混凝土氯离子迁移测量系统和测量方法



1.本发明涉及测量技术领域,具体而言,涉及一种混凝土氯离子迁移测量系统和测量方法。


背景技术:



2.目前,在一些季节性冻结盐渍土地区,由于昼夜温差大,季节性冻土分布广泛,土体盐渍化现象严重,严酷的环境导致该地区混凝土结构耐久性问题日益突出;再比如海洋工程中,由于海水中含有大量的腐蚀离子,在季节变换过程中,海水冲刷导致混凝土建筑物寿命急剧下降,反复的冻融和盐分的侵蚀,是引起结构破坏的主要原因。考虑到混凝土冻融损伤是由于水结冰膨胀导致未冻水在迁移过程中产生静水压力,而盐分腐蚀主要是由于氯离子与钢筋发生化学反应,造成钢筋与水泥浆之间的界面脱落,二者的破坏机理虽不同,但都离不开水或侵蚀离子的传输。因此,通过了解氯离子的传输规律,能有效改善冻土地区混凝土耐久性的问题。虽然,现有技术中已给出氯离子在混凝土中传输系数的测试方法,但现有技术的测量方法获取的氯离子传输数据参考价值低,不能满足冻土地区的混凝土耐久性的研究需求。


技术实现要素:



3.本发明的目的在于提供一种混凝土氯离子迁移测量系统和混凝土氯离子迁移测量系统的测量方法,其能够得到氯离子在降温过程中的非稳态迁移系数,且适用范围广、可操作性强,获取的氯离子传输系数可靠性高,能够满足冻土地区的混凝土耐久性的研究需求。
4.本发明的实施例是这样实现的:
5.第一方面,本发明提供一种混凝土氯离子迁移测量系统,包括:
6.温控装置和迁移实验装置,所述温控装置包括冻融试验箱和调温机构,所述冻融试验箱设有容置腔,所述调温机构用于调控所述容置腔内的环境温度,以模拟冻融循环过程;所述迁移实验装置设于所述容置腔内,所述迁移实验装置用于进行混凝土氯离子电迁移实验。
7.在可选的实施方式中,所述迁移实验装置包括箱体、定位组件、正极片和负极片,所述箱体设有相互独立的第一腔室和第二腔室,所述定位组件与所述箱体连接,所述定位组件用于定位混凝土试样,且能使所述混凝土试样水平布设;所述正极片和所述负极片均与所述定位组件连接,且用于分别与混凝土试样贴合。
8.在可选的实施方式中,所述箱体包括底壳、隔板和盖板,所述隔板与所述底壳连接,以将所述底壳分隔形成两个独立的凹槽,所述盖板与所述底壳连接,所述盖板封堵所述两个凹槽的槽口,以使所述盖板、所述底壳和所述隔板共同限定出所述第一腔室和第二腔室;
9.所述定位组件与所述隔板连接。
10.在可选的实施方式中,所述盖板上设置有与所述第一腔室对应的两个第一定位孔和与所述第二腔室对应的两个第二定位孔,所述两个第一定位孔中的一个内插接温度探头,另一个内用于穿设与正极片连接的导线;所述两个第二定位孔中的一个内插接温度探头,另一个内用于穿设与负极片连接的导线。
11.在可选的实施方式中,所述定位组件包括定位套筒和两个抱箍,所述定位套筒贯穿所述隔板且与所述隔板密封连接,所述定位套筒的两端分别位于所述第一腔室和所述第二腔室内;所述定位套筒的筒腔用于插接混凝土试样;所述两个抱箍均套接于所述定位套筒外且位于所述隔板的两侧;
12.所述正极片和所述负极片均与所述定位套筒连接。
13.在可选的实施方式中,所述定位套筒的一端设置有第一卡槽,所述正极片的部分嵌设于所述第一卡槽内且凸设于所述定位套筒的外周面;所述定位套筒的另一端设置有第二卡槽,所述负极片的部分嵌设于所述第二卡槽内且凸设于所述定位套筒的外周面。
14.在可选的实施方式中,所述定位组件还包括第一限位件和第二限位件,所述第一限位件和所述第二限位件均与所述定位套筒连接且位于所述定位套筒的筒腔外,所述第一限位件与所述正极片抵接,以配合所述第一卡槽的槽底壁夹持所述正极片,从而限制所述正极片远离所述负极片;所述第二限位件与所述负极片抵接,以配合所述第二卡槽的槽底壁夹持所述负极片,从而限制所述负极片远离所述正极片;
15.所述负极片和所述正极片用于夹持混凝土试样。
16.在可选的实施方式中,所述第一卡槽和所述第二卡槽的数量均为多个,多个所述第一卡槽在所述定位套筒的周向上排布,多个所述第二卡槽在所述定位套筒的周向上排布;所述正极片同时嵌设于多个所述第一卡槽中,所述负极片同时嵌设于多个所述第二卡槽中;
17.所述第一限位件和所述第二限位件均设置为环形结构。
18.在可选的实施方式中,所述温控装置还包括试件盒和测温探头,所述试件盒用于放置基准试件,所述测温探头用于获取所述基准试件的温度。
19.第二方面,本发明提供一种基于前述实施方式中任一项所述的混凝土氯离子迁移测量系统的测量方法,该测量方法包括:
20.制备混凝土试样和基准试件;
21.将所述混凝土试样定位于所述迁移实验装置内,将所述基准试件定位于所述冻融试验箱内;
22.利用所述调温机构在所述容置腔内模拟冻融循环过程,并在此过程中利用所述迁移实验装置对所述混凝土试样进行氯离子电迁移实验。
23.本发明实施例的有益效果是:
24.综上所述,本实施例提供的混凝土氯离子迁移测量系统,将混凝土试样定位于迁移实验装置上,利用迁移试样装置进行氯离子电迁移实验。同时,在实验过程中,通过控制调温机构,能够调节容置腔内的环境温度,从而调节混凝土试样所处的环境温度,模拟冻融循环过程,测试环境更加符合冻土地区混凝土结构实际所处环境,也就是说,该测量系统运行过程中,不仅可以借助调温机构调节降温速率、温度范围,还可通过电迁移测试,计算混凝土试样在设定的低温条件下的非稳态迁移系数,最后对比多组试验结果,得到温度变化
过程中混凝土中氯离子的传输性能变化规律,该实验数据更加接近现场混凝土的变化情况,能够满足冻土地区的混凝土耐久性的研究需求。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1为本发明实施例的混凝土氯离子迁移测量系统的结构示意图;
27.图2为本发明实施例的迁移实验装置的分解结构示意图;
28.图3为本发明实施例的迁移实验装置的剖视结构示意图;
29.图4为本发明实施例的箱体的结构示意图;
30.图5为本发明实施例的定位组件、正极片和负极片的配合结构示意图;
31.图6为本发明实施例的定位组件、正极片和负极片的分解结构示意图。
32.图标:
33.001-混凝土试样;002-基准试件;003-阳极溶液;004-阴极溶液;005-冷冻液;100-温控装置;110-冻融试验箱;111-容置腔;120-调温机构;130-第一支架;140-第二支架;150-试件盒;160-测温探头;170-限位线;200-迁移实验装置;210-箱体;211-底壳;2111-第一凹槽;2112-第二凹槽;212-隔板;2121-装配通孔;213-盖板;2131-第一定位孔;2132-第二定位孔;214-第一密封圈;215-第二密封圈;216-拉手;220-定位组件;221-定位套筒;2211-第一卡槽;2212-第二卡槽;222-抱箍;223-第一限位件;224-第二限位件;230-正极片;231-第一卡接部;232-第一圆形贴合部;240-负极片;241-第二卡接部;242-第二圆形贴合部。
具体实施方式
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
36.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不
能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
39.在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.钢筋混凝土作为广泛应用的建筑材料之一,其耐久性直接决定了建筑结构的寿命,并制约着社会的经济发展效益。在实际工程中,影响混凝土自身耐久性的因素很多,但研究表明,氯离子对混凝土的侵蚀是造成钢筋锈蚀的主要原因。例如,中国沿海地区的公路、铁路桥梁、盐碱地带以及除冰盐道桥等工程,由于长期与氯离子溶液接触,钢筋混凝土结构的使用寿命急剧下降,因此研究混凝土中氯离子的传输特性,对增强钢筋混凝土的耐久性及预测结构寿命具有重要的意义。现有技术中,虽然已经记载了氯离子在混凝土中传输系数的测试方法,但现有技术的测试方法是基于室温条件,并未考虑温度变化或低温结冰等环境因素对实验过程以及实验结果的影响,依据现有的测试方法获得的氯离子传输系数,无法单独作为冻融环境中氯离子传输性能的参考依据。也就是说,在冻土地区,混凝土结构所处环境复杂多变,温度环境变化较大,长期处于冻融循环的环境中,现有技术的测试方法并未考虑复杂多变的温度环境对于氯离子的传输系数的影响,现有技术的测试方法获取的实验数据无法作为冻融环境中的氯离子传输性能的参考依据。
41.鉴于此,设计者设计了一种混凝土氯离子迁移测量系统,充分考虑混凝土实验过程中所处的温度环境,能够得到氯离子在降温过程中的非稳态迁移系数,且适用范围广、可操作性强。
42.请结合图1,本实施例中,混凝土氯离子迁移测量系统包括温控装置100和迁移实验装置200,温控装置100包括冻融试验箱110和调温机构120,冻融试验箱110设有容置腔111,调温机构120用于调控容置腔111内的环境温度,以模拟冻融循环过程;迁移实验装置200设于容置腔111内,迁移实验装置200用于进行混凝土氯离子电迁移实验。
43.需要说明的是,本实施例提供的测量系统,运行时,将混凝土试样001定位于迁移实验装置200上,利用迁移试样装置进行氯离子电迁移实验。同时,在实验过程中,通过控制调温机构120,能够调节容置腔111内的环境温度,从而调节混凝土试样001所处的环境温度,进而能够有效的模拟冻融循环过程,混凝土试样001测试过程中的测试环境更加接近冻土地区混凝土结构实际所处环境。也就是说,该测量系统运行过程中,不仅可以借助调温机构120调节降温速率、温度范围,还可通过电迁移测试,计算混凝土试样001在设定的低温条件下的非稳态迁移系数,最后对比多组试验结果,得到温度变化过程中混凝土中氯离子的传输性能变化规律,该实验数据更加接近现场混凝土的变化情况,能够满足冻土地区的混凝土耐久性的研究需求。
44.请结合图1,本实施例中,可选的,冻融试验箱110设置方体形壳,冻融试验箱110的
顶部为敞口、底部封闭,冻融试验箱110的内底壁上安装有第一支架130和第二支架140,第一支架130和第二支架140均可以设置为金属支架。第一支架130和第二支架140可以采用焊接的方式固定在冻融试验箱110上,不需要在冻融试验箱110上设置固定支架的开孔,不会破坏冻融试验箱110的整体性,不易降低冻融试验箱110底部的密封性。同时,冻融试验箱110的外壁还可以设置保温板,增强冻融试验箱110的保温性能。进一步的,冻融试验箱110的内壁上设置有限位线170,限位线170用于作为容置腔111内液体储放量的参考线。
45.可选的,温度调节时,在冻融试验箱110的容置腔111内储存一定量的冷冻液005,冷冻液005的储放量不超过限位线170。然后可以根据需求调节冷冻液005的温度,从而模拟迁移实验装置200所处的温度环境。应当理解,温控装置100可以参考现有技术的冻融试验机,为了避免叙述重复累赘,其结构和原理本实施例中不进行具体说明。
46.同时,温控装置100还包括试件盒150和测温探头160,试件盒150放置在第二支架140上,利用第二支架140实现位置的固定。例如,并且,试件盒150的底部封闭、顶部具有敞口,试件盒150用于定位基准试件002。当基准试件002置于试件盒150后,在基准试件002内插接有测温探头160,测温探头160用于获取基准试件002的实时温度,该实时温度能够作为冷冻液005温度调节的参考温度。
47.请结合图2-图3,本实施例中,可选的,迁移实验装置200包括箱体210、定位组件220、正极片230和负极片240。箱体210为封闭式结构,定位组件220用于定位混凝土试样001,定位组件220位于箱体210内,正极片230和负极片240均与定位组件220连接,且能够与外部的电源连接。运行时,正极片230和负极片240分别贴合于混凝土试样001的两个端面上。
48.请结合图4,可选的,箱体210包括方体形的底壳211、方形的隔板212和方形的盖板213,底壳211的底部封闭、顶部具有敞口,隔板212固定在底壳211内,隔板212将底壳211分隔形成相互独立的第一凹槽2111和第二凹槽2112,第一凹槽2111和第二凹槽2112的槽口均朝向底壳211的顶部,第一凹槽2111和第二凹槽2112的容积相等。也就是说,利用隔板212将底壳211的内腔均分为两个凹槽。同时,在隔板212上设置有装配通孔2121,装配通孔2121为圆形通孔,装配通孔2121与底壳211的底部平行,底壳211的底部支撑在第一支架130上,在实验过程中,装配通孔2121的轴线为水平延伸。盖板213盖设在底壳211的顶部处,盖板213能够与底壳211分离以的打开敞口。盖板213与底壳211装配后,盖板213能够同时封闭第一凹槽2111和第二凹槽2112的槽口,也即,盖板213与底壳211以及隔板212密封连接,以使第一凹槽2111形成封闭的第一腔室以及第二凹槽2112形成封闭的第二腔室。由于盖板213的结构设计,能够避免杂质进入底壳211内,从而对实验结果产生影响。
49.进一步的,盖板213上设置有两个第一定位孔2131和两个第二定位孔2132,当盖板213与底壳211连接后,两个第一定位孔2131均与第一腔室连通,两个第二定位孔2132均与第二腔室连通。两个第一定位孔2131中的一个内插接有温度探头,两个第一定位孔2131中的另一个用于穿设与正极片230连接的导线。两个第二定位孔2132中的一个内插接有温度探头,两个第二定位孔2132中的另一个用于穿设与负极片240连接的导线。应当理解,通过盖板213定位温度探头以及导线,使得整个装置结构紧凑,体积小,占用的空间小,也便于使用。
50.需要说明的是,第一定位孔2131和第二定位孔2132均可以为圆形孔。
51.进一步的,盖板213的顶部设置有拉手216,便于拆装盖板213。同时,盖板213的底部设置有两个密封圈,两个密封圈分别用于封闭第一腔室的四周以及第二腔室的四周。也就是说,当盖板213与底壳211装配后,第一密封圈214与隔板212以及底壳211的内壁密封接触,形成环形的密封区域。同理,第二密封圈215与隔板212以及底壳211的内壁密封接触,形成环形的密封区域。
52.请结合图5和图6,可选的,定位组件220包括定位套筒221、两个抱箍222、第一限位件223和第二限位件224。定位套筒221设置为圆柱形筒,定位套筒221插接在隔板212上的装配通孔2121中,并且定位套筒221被隔板212均分,也即定位套筒221伸入第一腔室中的长度和伸入第二腔室中的长度一致。两个抱箍222均套接于定位套筒221外且位于隔板212的两侧。定位套筒221具有在其轴向上的第一端和第二端,第一端设置有呈中心对称排布的两个第一卡槽2211,第二端设置有呈中心对称排布的两个第二卡槽2212。正极片230包括两个第一卡接部231以及位于两个第一卡接部231之间的第一圆形贴合部232,两个第一卡接部231位于第一圆形贴合部232的同一直径上,两个第一卡接部231分别卡接在两个第一卡槽2211中,且两个第一卡接部231均向外凸出定位套筒221的外周面,其中一个第一卡接部231用于与导线连接。第一圆形贴合部232用于与混凝土试样001的一端面贴合。同理,负极片240包括两个第二卡接部241以及位于两个第二卡接部241之间的第二圆形贴合部242,两个第二卡接部241位于第二圆形贴合部242的同一直径上,两个第二卡接部241分别卡接在两个第二卡槽2212中,且两个第二卡接部241均向外凸出定位套筒221的外周面,其中一个卡接部用于与导线连接。第二圆形贴合部242用于与混凝土试样001的一端面贴合。
53.可选的,第一限位件223和第二限位件224均设置为弹性圈,第一限位件223和第二限位件224均套接在定位套筒221的外部,第一限位件223同时与两个第一卡接部231远离负极片240的一侧抵接,使正极片230被夹持在第一卡槽2211的槽底壁和第一限位件223之间,限制正极片230远离负极片240,从而使正极片230能更好的贴合在混凝土试样001的一端面上。第二限位件224同时与两个第二卡接部241远离正极片230的一侧抵接,使负极片240被夹持在第二限位件224和第二卡槽2212的槽底壁之间,限制负极片240远离正极片230,从而使负极片240能更好的贴合在混凝土试样001的另一端面上,如此,在实验过程中,正极片230和负极片240不易在冻融过程中相对于混凝土试样001浮动,正极片230和负极片240能始终保持与混凝土试样001贴合的位置,不易影响氯离子迁移,保证氯离子快速迁移效果,使得实验结果更加准确。并且,将第一限位件223和第二限位件224设置为弹性圈,利用弹力抵紧正极片230和负极片240,便于调节,灵活性强,且便于拆装。
54.需要说明的是,隔板212可以设置为环氧树脂板。定位套筒221可以设置为有机硅橡胶套。
55.此外,第一卡槽2211和第二卡槽2212的数量不限于是两个,第一卡槽2211和第二卡槽2212的数量还可以是一个、三个或五个等。同时,正极片230上的第一卡接部231的数量与第一卡槽2211的数量相等且一一对应即可,负极片240上的第二卡接部241的数量与第二槽的数量相等且一一对应即可。
56.此外,第一限位件223和第二限位件224还可以是卡环等环形结构。
57.需要说明的是,第一腔室中用于储存阳极溶液003,第二腔室中用于储存阴极容易。
58.请结合图1-图6,本实施例还提供了一种基于混凝土氯离子迁移测量系统的测量方法,该方法包括如下步骤:
59.步骤s100、制备混凝土试样001和基准试件002;
60.可选的,混凝土试样001制备和基准试件002的制备步骤基本相同,二者的不同之处在于基准试件002制备过程中需要在其端部设置预留槽,用于定位测温探头160,具体步骤包括,例如:
61.1、应采用直径(100
±
2)mm,高度(100
±
2)mm的圆柱体试件;
62.2、在试验室制作试件时,骨料最大公称粒径不大于30mm,且应使用试模,如此,能够避免后期切割,不会因为切割引起混凝土块产生微裂纹;同时,能够降低具有定位测温探头160的基准试件002的制作误差;
63.3、将基准试件002放于振动台之前,用直径10mm的圆柱形钢条插在样品的中心,钢条距离基准试件002的底面为(50
±
2)mm,在静置基准试件002的过程中,每隔1h应轻轻转动圆柱形钢条,直到(12
±
1)h时拔出,从而在基准试件002的一端形成了预留槽;
64.4、所有试件应在(24
±
2)h内拆模,然后放置于25℃、98%rh的标准养护室中;
65.5、试件的养护龄期宜为28d,也可根据设计要求选用56d或84d养护龄期。
66.6、在龄期到达28d后,从养护室取出试件,用干净的抹布擦干试块表面的水分。使用游标卡尺测量试件的直径和高度,测量应精确到0.1mm。然后对试件进行饱和处理,饱和处理采用现有公知技术即可。
67.步骤s200、将混凝土试样001定位于迁移实验装置200内,将基准试件002定位于冻融试验箱110内,具体如下:
68.1、混凝土试样001安装在定位套筒221内之前先采用电吹风冷风档吹干,表面应干净,无油污、灰砂和水珠;
69.2、在试验前将底壳211利用室温凉开水冲洗干净;
70.3、将处理后的混凝土试样001装入定位套筒221的中间位置,然后将融化的石蜡涂抹在试验槽中间隔板212的洞口处,接着将带有混凝土试样001的定位套筒221水平穿过隔板212的装配通孔2121,并在定位套筒221的外侧安装两个不锈钢制成的抱箍222。每个箍高度设计在20mm左右,并将抱箍222拧紧在定位套筒221外,提高定位套筒221和混凝土试样001之间的密封性,减少或者消除氯离子从定位套筒221和混凝土试样001之间的间隙穿过的情况,从而减小实验结果的误差;
71.4、可以在混凝土试样001的外周面涂抹凡士林进一步保证密封性;
72.5、混凝土试样001安装于定位套筒221且用抱箍222固定后,在定位套筒221与隔板212的衔接处二次涂抹石蜡,待石蜡凝固后,再使用止水带反复缠绕该衔接位置;
73.6、分别将正极片230和负极片240卡接在定位套筒221的两端,使正极片230和负极片240贴靠在混凝土试样001的两个端面,再在定位套筒221外套接第一限位件223和第二限位件224,将正极片230和负极片240固定,避免正极片230和负极片240相对于混凝土试样001漂浮。然后在第一腔室中注入约10l浓度为0.3mol/l的naoh溶液,并应使正极片230和混凝土试样001均浸没于溶液中。在第二腔室中注入10l质量浓度为10%的nacl溶液,且第一腔室和第二腔室中的液面齐平;
74.7、两极溶液注入后,应将直流稳压电源的正极用导线连至正极片230,并将负极用
导线连至负极片240。连接正极片230的导线穿过盖板213上的第一定位孔2131,连接负极片240的导线穿过盖板213上的第二定位孔2132;
75.步骤s300、利用调温机构120在容置腔111内模拟冻融循环过程,也即进行冻融循环实验,并在此过程中利用迁移实验装置200对混凝土试样001进行氯离子电迁移实验,需要说明的是,电迁移实验和冻融循环试验同时进行,电迁移实验的步骤请参考现有公知技术。
76.冻融循环实验的具体步骤包括,例如:
77.1、基准试件002的养护龄期到达28d后,从养护室取出,用细长的吸管刷清洁预留槽的内侧,并用干净的抹布擦干基准试件002表面的水分,然后对基准试件002进行饱和处理,饱和处理请参考现有公知技术;
78.2、将基准试件002放在试件盒150内,试件盒150放入冷冻液005中。试件盒150底面与冻融试验箱110地面具有至少20mm的间距,且保证冷冻液005不超过容置腔111的限位线170。
79.3、将测温探头160插入基准试件002的预留槽中,将两个温度探头分别插接在第一定位孔2131和第二定位孔2132中,且完全浸没于阳极溶液003和阴极溶液004中。
80.4、循环温度设置在20℃到-5℃之间,循环时间根据电迁移实验的时间进行确定,且用于融化的时间不小于整个冻融时间的1/4,冷冻和融化之间的转换时间不超过10min。
81.本实施例提供的混凝土氯离子迁移测量系统和测量方法具有如下优点:
82.降低了结冰温度变化所引起的测量偏差,提升了氯离子迁移的效果,改善了现有技术中阳极板容易出现的漂浮问题,同时可操作性强;通过增加温控装置100,实现循环温度和时间的可控,使得本技术实施例不仅能够用于常温下的快速氯离子测定,还适用于冻融循环过程中的电迁移实验,即适用性更广;温控装置100和迁移实验装置200配合使用,满足了电迁移实验和冻融实验同时进行的需求,得到了结冰过程中混凝土的氯离子传输系数,为冻土地区混凝土的传输性能实验提供了参考依据。
83.以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:


1.一种混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于,包括:温控装置和迁移实验装置,所述温控装置包括冻融试验箱和调温机构,所述冻融试验箱设有容置腔,所述调温机构用于调控所述容置腔内的环境温度,以模拟冻融循环过程;所述迁移实验装置设于所述容置腔内,所述迁移实验装置用于进行混凝土氯离子电迁移实验。2.根据权利要求1所述的混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于:所述迁移实验装置包括箱体、定位组件、正极片和负极片,所述箱体设有相互独立的第一腔室和第二腔室,所述定位组件与所述箱体连接,所述定位组件用于定位混凝土试样,且能使所述混凝土试样水平布设;所述正极片和所述负极片均与所述定位组件连接,且用于分别与混凝土试样贴合。3.根据权利要求2所述的混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于:所述箱体包括底壳、隔板和盖板,所述隔板与所述底壳连接,以将所述底壳分隔形成两个独立的凹槽,所述盖板与所述底壳连接,所述盖板封堵两个所述凹槽的槽口,以使所述盖板、所述底壳和所述隔板共同限定出所述第一腔室和第二腔室;所述定位组件与所述隔板连接。4.根据权利要求3所述的混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于:所述盖板上设置有与所述第一腔室对应的两个第一定位孔和与所述第二腔室对应的两个第二定位孔,所述两个第一定位孔中的一个内插接温度探头,另一个内用于穿设与正极片连接的导线;所述两个第二定位孔中的一个内插接温度探头,另一个内用于穿设与负极片连接的导线。5.根据权利要求3所述的混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于:所述定位组件包括定位套筒和两个抱箍,所述定位套筒贯穿所述隔板且与所述隔板密封连接,所述定位套筒的两端分别位于所述第一腔室和所述第二腔室内;所述定位套筒的筒腔用于插接混凝土试样;所述两个抱箍均套接于所述定位套筒外且位于所述隔板的两侧;所述正极片和所述负极片均与所述定位套筒连接。6.根据权利要求5所述的混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于:所述定位套筒的一端设置有第一卡槽,所述正极片的部分嵌设于所述第一卡槽内且凸设于所述定位套筒的外周面;所述定位套筒的另一端设置有第二卡槽,所述负极片的部分嵌设于所述第二卡槽内且凸设于所述定位套筒的外周面。7.根据权利要求6所述的混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于:所述定位组件还包括第一限位件和第二限位件,所述第一限位件和所述第二限位件均与所述定位套筒连接且位于所述定位套筒的筒腔外,所述第一限位件与所述正极片抵接,以配合所述第一卡槽的槽底壁夹持所述正极片,从而限制所述正极片远离所述负极片;所述第二限位件与所述负极片抵接,以配合所述第二卡槽的槽底壁夹持所述负极片,从而限制所述负极片远离所述正极片;所述负极片和所述正极片用于夹持混凝土试样。8.根据权利要求7所述的混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于:所述第一卡槽和所述第二卡槽的数量均为多个,多个所述第一卡槽在所述定位套筒的
周向上排布,多个所述第二卡槽在所述定位套筒的周向上排布;所述正极片同时嵌设于多个所述第一卡槽中,所述负极片同时嵌设于多个所述第二卡槽中;所述第一限位件和所述第二限位件均设置为环形结构。9.根据权利要求1所述的混凝土氯离子迁移测量系统,其特征在于:所述温控装置还包括试件盒和测温探头,所述试件盒用于放置基准试件,所述测温探头用于获取所述基准试件的温度。10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的混凝土氯离子迁移测量系统的测量方法,其特征在于,该测量方法包括:制备混凝土试样和基准试件;将所述混凝土试样定位于所述迁移实验装置内,将所述基准试件定位于所述冻融试验箱内;利用所述调温机构在所述容置腔内模拟冻融循环过程,并在此过程中利用所述迁移实验装置对所述混凝土试样进行氯离子电迁移实验。

技术总结


本申请提供一种混凝土氯离子迁移测量系统和测量方法,涉及测量技术领域,测量系统包括温控装置和迁移实验装置,温控装置包括冻融试验箱和调温机构,冻融试验箱设有容置腔,调温机构用于调控容置腔内的环境温度,以模拟冻融循环过程;迁移实验装置设于容置腔内,迁移实验装置用于进行混凝土氯离子电迁移实验。该测量系统和测量方法能够得到氯离子在降温过程中的非稳态迁移系数,且适用范围广、可操作性强,获取的氯离子传输系数可靠性高,能够满足冻土地区的混凝土耐久性的研究需求。足冻土地区的混凝土耐久性的研究需求。足冻土地区的混凝土耐久性的研究需求。


技术研发人员:

屈伸 曾红燕

受保护的技术使用者:

绍兴文理学院

技术研发日:

2022.08.23

技术公布日:

2022/11/22

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