本發明專利技術公開了一種鋼筋混凝土銹蝕試驗裝置，包括試驗箱、電化學工作站、直流電源；試驗箱內設有高濃度氯鹽鹵水溶液，電化學反應陰極鋼筋板、鋼筋混凝土試件置于試驗箱內，并浸泡在高濃度氯鹽鹵水溶液中；電化學反應陰極鋼筋板與鋼筋混凝土試件接觸良好；鋼筋混凝土試件包括混凝土和混凝土內的鋼筋；直流電源的正極與鋼筋混凝土試件的鋼筋連接，直流電源的負極與電化學反應陰極鋼筋板連接；電化學工作站用于測試鋼筋混凝土試件的鋼筋進行電化學試驗。本發明專利技術還提供一種鋼筋混凝土銹蝕試驗方法。本裝置可控性強、操作簡單、結果準確可靠。本方法試驗周期短、實驗結果分析便利，準確性高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋼筋混凝土銹蝕研究領域，具體涉及一種在雜散電流-鹵水耦合作用下的。
技術介紹
雜散電流是指在設計或規定回路以外流動的電流，也被稱為“迷流”。雜散電流本質上是電化學腐蝕，所以陽極腐蝕較為嚴重。對建筑物的壽命預測一直都是較為熱門的研究方向，且對社會意義重大。理論來說，鋼筋混凝土結構由于其獨特的組合特性，既擁有較高的抗壓強度也擁有較高的抗拉強度。因此，鋼筋混凝土結構的理論服役年限較長，是實際工程中使用量最大的工程結構。但在實際工程中大量鋼筋混凝土結構由于種種原因達不到理論預測的服役年限，這對人民的生命財產安全造成了巨大的威脅。有關數據表明，具有土壤鹽濃度高、夏季炎熱、冬季干冷、溫差變化大、降水量小、蒸發量大、紫外線輻射強、風速高、空氣干燥、相對濕度低等特點的地區對鋼筋混凝土構件的破壞更為嚴重。由于混凝土材料性能的特殊性，一般來說，混凝土內部完全水化的水泥仍會含有原水泥質量15%?30%左右的Ca(0H)2，而水泥中原來亦含有微量的KOH和NaOH，這足以保證混凝土內部孔溶液的PH保持在13左右，鋼筋在高堿性的條件下會自發形成一層致密的鈍化保護膜，以保證鋼筋免受侵蝕而使混凝土失效。在實際工程中，混凝土內鋼筋會銹蝕主要由以下三個因素決定:02擴散、CO2擴散以及Cl—擴散。氧氣及氯離子擴散會加速其陰極陽極的電極反應，而二氧化碳的擴散會加速混凝土碳化，從而導致混凝土內部孔溶液的PH值下降進而導致鈍化保護膜被破壞，使鋼筋被腐蝕。由此可見，引起混凝土中鋼筋銹蝕的原因有三個，即混凝土保護層碳化、氯離子侵蝕及雜散電流誘導。而在三種原因里，氯離子侵蝕是罪魁禍首，碳化和雜散電流對鋼筋銹蝕的作用一般較小，僅在某些特殊情況下才影響較為巨大，比如我國西部。目前，尚沒有裝置對處于雜散電流-鹵水鹽溶液耦合作用下的鋼筋混凝土進行銹蝕試驗，因而無法對雜散電流-鹵水鹽溶液耦合作用下的鋼筋混凝土進行研究，這不利于工作人員準確掌握雜散電流-鹵水鹽溶液耦合作用下的鋼筋混凝土的銹蝕情況，無法為雜散電流-鹵水鹽溶液耦合作用下的鋼筋混凝土的耐久性的提高及其壽命預測提供理論基礎，存在安全隱患。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種在雜散電流-鹵水耦合作用下的，該裝置結構簡單，使用方便，能使鋼筋混凝土在雜散電流-鹵水耦合作用下進行銹蝕試驗，為雜散電流-鹵水鹽溶液耦合作用下的鋼筋混凝土的耐久性的提高及壽命預測提供理論基礎;該試驗方法簡單，便于實現。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:—種鋼筋混凝土銹蝕試驗裝置，包括試驗箱、電化學反應陰極鋼筋板、鋼筋混凝土試件、電化學工作站、用于模擬雜散電流的直流電源；所述試驗箱內設有按照實地調研數據配置的高濃度氯鹽鹵水溶液，電化學反應陰極鋼筋板、鋼筋混凝土試件置于試驗箱內，并浸泡在高濃度氯鹽鹵水溶液中；所述電化學反應陰極鋼筋板與鋼筋混凝土試件接觸良好；所述鋼筋混凝土試件包括混凝土和混凝土內的鋼筋;直流電源的正極與鋼筋混凝土試件的鋼筋連接，直流電源的負極與電化學反應陰極鋼筋板連接；電化學工作站用于測試鋼筋混凝土試件的鋼筋進行電化學試驗，得到混凝土中鋼筋的銹蝕狀態及鋼筋混凝土試件的服役狀態。 更進一步的方案是，鋼筋混凝土試件的尺寸為100mm X 100mm X 400mm，鋼筋固定于混凝土中心位置。試驗時，通過直流電源模擬需要試驗的環境的雜散電流，通過控制鋼筋表面不同通電時間來實現雜散電流-鹵水耦合作用下鋼筋混凝土中鋼筋不同銹蝕程度的控制，并通過電化學工作站得到混凝土中不同銹蝕程度鋼筋的一系列電化學試驗參數及測試結果。本專利技術還提供一種利用上述裝置進行雜散電流-鹵水耦合作用下鋼筋混凝土銹蝕試驗的方法，包括如下步驟:—、按照實地調研數據配置高濃度氯鹽鹵水溶液，并將該溶液置于試驗箱內；二、將直流電源的正極與鋼筋混凝土試件的鋼筋連接，直流電源的負極與電化學反應陰極鋼筋板連接；三、將電化學反應陰極鋼筋板、鋼筋混凝土試件置于試驗箱內，并浸泡在高濃度氯鹽鹵水溶液中；四、直流電源模擬雜散電流;記錄通電電壓和通電時間；五、通電一定時間后關閉直流電源，將鋼筋混凝土試件放入電化學工作站進行電化學試驗，得到鋼筋混凝土試件的鋼筋的電化學指標；六、重復步驟二至步驟五，改變通電電壓和通電時間，用電化學工作站檢測鋼筋混凝土試件的鋼筋的電化學指標(交流阻抗譜圖、線性極化、腐蝕電位、腐蝕電流密度等電化學指標)，記錄鋼筋混凝土試件的鋼筋從成型至銹蝕直至延筋破裂失效的全部過程。 更進一步的方案是，步驟五中，所述的通電一定時間為通電0.5-48h，通電電壓為l-60Vo 更進一步的方案是，該方法還應在試驗臺上進行，試驗時，將直流電源放置于試驗臺上。本專利技術利用直流電源(單通道直流穩壓電源)模擬需研究環境的雜散電流(比如軌道交通工程中極為常見的雜散電流)、根據地調研數據配置的嚴酷環境下高濃度氯鹽鹵水溶液(本專利技術中的高濃度氯鹽鹵水溶液為多種鹽類共同配制，配制標準參照實地調研數據)、通過控制鋼筋表面不同通電時間、通過大型電化學工作站采用電化學方法如交流阻抗譜圖法、線性極化法等較為準確的試驗方法得到混凝土中不同銹蝕程度鋼筋的一系列電化學試驗參數及測試結果，實現雜散電流-鹵水耦合作用下混凝土中鋼筋不同銹蝕程度的控制，既能加速銹蝕試驗，又能得到準確的數據，為鋼筋混凝土的后續研究提供技術支持。本專利技術可真實還原在西部嚴酷的高濃度鹽漬土環境下，軌道交通工程中鋼筋混凝土構件從成型至銹蝕直至延筋破裂失效的全部過程，為西部軌道交通工程耐久性的提高及其壽命預測提供了較為準確的理論基礎。本專利技術通過改變直流電源的輸出電壓及鋼筋的通電時間，能檢測鋼筋混凝土構件從成型至銹蝕直至延筋破裂失效的全部過程。本專利技術提供一種可在實驗室條件下進行的雜散電流-鹵水耦合作用下鋼筋混凝土銹蝕試驗的裝置及方法，通過實驗室現有條件真實全面的還原在嚴酷環境下，鋼筋混凝土構件從成型至銹蝕直至延筋破裂失效的全部過程。該方法通過室內加速實驗來實現對鋼筋混凝土結構中鋼筋銹蝕程度的人為控制，通過實驗的電化學數據在推測和判斷鋼筋混凝土構件的服役狀態及其服役年限，并通過推測結果，最大程度上對鋼筋混凝土構件進行修繕或保護，達到延長服役壽命、節約成本的目的。本方法可獲得一組反應鋼筋混凝土構件在不同時期不同銹蝕狀況下的電化學參數，通過此參數并結合相關的結構壽命服役理論計算方法，得出更為準確的服役狀態，并根據其具體服役狀態對構件采取相對應的保護措施，延長其服役壽命，節約基建成本。本方法可根據具體試驗需求更改通電時間及通電電壓，使試驗效果更為明顯，試驗數據更準確。將鋼筋混凝土試件尺寸設計為10mm X 10mm X 400mm，是本著標準化、方便、輕巧靈活的原則制定，也可根據具體試驗及工程需要更改尺寸。試驗箱內也可根據具體試驗標準及工程需要更換配制溶液。本方法能控制在雜散電流-鹵水耦合作用下鋼筋混凝土中鋼筋的銹蝕程度，也可根據具體試驗要求及工程需要修改實際混凝土中鋼筋銹蝕的影響因素如通電時間、通電電壓、強度等級等。本裝置小巧靈活，可控性較強，試驗周期短，試件成型方便，成本低，實驗結果分析便利，準確性高。同時，本專利技術可與相關單位合作，開展對海洋環境下雜散電流-氯鹽溶液耦合作用下鋼筋混凝土構件中鋼筋的銹蝕規律的探索本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種鋼筋混凝土銹蝕試驗裝置，其特征在于：包括試驗箱、電化學反應陰極鋼筋板、鋼筋混凝土試件、電化學工作站、用于模擬雜散電流的直流電源；所述試驗箱內設有按照實地調研數據配置的高濃度氯鹽鹵水溶液，電化學反應陰極鋼筋板、鋼筋混凝土試件置于試驗箱內，并浸泡在高濃度氯鹽鹵水溶液中；所述電化學反應陰極鋼筋板與鋼筋混凝土試件接觸良好；所述鋼筋混凝土試件包括混凝土和混凝土內的鋼筋；直流電源的正極與鋼筋混凝土試件的鋼筋連接，直流電源的負極與電化學反應陰極鋼筋板連接；電化學工作站用于測試鋼筋混凝土試件的鋼筋進行電化學試驗。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張云升，黃冉，陳宏哲，毛若卿，張海林，王登科，
申請(專利權)人：海南瑞澤新型建材股份有限公司，
類型：發明
國別省市：海南;66
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。