專利名稱：混凝土氯離子滲透性測試?yán)旒虞d裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量混凝土氯離子滲透性的測試裝置及其應(yīng)用，具體地說是涉及 一種在持續(xù)拉伸荷載下條件下混凝土氯離子滲透性的電量法測試加載裝置及試驗方法。
背景技術(shù)：
對于海港碼頭、地下工程、水利水電工程構(gòu)筑物等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的抗水 滲透性和氯離子滲透性是最為重要的性能指標(biāo)之一。氯離子滲透性既是鋼筋混凝土中混 凝土抵御氯離子侵蝕、保護(hù)鋼筋免受侵蝕的能力的重要標(biāo)志，在一定程度上也可表征混凝 土的抗水滲透性。目前采用的混凝土氯離子滲透性的測定方法主要有電量法和快速氯離 子遷移法，但兩種方法中受測試件都不涉及荷載的作用。然而實際服役中的鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)，不僅經(jīng)受水壓和氯離子濃度差等影響氯離子滲透的外界因素的作用，通常同時承受各 種形式的荷載和海水及氯離子的滲透作用。荷載、尤其是拉伸荷載往往會影響混 疑土中微 裂縫的產(chǎn)生和擴展，影響混凝土的滲透性，包括氯離子滲透性。目前許多國家采用的由美國 材料標(biāo)準(zhǔn)與試驗協(xié)會所制定的用于評價混凝土抵抗氯離子滲透能力的標(biāo)準(zhǔn)(ASTM C1202), 是在Φ95Χ50 mm的混凝土試樣兩端施加60 V的直流電壓，通過檢測6 h內(nèi)流過的電量 大小來評價混凝土的滲透性，所用裝置和方法未考慮、也無法實現(xiàn)對受測試件同時施加各 類荷載。公告中專利CN 101699267 A (申請?zhí)?009102U680. 2)公開了一種彎曲荷載下 混凝土氯離子滲透性電量法測試加載裝置及測試方法；公告中專利CN 101718671 A (申請 號2009102U680. 2)公開了一種雙軸壓荷載下混凝土氯離子滲透性電量法測試加載裝置及 測試方法；專利 200720079338. 3 和專利 CN 101074912 A (申請?zhí)?2007100213139. 6)公開 了單軸壓荷載下混凝土水滲透性測試加載裝置及測試方法；目前尚未見持續(xù)拉伸荷載下混 凝土氯離子滲透性電量法測試加載裝置及測試方法的相關(guān)報道，由于受常規(guī)試驗裝置的制 約，對持續(xù)拉伸荷載條件下混凝土氯離子滲透性的測試方法仍是空白。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在與針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)炷潦┘永旌奢d， 用于電量法測試混凝土氯離子滲透性的加載裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用這種加載裝置進(jìn)行進(jìn)行混凝土氯離子滲透 性電量法測試方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的混凝土氯離子滲透性的電量法測試?yán)旒虞d裝置，包括鋼底板、螺桿、壓縮彈簧、拉伸 鋼板、拉伸鋼板定位螺栓帽、加壓鋼板定位螺栓帽、加壓鋼板、頂板下固定螺栓帽、頂板、頂 板上固定螺栓帽、千斤頂、壓力測力器、拉伸螺桿、拉伸螺桿固定螺栓帽、通孔球座、拉伸傳 感器；鋼底板四個頂角上設(shè)有螺桿，螺桿上依次套有拉伸鋼板、加壓鋼板和頂板；頂板與螺 桿的末端固定連接，拉伸鋼板與加壓鋼板分別通過螺桿活動連接；頂板與加壓鋼板之間設(shè) 置有千斤頂；加壓鋼板與拉伸鋼板之間設(shè)置有壓力測力器；其特征在于鋼底板與拉伸鋼板之間的螺桿上還設(shè)有壓縮彈簧，拉伸鋼板上部的螺桿上套有拉伸鋼板定位螺栓帽，在加壓 鋼板下部螺桿上套有加壓鋼板定位螺栓帽，在頂板上部和下部的螺桿上分別套有頂板下固 定螺栓帽和頂板上固定螺栓帽；鋼底板的四個周邊正中各設(shè)置有螺孔；與螺孔對應(yīng)在拉伸 鋼板上設(shè)置有通孔，在通孔中插有拉伸螺桿，所述拉伸螺桿在拉伸鋼板上部套有帶上下通 孔的球座和固定螺栓帽，拉伸螺桿下端連接有拉伸測力器；所述拉伸測力器包括拉力傳感 器和顯示儀表。
本發(fā)明加載裝置的工作原理為松開加壓鋼板定位螺栓帽，用千斤頂對加壓鋼板 施加壓力，壓力大小由壓力測力器測定；千斤頂產(chǎn)生的壓力通過加壓鋼板、壓力測力器和拉 伸鋼板施加到四根壓縮彈簧上；當(dāng)測力器顯示設(shè)定壓力值時，擰緊拉伸鋼板定位螺栓帽，使 彈簧處于壓縮狀態(tài)；混凝土試件下端的下拉伸連接件螺桿擰入鋼底板周邊上的螺孔，混凝 土試件上端的上拉伸連接與拉伸螺桿下端的拉伸測力器的傳感器連接；松開拉伸鋼板定位 螺栓帽，原被壓縮彈簧的回彈力就通過拉伸鋼板、拉伸螺桿、拉伸測力器和上拉伸連接件對 混凝土試件施加了穩(wěn)定的拉伸荷載；各個試件實際承受的荷載大小由其連接的拉伸測力器 測定；調(diào)節(jié)各拉伸螺桿的固定螺栓帽，按試驗設(shè)定使相對的一對混凝土試件承受相同拉伸 荷載，或兩兩相對的兩對混凝土試件承受相同或不同的拉伸荷載；設(shè)置于拉伸螺桿上部的 通孔球座可保證混凝土試件單純經(jīng)受軸向拉力。
本發(fā)明的另一目的是這樣實現(xiàn)的利用上述加載裝置進(jìn)行混凝土氯離子滲透性電 量法測試的方法，按如下步驟進(jìn)行步驟一、用千斤頂對加壓鋼板施加壓力，壓力通過加壓鋼板、壓力測力器和拉伸鋼板施 加到四根壓縮彈簧上，當(dāng)測力器顯示設(shè)定壓力值時，擰緊拉伸鋼板定位螺栓帽；將混凝土試 件下端的下拉伸連接件螺桿擰入鋼底板周邊上的螺孔，混凝土試件上端的上拉伸連接件與 拉伸螺桿下端的拉伸測力器連接，松開拉伸鋼板定位螺栓帽；原被壓縮彈簧的回彈力通過 拉伸鋼板、拉伸螺桿、拉伸測力器和上拉伸連接件對混凝土試件施加了穩(wěn)定的拉伸荷載；調(diào) 節(jié)各拉伸螺桿的固定螺栓帽，按試驗設(shè)定使相對的一對混凝土試件承受相同拉伸荷載，或 兩兩相對的兩對混凝土試件承受相同或不同的拉伸荷載。
其中所述的混凝土試件兩端用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)有上拉伸連接件和下拉伸連接件；兩個 拉伸連接件由與試件斷面同尺寸的鋼板和垂直焊接于鋼板正中心的螺桿構(gòu)成。
每個試件的拉伸荷載巧按下式計算式中-.Fi——第i個試件拉伸荷載(N);/t——混凝土試件抗拉強度(MPa) ； Iii——第i 個試件設(shè)定應(yīng)力水平(％) Φ——試件寬度(mm) φ——試件高度(mm)。
千斤頂對壓縮彈簧施加壓荷載的大小可略大于所有試件拉伸荷載之和，以便對單 個試件荷載進(jìn)行調(diào)整。
步驟二、將一對混凝土氯離子滲透性電測儀的帶電極的試驗槽安裝于混凝土試 件兩相對的側(cè)面。在正極試驗槽中注滿NaOH溶液，在負(fù)極試驗槽中注滿NaCl溶液，采用 5(Γ120 V直流電壓，測試不同拉伸荷載作用時規(guī)定試件內(nèi)通過混凝土試件的電量。
步驟三根據(jù)試件厚度、所加電壓和通電量，計算表征混凝土氯離子滲透性的當(dāng)量 通電量。
測定記錄電流初始讀數(shù)Itl，以后每隔15 min測定記錄電流讀數(shù)Ii一次，直至6 h，按下式計算6 h內(nèi)通過混凝土試件的總電量Q
權(quán)利要求
1.混凝土氯離子滲透性的電量法測試?yán)旒虞d裝置，包括鋼底板、螺桿、壓縮彈簧、拉 伸鋼板、拉伸鋼板定位螺栓帽、加壓鋼板定位螺栓帽、加壓鋼板、頂板下固定螺栓帽、頂板、 頂板上固定螺栓帽、千斤頂、壓力測力器、拉伸螺桿、拉伸螺桿固定螺栓帽、通孔球座、拉伸 傳感器；鋼底板四個頂角上設(shè)有螺桿，螺桿上依次套有拉伸鋼板、加壓鋼板和頂板；頂板與 螺桿的末端固定連接，拉伸鋼板與加壓鋼板分別通過螺桿活動連接；頂板與加壓鋼板之間 設(shè)置有千斤頂；加壓鋼板與拉伸鋼板之間設(shè)置有壓力測力器；其特征在于鋼底板與拉伸鋼 板之間的螺桿上還設(shè)有壓縮彈簧，拉伸鋼板上部的螺桿上套有拉伸鋼板定位螺栓帽，在加 壓鋼板下部螺桿上套有加壓鋼板定位螺栓帽，在頂板上部和下部的螺桿上分別套有頂板下 固定螺栓帽和頂板上固定螺栓帽；鋼底板的四邊中點處設(shè)有螺孔；與螺孔對應(yīng)在拉伸鋼板 上設(shè)置有通孔，在通孔中設(shè)有拉伸螺桿，所述拉伸螺桿在拉伸鋼板上部套有帶上下通孔的 球座和固定螺栓帽，拉伸螺桿下端連接有拉伸測力器。
2.混凝土氯離子滲透性電量法測試加拉伸荷載裝置的應(yīng)用，其特征在于步驟一、松開加壓鋼板定位螺栓帽，用千斤頂對加壓鋼板施加壓力，壓力通過加壓鋼 板、壓力測力器和拉伸鋼板施加到壓縮彈簧上；當(dāng)測力器顯示設(shè)定壓力值時，擰緊拉伸鋼板 定位螺栓帽；將混凝土試件下端與下拉伸連接件一端連接，將下拉伸連接件另一端擰入鋼 底板周邊上的螺孔；混凝土試件上端與上拉伸連接件的一端連接，上拉伸連接件的另一端 與拉伸測力器連接，松開拉伸鋼板定位螺栓帽；調(diào)節(jié)各拉伸螺桿的固定螺栓帽，按試驗設(shè)定 使相對的一對混凝土試件承受相同拉伸荷載，或兩兩相對的兩對混凝土試件承受相同或不 同的拉伸荷載；步驟二、將一對混凝土氯離子滲透性電測儀的帶電極的試驗槽安裝于各混凝土試件兩 相對的側(cè)面；在正極試驗槽中注滿NaOH溶液，在負(fù)極試驗槽中注滿NaCl溶液，采用5(Tl20 V直流電壓，測試不同拉伸荷載作用時規(guī)定試件內(nèi)通過混凝土試件的電量；步驟三、根據(jù)試件厚度、所加電壓和通電量，計算表征混凝土氯離子滲透性的當(dāng)量通電量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土氯離子滲透性電量法測試加拉伸荷載載裝置的應(yīng) 用，其特征在于步驟一混凝土試件兩端通過結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)上拉伸連接件和下拉伸連接件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量混凝土氯離子滲透性的測試裝置及其應(yīng)用；混凝土氯離子滲透性的電量法測試?yán)旒虞d裝置，其特征在于鋼底板與拉伸鋼板之間的螺桿上還設(shè)有壓縮彈簧，拉伸鋼板上部的螺桿上套有拉伸鋼板定位螺栓帽，在加壓鋼板下部螺桿上套有加壓鋼板定位螺栓帽，在頂板上部和下部的螺桿上分別套有頂板下固定螺栓帽和頂板上固定螺栓帽；鋼底板的四邊中點處設(shè)有螺孔；與螺孔對應(yīng)在拉伸鋼板上設(shè)置有通孔，在通孔中設(shè)有拉伸螺桿，所述拉伸螺桿在拉伸鋼板上部套有帶上下通孔的球座和固定螺栓帽，拉伸螺桿下端連接有拉伸測力器。解決了常規(guī)混凝土氯離子滲透性測試裝置不能對被測試件施加持續(xù)拉伸荷載的難題。
文檔編號G01N15/08GK102042949SQ20101057491
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者康秋波, 戴玭, 方永浩, 溫銓, 肖玉明, 顧亞敏 申請人:河海大學(xué)