[发明专利]用于导电砂浆电渗除湿防腐的试验装置及方法

说明书

本发明提供了一种用于导电砂浆电渗除湿防腐的试验装置及方法，装置包括导电砂浆试件以及与导电砂浆试件连接的电渗脉冲装置、温湿测量装置、电流电压测量装置，通过电渗脉冲排水方式实现硬化混凝土内部水分及腐蚀介质的定向迁移，根据排水量、不同深度氯离子含量变化度计算导电砂浆电渗除湿防腐效率，绘制电渗过程温湿度变化曲线和氯离子迁移规律曲线图，根据湿度和电阻率测试结果，绘制湿敏变化曲线图。本发明为探究电渗脉冲下湿度与温度关系、湿度与电阻率的湿敏性关系、材料组分与除湿效率的关系等提供试验方法，以进一步优化电渗系统及电渗体参数。

技术领域

本发明涉及混凝土电渗领域，具体是一种用于导电砂浆电渗除湿防腐的试验装置及方法。

背景技术

地下工程建筑结构等潮湿环境下结构长期遭受着水汽和介质水等的侵蚀，其除湿防潮防腐蚀技术是重要而难以控制的环节。目前对于地下隧道等防潮技术主要是从结构防潮入手，分为结构自防潮和附加防潮，结构自防潮是基于混凝土抗裂抗渗性能而考虑的，附加防潮是通过在结构表面铺贴防水卷材，设防潮层、后浇带、预埋件等防潮节点以实现水分渗入，传统结构防潮方法对水分侵入起到了一定的阻隔作用，但水分和腐蚀介质仍不可避免的从混凝土毛细孔道渗入，且毛细吸水巨大，长期以往影响着结构材料耐久性，随着地下建筑空间及仪器设备等对干燥度要求攀升，有效降低混凝土结构湿度，降低氯盐等腐蚀介质对减缓结构腐蚀，提升材料耐久性及维护使用性能具有十分重要的使用价值。

混凝土电渗技术属于一种新型除湿系统，其原理是分别在结构两侧施加正负电渗脉冲，以毛细孔道为分子运输通道，在电场作用下阳离子及结合水分子会沿逆水力梯度方向朝阴极端移动，实现水分及氯离子的定向移动，如附图3所示。目前电渗技术在混凝土中的应用对象多为滤水混凝土浆和注浆混凝土浆体，即在混凝土初凝之前对混凝土浆体进行多余水分的排除，以解决大水灰比施工要求与小水灰比使用要求间的矛盾，但电渗技术在硬化混凝土中的应用却未见报道，将电渗技术应用于地下隧道硬化混凝土并实现结构抗渗防潮与耐久性提升具有很重要工程应用价值，MPS电渗除湿系统已有过应用，且湿度改善效果显著，但针对导电混凝土的电渗除湿系统试验方法尚未成形，诸多试验参数尚待研究与改进。

导电砂浆为由碳系导电功能材料、胶凝材料、中砂拌合制成的导电水泥基材料，碳纤维导电水泥基材料具有优良的导电、力学及机敏性能。碳纤维在混凝土中渗流阈值是1％vt，导电炭黑以50％替代率掺入浆体在降低单位材料造价的同时还保持了优良导电性能。碳系导电砂浆通电生热，可应用于室内取暖和道路化雪除冰，当其作为机敏材料时，结构电阻率可随温度、湿度、荷载等外条件变化产生灵敏变化，从而应用于结构的智能监测。将导电砂浆应用于地下结构的除湿防腐时，导电砂浆通电生热使内部水汽受热蒸发可对除湿起到一定作用，另外，当含水量较大时，充满液相环境的砂浆可作为电渗体在脉冲电压下排除水分，导电组分的存在促进了基体中水分蒸发与电渗通路搭建，有利于除湿，且砂浆电阻率将随基体湿度变化而产生规律性变化，使表征材料湿度与除湿效果成为可能。

当前用于混凝土中氯离子含量的测定方法有硝酸银喷涂法和滴定法。硝酸银喷涂法是将混凝土试块切开，在断面上喷涂硝酸银，并通过显色剂观察氯离子扩散深度。滴定法是通过在混凝土表面钻芯取样，用取得试样再配制成试样溶液，用铬酸钾和硝酸银等试剂进行滴定，通过出现砖红色沉淀时硝酸银溶液用量计算溶液中氯离子含量，实现混凝土中某点氯离子含量的计算。第一种方法一般用于定性分析，且断面显色边界不清晰，易造成误差，也无法确定截面某点氯离子含量；滴定法滴定终点直观，可定量测定结构内部某点氯离子含量，有较好的精度，便于探究电渗下砂浆内氯离子随深度迁移规律。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种用于导电砂浆电渗除湿防腐的试验装置及方法，为探究电渗脉冲下湿度与温度关系、湿度与电阻率的湿敏性关系、材料组分与除湿效率的关系等提供试验方法，以进一步优化电渗系统及电渗体参数。