[发明专利]混凝土快速氯离子迁移系数加载测试装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量混凝土氯离子迁移系数的测试装置和方法，具体地说是涉及一种在持续压荷载条件下混凝土氯离子迁移系数的快速测试装置及方法。

背景技术

钢筋锈蚀是各类钢筋混凝土结构的主要破坏形式之一。引起钢筋混凝土结构钢筋锈蚀的主要原因之一是氯离子的侵入，因此混凝土的氯离子渗透性是钢筋混凝土在氯盐含量较高环境（如海洋工程、地下工程和一些水工构筑物）耐久性的重要标志。多年来人们对混凝土的氯离子渗透性的测定方法进行了研究，制订了相关的试验规程。目前采用的主要有电通量法和快速氯离子迁移法，但两种方法中受测试件都不涉及荷载的作用。然而实际服役中的混凝土，不仅经受水压、氯离子浓度差等影响氯离子渗透的外界因素的作用，几乎所有的混凝土工程都会承受不同类型的荷载的作用，其中最为常见的是其上部构筑物的纵向压荷载，荷载往往会影响混凝土中微裂缝的产生和扩展，影响混凝土的渗透性，包括氯离子渗透性。目前许多国家采用电通量法和快速氯离子迁移系数法（简称RCM法）评价混凝土抵抗氯离子渗透能力。电通量法是用在Φ95×50 mm的混凝土试件两端施加60 V 的直流电压，通过检测 6 h 内流过的电通量大小，定性地划分混凝土氯离子渗透性等级；快速氯离子迁移系数法是在Φ100×50 mm混凝土试件两端施加10 V-60 V 的直流电压，通过测定检查通电6h-96h后氯离子在试件中的平均渗透深度，由此计算混凝土的氯离子迁移系数，定量评价混凝土的渗透性。这两种方法所用试件形状、装置和方法均未考虑、也无法实现对受测试件同时施加压荷载。对于压荷载下混凝土氯离子渗透性的测定，ZL 2009 1 0212680.2 提供了一种用电通量法测试同时承受纵向和侧向压力是混凝土氯离子渗透性的加载装置和测试方法，但一方面该装置对混凝土试块加载后是通过受拉螺杆维持对试件的压力，当测试时间较长时（如96 h时）由于混凝土试块的徐变而造成压力降低，在测试过程中必须多次调整紧固螺母以维持稳定的压力；另一方面电通量法不能得出混凝土的氯离子迁移系数，仅能得到定性的结果。ZL 2009 1 0184937.8 提供了一种用电通量法测试混凝土在弯曲荷载作用混凝土氯离子渗透性的加载装置和测试方法，同样是通过受拉螺杆来维持对试件的加载力；公告中专利CN 102042949 A公布了一种混凝土氯离子渗透性测试拉伸装置及其应用，通过弹簧的反弹作用对试件持续拉伸荷载，但这种装置不能提供压荷载，提供的测试方法也仅为电通量法。因此，由于受常规试验装置的制约，对受压荷载条件下混凝土快速氯离子迁移系数的测试装置和方法仍是空白。

发明内容

本发明针对常规混凝土快速氯离子迁移系数的测试装置不能给试件加载的问题，提供一种持续压荷载条件下混凝土快速氯离子迁移系数测试的加载和测试装置。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：

一种混凝土快速氯离子迁移系数加载测试装置，该装置包括压缩加载装置和电加速氯离子快速迁移装置；其中：所述压缩加载装置，包括测试架以及直线驱动装置；测试架包括底座、导向架、下压钢板、上加压钢板，且下压钢板与底座之间设置弹性连接件；导向架的一端与底座固定，而导向架的另一端依次穿过下压钢板、上加压钢板放置，且下压钢板、上加压钢板均与导向架活动设置，直线驱动装置的动力输出端面向上加压钢板设置；上加压钢板的下表面安装测力传感器，该测力传感器的信号输出端与测量器仪表连接，而下压钢板的上表面设置用于置放混凝土试件的试件承接区，所述测力传感器、试件承接区、底座、下压钢板、上加压钢板的中心处于同一直线；所述电加速氯离子快速迁移装置，包括测试槽以及直流稳压电源；测试槽分体设置为阴极测试槽、阳极测试槽，直流稳压电源配置有能够同时显示直流稳压电源输出电压、电流的显示装置；混凝土试件通过螺纹紧固件夹持在阴极测试槽、阳极测试槽之间，且阴极测试槽、阳极测试槽分别与直流稳压电源的负极、正极对应连接，同时阴极测试槽盛装含有Cl^- 的盐溶液。

所述导向架包括两根以上的螺杆，各螺杆均布于底座的四周，且每一根螺杆的一端与底座螺纹固定，而每一根螺杆的另一端则依次穿过下压钢板、上加压钢板放置，同时每一根螺杆均与下压钢板、上加压钢板之间活动设置。

上加压钢板的上下两表面分别设置有上限位锁紧螺母和下承托螺母，所述上限位锁紧螺母和下承托螺母均与螺杆螺纹配合连接。

所述直线驱动装置为液压千斤顶；所述上加压钢板的上方还设置有顶板，所述顶板与导向架固定，同时液压千斤顶安置在上加压钢板与顶板之间。