[发明专利]钢筋非均匀锈蚀辅助电极限位器自锁张紧装置

说明书

一种钢筋非均匀锈蚀辅助电极限位器自锁张紧装置，包括自锁张紧单元、第一套筒单元和第二套筒单元，所述第一套筒单元和第二套筒单元连接形成供锈蚀钢筋装配的空间，所述的自锁单元由轴承部分、轴承固定钢丝和加强肋上的带有单向齿的定向控制孔构成；所述的第一套筒单元外伸有底板，在底板两侧分别设置加强肋，并在底板上设置有辅助电极定位孔；所述的加强肋上一侧预留定向控制孔，所述的加强肋上另一侧预留轴承架立孔。本发明提供一种体积小、操作简单、方法可靠、成本低廉，可以在模拟锈蚀试验过程中保持辅助电极张紧，保证电极间位置不发生改变的钢筋非均匀锈蚀辅助电极限位器自锁张紧装置。

技术领域

本发明涉及水泥基材料耐久性测试技术领域，尤其涉及一种方便辅助电极自张紧装置，以保证钢筋模拟非均匀锈蚀试验过程中辅助电极处于张紧的状态，提高试验准确性

背景技术

由于混凝土结构在取材、成本、维护方面的优势，一直在土建工程中占有主导地位，在重大土木工程(大型建筑工程、桥梁工程、水工与港工工程)中有着非常广泛的应用。处于海洋环境和除冰盐环境条件下的混凝土结构，钢筋腐蚀是影响混凝土结构耐久性的主要因素。由混凝土结构耐久性所带来的经济损失，无论对发达国家还是发展中国家，均带来了巨大的经济损失，已引起国内外的广泛关注。针对钢筋锈蚀导致混凝土保护层锈胀开裂的研究，已经涌现出了大量的成果。试验研究是理论研究深入的辅助手段，而试验技术决定了试验研究的准确性。

钢筋锈蚀会对混凝土产生锈胀力，由此导致混凝土开裂从而降低混凝土结构的服役性能。研究不同钢筋、混凝土和锈蚀程度对混凝土锈胀开裂的影响具有重要意义。针对混凝土结构锈胀开裂过程的研究，目前所采用的试验方法主要有：自然锈蚀法、人工环境加速锈蚀法和基于电化学的通电加速锈蚀法。

自然锈蚀法通常需要在海洋环境中建立自然侵蚀暴露站，将钢筋混凝土构件或缩尺结构模型置于自然侵蚀环境，在不同时间对混凝土中钢筋锈蚀情况进行检测或检测，从而采集自然条件下钢筋锈蚀的一手数据。然而，通常情况下钢筋混凝土结构的设计寿命为几十年甚至上百年，要研究混凝土结构整个生命周期的钢筋锈蚀问题，需要几代人的共同努力，显然不能满足完善设计方法的需求。因此，采用强度等级较低的混凝土材料或降低混凝土保护层厚度以加快钢筋锈蚀速率的方法广为采用。采用自然锈蚀法存在很多困难，难以在短期内取得系统的研究成果。

环境条件是影响混凝土中侵蚀介质传输和钢筋锈蚀速率的重要因素。为了改善自然锈蚀法的不足，增加试验的可行性，通过人工气候环境法在试验室内加速侵蚀介质的传输，以达到缩短钢筋锈蚀时间的目的，进而建立人工加速锈蚀与自然锈蚀的关系。该方法仍然基于自然锈蚀的机理，所采用的加速侵蚀方法主要有：提高侵蚀介质的浓度、环境温度，以及通过盐雾环境或干湿循环环境改善混凝土内部的饱和度等。通过人工气候环境法所获取的数据对建立用于混凝土结构服役寿命预测的方法或模型具有很好的参考价值，试验时间通常为几个月至几年的时间，试验周期仍然较长，且人工模拟环境试验箱造价较高，仍然限制试验研究的广泛开展。

可见，根据钢筋锈蚀发展的自然规律，基于自然锈蚀的试验方法只能在一定范围内加速钢筋锈蚀速率，缩短研究周期。将电化学电解原理应用到加速混凝土中钢筋锈蚀试验，建立基于电化学的通电加速锈蚀法，无疑是大大缩短试验周期的有效途径。通电加速锈蚀方法是将混凝土中待锈蚀钢筋作为阳极，用不锈钢或铜片作阴极，结合混凝土材料的多孔性特征，以混凝土中的孔溶液为介质，通过控制电流强度与通电时间，根据法拉第定律，人为控制钢筋的目标锈蚀量。由于通电法具有钢筋锈蚀速度快，易于控制钢筋锈蚀程度的优点，因此在钢筋锈蚀试验中得到了广泛的应用。然而，根据电化学原理，将钢筋混凝土构件置于盐水溶液中进行通电加速锈蚀，会使得钢筋产生均匀锈蚀，这与自然条件下面向混凝土保护层一边首先出现半月形的锈蚀并导致保护层一边混凝土开裂的事实不符。显然，基于此试验方法的研究成果不能有效的用于钢筋混凝土结构耐久性预测。