(gòu)，其周邊的地下水還具有水頭壓力。當(dāng)?shù)叵碌耐寥阑虻叵滤写嬖趯?duì)混凝土腐蝕作用的鹽如硫酸鹽時(shí)，混凝土在受到上部土層壓力的同時(shí)還受到周邊含有硫酸鹽溶液的腐蝕，并且該硫酸鹽溶液還具有一定的水頭壓力，水頭壓力的大小隨著混凝土在地下水位以下的深度的增大而增大。
[0003]為了對(duì)混凝土的硫酸鹽腐蝕機(jī)理和腐蝕速度進(jìn)行研宄，需要相應(yīng)試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法，而傳統(tǒng)的試驗(yàn)往往是將制作好的混凝土試塊或者試件直接浸泡在一定濃度的硫酸鹽溶液中，沒有能夠考慮混凝土所受到的荷載作用，更無法考慮硫酸鹽溶液的壓力對(duì)混凝土硫酸鹽腐蝕的影響。而不管是混凝土所受到的荷載作用還是硫酸鹽溶液的壓力水平都對(duì)腐蝕速率起著不可忽略的影響。但在傳統(tǒng)的研宄中由于缺少相應(yīng)的試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法導(dǎo)致這兩方面的重要影響因素?zé)o法在試驗(yàn)中同時(shí)加以考慮。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是的供一種混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，以解決現(xiàn)有混凝土硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)中不能同時(shí)對(duì)混凝土施加豎向持續(xù)荷載和為硫酸鹽溶液提供持續(xù)的水頭壓力的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的混凝土硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)裝置，包括加壓系統(tǒng)、反力架、分配梁、壓力傳感器、千斤頂、加載板、鋼箱體、混凝土箱、鋼箱蓋、加載支座、加壓口、密封條和螺栓；所述鋼箱體放在反力架上，混凝土箱放在鋼箱體中，在混凝土箱和鋼箱體之間加滿硫酸鹽溶液，蓋上鋼箱蓋，鋼箱蓋和混凝土箱之間以及鋼箱蓋與鋼箱體之間設(shè)有密封條，并且擰緊螺栓；鋼箱蓋上面放置加載支座和加載板，壓力傳感器和千斤頂置于加載板上，壓力傳感器抵住分配梁；加壓系統(tǒng)通過管道與鋼箱蓋上的加壓口連接，鋼箱體、混凝土箱和鋼箱蓋組成一個(gè)密封空間，鋼箱蓋上設(shè)有通入硫酸鹽腐蝕溶液的入口，入口經(jīng)連通管與加壓系統(tǒng)相連，通過對(duì)硫酸鹽腐蝕溶液加壓實(shí)現(xiàn)溶液壓力的模擬；混凝土箱的箱壁混凝土則通過反力架和千斤頂施加持續(xù)的荷載。
[0006]采用上述試驗(yàn)裝置，同時(shí)對(duì)混凝土施加豎向持續(xù)荷載和為硫酸鹽溶液提供持續(xù)的水頭壓力，混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)方法的具體步驟是:
[0007]I)、根據(jù)需要進(jìn)行試驗(yàn)的混凝土配合比制作混凝土箱；
[0008]2)、將完成養(yǎng)護(hù)的混凝土箱放置在鋼箱體中；
[0009]3)、在混凝土箱和鋼箱體之間加滿試驗(yàn)所需濃度的硫酸鹽溶液；
[0010]4)、蓋上鋼箱蓋，并且通過在鋼箱蓋與鋼箱體和混凝土箱之間放置密封條并且擰緊螺栓確保密封性；
[0011]5)、鋼箱蓋上放置加載支座和加載板，再放上千斤頂和壓力傳感器和上部的分配梁；
[0012]6)、通過頂升千斤頂實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土箱的箱壁混凝土施加和保持持續(xù)的荷載；
[0013]7)、通過加壓系統(tǒng)將硫酸鹽溶液壓入鋼箱體內(nèi)來實(shí)現(xiàn)和保持持續(xù)的硫酸鹽溶液壓力。
[0014]有益效果，由于采用了上述方案，在實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)現(xiàn)模擬地下結(jié)構(gòu)在硫酸鹽腐蝕的環(huán)境，在硫酸鹽溶液的水頭壓力及混凝土受到豎向荷載的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土硫酸鹽腐蝕速率的研宄。方法確定了鋼箱體、混凝土箱與鋼箱蓋組成的體系和反力架的組合方式，確定了水壓力和持續(xù)荷載的施加方法及控制方式。本試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)的不足，能夠同時(shí)對(duì)混凝土施加豎向持續(xù)荷載和為硫酸鹽溶液提供持續(xù)的水頭壓力，使得混凝土的硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)更加接近實(shí)際的狀態(tài)，而研宄結(jié)果才具有可信性和實(shí)用性。原理簡單，使用方便，且計(jì)算結(jié)果能滿足工程實(shí)踐的要求，具有廣泛的實(shí)用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為鋼箱體與混凝土箱組合示意剖面圖。
[0017]圖3為鋼箱體與混凝土箱組合示意平面圖。
[0018]圖4為反力架與分配梁組合示意圖。
[0019]圖中:1_反力架，2-分配梁，3-壓力傳感器，4-千斤頂，5-加載板，6-鋼箱體，7-混凝土箱，8-加壓系統(tǒng)，9-硫酸鹽溶液，10-鋼箱蓋，11-加載支座，12-加壓口，13-密封條，14-螺栓。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明:
[0021]本發(fā)明的混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)裝置包括--反力架1、分配梁2、壓力傳感器3、千斤頂4、加載板5、鋼箱體6、混凝土箱7、加壓系統(tǒng)8、硫酸鹽溶液9、鋼箱蓋10、加載支座11、加壓口 12、密封條13及螺栓14 ;鋼箱體6放在反力架I上，混凝土箱7放在鋼箱體6中，在混凝土箱7和鋼箱體6之間加滿硫酸鹽溶液9，蓋上鋼箱蓋10，鋼箱蓋10和混凝土箱7之間以及鋼箱蓋10與鋼箱體6之間放置密封條13，并且擰緊螺栓14 ;鋼箱蓋10上面放置加載支座11和加載板5，壓力傳感器3和千斤頂4置于加載板5上，壓力傳感器3抵住分配梁2 ;加壓系統(tǒng)8通過管道與鋼箱蓋10上的加壓口 12連接，將硫酸鹽溶液9壓入，鋼箱體
6、混凝土箱7和鋼箱蓋10組成一個(gè)密封空間，其中的硫酸鹽溶液7通過加壓系統(tǒng)8加壓實(shí)現(xiàn)溶液壓力的模擬；混凝土箱7的箱壁混凝土則通過反力架I和千斤頂4施加持續(xù)的荷載。
[0022]采用上述試驗(yàn)裝置，同時(shí)對(duì)混凝土施加豎向持續(xù)荷載和為硫酸鹽溶液提供持續(xù)的水頭壓力，混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)方法的具體步驟是:
[0023]I)、根據(jù)需要進(jìn)行試驗(yàn)的混凝土配合比制作混凝土箱；
[0024]2)、將完成養(yǎng)護(hù)的混凝土箱放置在鋼箱體中；
[0025]3)、在混凝土箱和鋼箱體之間加滿試驗(yàn)所需濃度的硫酸鹽溶液；
[0026]4)、蓋上鋼箱蓋，并且通過在鋼箱蓋與鋼箱體和混凝土箱之間放置密封條并且擰緊螺栓確保密封性；
[0027]5)、鋼箱蓋上放置加載支座和加載板，再放上千斤頂和壓力傳感器和上部的分配梁；
[0028]6)、通過頂升千斤頂實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土箱的箱壁混凝土施加和保持持續(xù)的荷載；
[0029]7)、通過加壓系統(tǒng)將硫酸鹽溶液壓入鋼箱體內(nèi)來實(shí)現(xiàn)和保持持續(xù)的硫酸鹽溶液壓力。
[0030]本發(fā)明應(yīng)用于在實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)現(xiàn)模擬地下結(jié)構(gòu)在硫酸鹽腐蝕環(huán)境中，存在硫酸鹽溶液的水頭壓力及混凝土受到豎向荷載的條件下，混凝土硫酸鹽腐蝕速率的研宄。方法確定了鋼箱體、混凝土箱與鋼箱蓋組成的體系和反力架的組合方式，確定了水壓力和持續(xù)荷載的施加方法及控制方式。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)裝置，包括加壓系統(tǒng)、其特征是還包括反力架、分配梁、壓力傳感器、千斤頂、加載板、鋼箱體、混凝土箱、鋼箱蓋、加載支座、加壓口、密封條和螺栓；所述鋼箱體放在反力架上，混凝土箱放在鋼箱體中，在混凝土箱和鋼箱體之間加滿硫酸鹽溶液，蓋上鋼箱蓋，鋼箱蓋和混凝土箱之間以及鋼箱蓋與鋼箱體之間設(shè)有密封條，并且擰緊螺栓；鋼箱蓋上面放置加載支座和加載板，壓力傳感器和千斤頂置于加載板上，壓力傳感器抵住分配梁；加壓系統(tǒng)通過管道與鋼箱蓋上的加壓口連接，鋼箱體、混凝土箱和鋼箱蓋組成一個(gè)密封空間，鋼箱蓋上設(shè)有通入硫酸鹽腐蝕溶液的入口，入口經(jīng)連通管與加壓系統(tǒng)相連，通過對(duì)硫酸鹽腐蝕溶液加壓實(shí)現(xiàn)溶液壓力的模擬；混凝土箱的箱壁混凝土則通過反力架和千斤頂施加持續(xù)的荷載。
2.利用權(quán)利要求1所述混凝土硫酸鹽腐蝕試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其特征是:同時(shí)對(duì)混凝土施加豎向持續(xù)荷載和為硫酸鹽溶液提供持續(xù)的水頭壓力，混凝土硫酸鹽腐蝕的試驗(yàn)方法的具體步驟是: 1)、根據(jù)需要進(jìn)行試驗(yàn)的混凝土配合比制作混凝土箱； 2)、將完成養(yǎng)護(hù)的混凝土箱放置在鋼箱體中； 3)、在混凝土箱和鋼箱體之間加滿試驗(yàn)所需濃度的硫酸鹽溶液； 4)、蓋上鋼箱蓋，并且通過在鋼箱蓋與鋼箱體和混凝土箱之間放置密封條并且擰緊螺栓確保密封性； 5)、鋼箱蓋上放置加載支座和加載板，再放上千斤頂和壓力傳感器和上部的分配梁； 6)、通過頂升千斤頂實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土箱的箱壁混凝土施加和保持持續(xù)的荷載； 7)、通過加壓系統(tǒng)將硫酸鹽溶液壓入鋼箱體內(nèi)來實(shí)現(xiàn)和保持持續(xù)的硫酸鹽溶液壓力。
【文檔編號(hào)】G01N17/00GK104458556SQ201410805415
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】杜健民, 吳駿暉, 于貴霞, 韓曉麗, 邵亮亮 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)