[发明专利]复杂环境下电加速混凝土溶蚀试验装置及方法

说明书

本发明属于混凝土溶蚀试验领域，涉及复杂环境下电加速混凝土溶蚀试验装置及方法，包括溶蚀室；所述溶蚀室包括本体与盖体；本体包括双层真空有机玻璃箱，设于双层真空有机玻璃箱中并能与外部电源连接的恒温棒、阴极电极片与阳极电极片，以及设于双层真空有机玻璃箱中并能与外部计算机连接的pH指示器、温度传感器；该装置和方法可以在控制温度、溶液离子浓度的情况下测试侵蚀对水工混凝土性能的影响。

技术领域

本发明属于混凝土溶蚀试验领域，涉及复杂环境下电加速混凝土溶蚀试验装置及方法。

背景技术

混凝土结构在环境因素作用下易产生溶蚀、碳化等效应而导致结构劣化，承载力降低。环境因素有很多种，如冷热循环、干湿循环、离子侵蚀等等。总结起来，对于混凝土结构，尤其是水工混凝土结构，主要影响其劣化的因素是温度和环境水，尤其是设计寿命长的高坝结构。高坝长期在复杂环境条件下运行，库水在不同深度温度有显著差异，混凝土结构受到温度应力作用而开裂甚至失效的案例屡有发生。不仅如此，环境水中的离子如氯离子、硫酸根离子对建筑的侵蚀作用也不容小觑，尤其是在我国西北地区。氯离子侵入钢筋混凝土结构中，导致钢筋锈蚀，膨胀开裂，硫酸根与混凝土中的氢氧化钙反应生成石膏，石膏又与铝酸钙反应生成钙矾石，结晶膨胀导致混凝土开裂破坏。

采用电加速混凝土溶蚀试验是研究混凝土长期在环境水作用下溶蚀劣化特性的有效手段。然而，现有试验装置通常只考虑单一电压加速溶蚀进程，对于溶蚀过程中的环境变量如温度、水中离子作用尚未进行考虑，因而与实际复杂环境条件下的混凝土溶蚀进程存在显著差异。如果创造一个长期稳定且可随时调整温度的电加速溶蚀试验环境以及不同离子侵蚀条件环境是进行复杂环境下电加速溶蚀试验的重点和难点。相关的试验装置和试验方法尚未见报道。

发明内容

为了解决现有技术中不能控制电加速混凝土溶蚀控制温度、水中离子作用等因素的影响，本发明提供复杂环境下电加速混凝土溶蚀试验装置及方法，该装置和方法可以在控制温度、溶液离子浓度的情况下测试侵蚀对水工混凝土性能的影响。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为，复杂环境下电加速混凝土溶蚀试验装置，包括溶蚀室；所述溶蚀室包括本体与盖体；本体包括双层真空有机玻璃箱，设于双层真空有机玻璃箱中并能与外部电源连接的恒温棒、阴极电极片与阳极电极片，以及设于双层真空有机玻璃箱中并能与外部计算机连接的pH指示器、温度传感器；

双层真空有机玻璃箱的外表面涂覆有硅酸盐保温涂层；双层真空有机玻璃箱的底部在两端均设有排水口；阴极电极片临近双层真空有机玻璃箱一端的排水口，阳极电极片临近双层真空有机玻璃箱另一端的排水口；恒温棒有两个，两个恒温棒位于双层真空有机玻璃箱的下部，并处于阴极电极片与阳极电极片之间，其中一个恒温棒临近阴极电极片，另一个恒温棒临近阳极电极片；温度传感器有两个，温度传感器设于双层真空有机玻璃箱底部，其中一个温度传感器处于阴极电极片的一侧，另一个温度传感器处于阳极电极片的一侧；pH指示器有两个，两个pH指示器设于双层真空有机玻璃箱的底部，并且其中一个pH指示器处于阳极电极片的一侧，另一个pH指示器处于阴极电极片的一侧；

盖体设于双层真空有机玻璃箱上，能实现对双层真空有机玻璃箱的密封；盖体上设有进水口。

作为本发明改进的技术方案，盖体与双层真空有机玻璃箱通过榫卯结构连接。

作为本发明改进的技术方案，还包括阀门，阀门设于进水口处。

作为本发明改进的技术方案，还包括橡胶密封圈，橡胶密封圈设于盖体与双层真空有机玻璃箱的接触面上。

作为本发明改进的技术方案，还包括水压传感器，水压传感器设于双层真空有机玻璃箱中，用于检测双层真空有机玻璃箱内的压力。