專利名稱：一種約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置和方法
技術領域：
本發明涉 及硬化混凝土抗滲領域，尤其涉及一種用于測量約束狀態下硬化混凝土抗滲性能的裝置和方法。
背景技術：
混凝土的抗滲透性是表征混凝土抵抗外部侵蝕介質向混凝土內部擴散的能力。而廣泛應用的高強高性能混凝土早期收縮較大，在約束條件下能夠引起混凝土早期開裂，裂縫的產生會降低混凝土的抗滲性能，從而影響混凝土的耐久性。目前，對混凝土的抗滲性的研究都是在混凝土自由狀態下進行的，這與實際工程中混凝土成型及硬化過程不一致，因此測量結果偏離實際。因此，在測量約束條件下考察混凝土的抗滲性能為深入研究混凝土耐久性，優化混凝土配合比與結構設計提供理論支持和試驗手段。
發明內容
針對現有實驗裝置和方法測量混凝土抗滲性能時混凝土沒有在約束狀態下，測量結果偏離實際的情況，本發明旨在提供一種約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置和方法，可為深入研究混凝土耐久性，優化混凝土配合比與結構設計提供理論支持和試驗手段。為實現上述目的，本發明的技術方案如下所述約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置，其結構特點是，包括支撐架，該支撐架上裝有混凝土約束開裂架，在混凝土約束開裂架上裝有氯離子滲透試驗裝置；所述氯離子滲透試驗裝置由陰極室和陽極室組成，所述陰極室和陽極室均包括有接線柱和電極。為了提高測試裝置的剛度，所述混凝土約束開裂架的外側設置有多條肋。為了對混凝土的收縮起約束作用，在所述混凝土約束開裂架與混凝土之間裝配有多個全螺紋螺栓。為了測量準確及方便固定兩個極室，防止氯離子將在電場的作用下擴散到混凝土的其它部位，所述陰極室和陽極室優選對稱設置在混凝土約束開裂架的兩側。所述支撐架包括平板和豎梁，所述混凝土約束開裂架固定在平板上，所述豎梁位于混凝土約束開裂架的兩側，即混凝土約束開裂架的每一側均設有一根豎梁。為了防止陽極內溶液溫度升高，影響氯離子的擴散速度，造成測量結果不準確，所述陰極室和陽極室上均包括散熱孔。進一步地，本發明還提供了一種根據上述約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置測試約束狀態下硬化混凝土抗滲性能的方法，其步驟包括
a).在混凝土約束開裂架內分兩層澆筑混凝土；
b).28日后，將混凝土及混凝土約束開裂架一同豎起，固定在支撐架上；
c).將氯離子滲透試驗裝置安裝在混凝土的兩側，確保氯離子滲透試驗裝置和混凝土緊密接觸；d).在陰極室(2-6)中加入2.59Γ3. 5%的NaCl溶液，優選為3% ；在陽極室加入 0. 25mol/L 0. 35mol/L的NaOH溶液，優選為0. 3mol/L，外加直流電壓為(T60V，優選為60V， 電源負極接在陰極室的接線柱上，電源正極接在陽極室的接線柱上；
e).通過電流表測量兩個接線柱之間的電流，依據ASTMC1202-07方法計算出電通量， 以此評價約束狀態下成型混凝土的抗滲性能。其中，在步驟a)中，為了增強螺栓對混凝土的約束作用，所述全螺紋螺栓和混凝土緊密接觸。在步驟b)中，將混凝土的測試區域打平，除去表面浮漿，以便于混凝土在成型時表面會輕微泌水，防止表面較疏松，造成測量結果的不準確。在步驟C)中，為了防止兩個極室中的溶液漏出，在滲透試驗裝置和混凝土接觸處之間設置有玻璃膠。與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明結構簡單，操作方便，測量精確， 且在約束狀態下對硬化混凝土進行抗滲性能測試，與實際工程中混凝土成型及硬化過程一致，因此測量結果趨同于工程實際，為深入研究混凝土耐久性，優化混凝土配合比與結構設計提供了理論支持和試驗手段。以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的闡述。
圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是圖1的A向視圖3是圖1的B向視圖； 圖4是圖1中1部分的示意圖； 圖5是4的C向視圖； 圖6是圖4的D向視圖； 圖7是圖1中2部分的結構示意圖； 圖8是圖7的E向示意圖； 圖9是圖7的F向示意圖； 圖10是圖1中3部分的結構示意圖； 圖11是圖10的G向示意圖； 圖12是圖10的H向示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明所述的裝置是由混凝土約束開裂架1、氯離子滲透試驗裝置2 及支撐架3組成。其中，混凝土約束開裂架1每個邊的外側都加了四條肋1-1、1_2，以提高測試裝置的剛度，測試裝置的四個邊上朝里同時裝配了 14個全螺紋螺栓1-1對混凝土收縮起約束作用。氯離子滲透試驗裝置2由陰極室2-6和陽極室2-7組成，二者為對稱結構。兩個極室分別包括接線柱2-2，2-10、電極2-3、散熱孔2-5組成，兩個極室2_1處分別有4個孔2-9。支撐架3包括平板3-2和豎梁3-1組成。具體測試方法如下在平整水平的地面上鋪上塑料布，將混凝土約束開裂架1放置于塑料布上，在混凝土約束開裂架1內分兩層澆筑混凝土 4。在此過程中采用人工振搗確保全螺紋螺栓1-1和混凝土緊密接觸。觀日或一定齡期后，將混凝土 4及混凝土約束開裂架1 一同豎起，放置于支撐架3上。用鋼絲刷將混凝土 4的測試區域打平，除去表面浮漿。在測試區域鉆4個孔 1-4，分別和孔2-9相對應。將氯離子滲透試驗裝置2分別置于混凝土 4兩側，使混凝土板的孔1-4和孔2-9在一條直線上。然后用4個螺栓2-4和螺帽2-8配合將氯離子滲透試驗裝置2和混凝土 4固定在一起，確保氯離子滲透試驗裝置2和混凝土 4緊密接觸，然后在二者接觸處1-5用玻璃膠密封。在陰極室2-6中加入3%的NaCl溶液；陽極室2_7加入0. 3mol/ L的NaOH溶液，外加直流電壓為60V，電源負極接在陰極室2_6的接線柱2_10上，電源正極接在陽極室2-7的接線柱2-2上。通過電流表測量接線柱間的電流，計算出電通量來評價約束狀態下成型混凝土的抗滲性能。
權利要求
1.一種約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置，其特征在于，包括支撐架(3)，該支撐架(3)上裝有混凝土約束開裂架(1 )，在混凝土約束開裂架(1)上裝有氯離子滲透試驗裝置(2)；所述氯離子滲透試驗裝置(2)由陰極室(2-6)和陽極室(2-7)組成，所述陰極室 (2-6)和陽極室(2-7)均包括有接線柱(2-2，2-10)和電極(2_3)。
2.根據權利要求1所述的約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置，其特征在于，所述混凝土約束開裂架(1)的外側設置有多條肋(1-2)。
3.根據權利要求1所述的約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置，其特征在于，所述混凝土約束開裂架(1)與混凝土(4)之間裝配有多個對混凝土(4)的收縮起約束作用的全螺紋螺栓(1-1)。
4.根據權利要求1所述的約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置，其特征在于，陰極室(2-6)和陽極室(2-7)對稱設置在混凝土約束開裂架(1)兩側。
5.根據權利要求1所述的約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置，其特征在于，所述支撐架(3)包括平板(3-2)和豎梁(3-1)，所述混凝土約束開裂架(1)固定在平板(3-2) 上，所述豎梁(3-1)位于混凝土約束開裂架(1)兩側。
6.根據權利要求1所述的約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置，其特征在于，所述陰極室(2-6 )和陽極室(2-7 )上均包括散熱孔(2-5 )。
7.一種根據權利要求1-6之一所述的約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置測試約束狀態下硬化混凝土抗滲性能的方法，其特征在于，其步驟包括a).在混凝土約束開裂架(1)內分兩層澆筑混凝土(4)；b).28日后，將混凝土(4)及混凝土約束開裂架(1) 一同豎起，固定在支撐架(3)上；c).將氯離子滲透試驗裝置(2)安裝在混凝土(4)的兩側，確保氯離子滲透試驗裝置 (2)和混凝土(4)緊密接觸;d).在陰極室(2-6)中加入2.5% 3. 5%的NaCl溶液；在陽極室(2-7)加入0. 25mol/ L 0. 35mol/L的NaOH溶液，外加直流電壓為0-60V，電源負極接在陰極室(2-6)的接線柱 (2-10)上，電源正極接在陽極室(2-7)的接線柱(2-2)上；e).通過電流表測量兩個接線柱(2-2，2-10)之間的電流，依據ASTMC1202-07方法計算出電通量，以此評價約束狀態下成型混凝土(4)的抗滲性能。
8.根據權利要求7所述的測試約束狀態下硬化混凝土抗滲性能的方法，其特征在于， 將混凝土(4)的測試區域打平，除去表面浮漿。
9.根據權利要求7所述的測試約束狀態下硬化混凝土抗滲性能的方法，其特征在于， 在滲透試驗裝置(2)和混凝土(4)接觸處(1-5)之間設置有玻璃膠。
10.根據權利要求7所述的測試約束狀態下硬化混凝土抗滲性能的方法，其特征在于， 所述全螺紋螺栓(1-1)和混凝土(4)緊密接觸。
全文摘要
本發明公開了一種約束狀態下硬化混凝土抗滲性能測試裝置和方法，屬于硬化混凝土抗滲領域，針對現有實驗裝置和方法測量混凝土抗滲性能時混凝土沒有在約束狀態下，測量結果偏離實際的情況，所述裝置包括支撐架，該支撐架上裝有混凝土約束開裂架，在混凝土約束開裂架上裝有氯離子滲透試驗裝置；所述氯離子滲透試驗裝置由陰極室和陽極室組成，所述陰極室和陽極室均包括有接線柱和電極。所述測量方法通過電流表測量兩個接線柱之間的電流，計算出電通量來評價約束狀態下成型混凝土的抗滲性能。本發明在約束狀態下對硬化混凝土進行抗滲性能測試，為深入研究混凝土耐久性，優化混凝土配合比與結構設計提供了理論支持和試驗手段。
文檔編號G01N13/04GK102297821SQ20111013336
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月23日 優先權日2011年5月23日
發明者馮樹榮, 李中華, 蘇超 申請人:中國水電顧問集團中南勘測設計研究院