[发明专利]一种可加载海洋潮汐环境模拟系统

说明书

本发明公开了一种可加载海洋潮汐环境模拟系统，属于人工环境实验设备领域。该可加载海洋潮汐环境模拟系统包括潮汐模拟槽、蓄水槽、水泵机组、控制器、温度控制机构以及设置在潮汐模拟槽内的应力加载反力架。本发明通过设置内循环水泵，使潮汐模拟槽与制冷组件和加热组件形成内循环回路，便可对潮汐模拟槽内的海水进行控温操作，从而可以准确地控制潮汐模拟槽内海水的温度，以便更加准确地模拟海洋的自然腐蚀环境条件。另外，本发明通过使用可加载防腐蚀反力架，进行混凝土结构在应力状态下的腐蚀模拟试验，有效考虑荷载和潮汐腐蚀环境的耦合作用，从而更加准确地模拟自然腐蚀环境条件下，在役混凝土构件的实际工况。

技术领域

本发明涉及人工环境实验设备领域，具体是一种可加载海洋潮汐环境模拟系统。

背景技术

由于受海洋氯化物的腐蚀作用，海港工程、跨海大桥等海工混凝土结构的耐久性问题突出，特别是海洋潮汐区的耐久性劣化问题更加突出，主要原因在于由于海水干湿循环作用，增强了表层混凝土的对流传输效应，加速了氯离子的侵蚀速度，同时干湿循环作用为钢筋锈蚀提供了充足的水分和氧气，使得钢筋锈蚀可以一直持续下去直到混凝土表面开裂发生耐久性失效。因此，研究海洋潮汐区混凝土的耐久性劣化机制尤为重要。由于自然暴露环境试验的周期比较长，往往需要耗费几年甚至几十年时间，所以国内外普遍采用室内加速模拟环境试验。

目前，国内外现有的室内模拟试验主要依托于盐雾环境模拟系统，但是盐雾环境模拟系统无法合理模拟海洋潮汐区的干湿循环作。因此，为了研究揭示海洋潮汐区混凝土的耐久性劣化机制，有必要建设人工海洋潮汐环境模拟系统。

然而，现有技术中的海洋潮汐环境模拟系统，譬如中国专利CN101871877B公开了一种用于模拟海洋潮汐环境的自动化试验装置，其虽然通过设置主腐蚀工作室和辅助腐蚀工作室，可以实现潮汐环境的模拟；但是，由于该试验装置只有通过设置加热管来对主腐蚀工作室内的海水温度进行控制，即只能对实验海水进行升温操作，无法实现对实验海水进行降温操作，故难以对实验海水的温度进行准确的控制，从而无法更准确地模拟海洋的自然腐蚀环境条件。由于CN101871877B公开的一种用于模拟海洋潮汐环境的自动化试验装置，无法进行有效的控温以及没有设置反力荷载装置，所以通过使用该装置进行混凝土结构的腐蚀模拟试验，无法有效考虑荷载和潮汐腐蚀环境的耦合作用，从而无法准确地模拟自然腐蚀环境条件混凝土构件的实际工况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可加载海洋潮汐环境模拟系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种可加载海洋潮汐环境模拟系统，包括潮汐模拟槽、蓄水槽、水泵机组、控制器、温度控制机构以及设置在潮汐模拟槽内的反力架，所述的温度控制机构和水泵机组均与控制器进行电性连接，所述的潮汐模拟槽通过水泵机组与蓄水槽形成循环回路，所述的温度控制机构包括用于降低潮汐模拟槽内海水温度的制冷组件以及用于提高潮汐模拟槽内海水温度的加热组件，所述的制冷组件通过水泵机组与潮汐模拟槽形成循环回路。

本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的加热组件包括若干组加热管，所述的加热管设置在潮汐模拟槽内。

本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的潮汐模拟槽上设有第一进水管和第二进水管，所述的蓄水槽上设有第二进水管和第一出水管，所述的第一出水管通过水泵机组与第一进水管相连通，所述的第二出水管通过水泵机组与第二进水管相连通。

本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的潮汐模拟槽上还设有第三出水管和第三进水管，所述的第三出水管与制冷组件相连通，所述的制冷组件通过水泵机组与第三进水管相连通。

本发明实施例采用的另一种优选方案，所述的水泵机组包括进水水泵、出水水泵和内循环水泵，所述的进水水泵与第一进水管相连通，所述的出水水泵与第二进水管相连通，所述的内循环水泵与第三进水管相连通。