[发明专利]一种测量混凝土抗氯离子渗透性数值的方法

说明书

本发明属于土木工程材料性能测试方法技术领域，涉及一种测量混凝土抗氯离子渗透性数值的方法，工艺过程包括连接试件、产生信号、测量参数、数值分析和显示结果五个步骤，激励电路产生稳定度好、准确度高和可调性好的正弦交流信号，测量电路测量正弦交流信号信号的增益值、电压、电流、幅值和相位参数，主控CPU根据测量参数分析、计算得出混凝土抗氯离子渗透性并控制液晶屏予以显示；其结构简单，主控CPU作为微控器检测和控制激励电路、测量电路和液晶屏显示电路，激励电路能够产生电压为1伏、频率为1000赫兹的交流信号，具有测试速度快，能够避免极化反应和温升过高对测试精度的影响，为测量电路提供信号源。

技术领域：

本发明属于土木工程材料性能测试方法技术领域，涉及一种测量混凝土抗氯离子渗透性数值的方法，基于交流电直观且快速的测量混凝土的抗氯离子渗透性数值。

背景技术：

建筑工程中的混凝土结构构件在服役的生命周期内，在经受冻融、碳化、酸碱腐蚀或碱-骨料反应的影响下，使用功能和结构安全会遭到破坏；自20世纪60年代以来，混凝土的耐久性问题越来越受到专家学者的重视，是当前土木工程界不容忽视的问题之一；经过多年研究发现，影响混凝土耐久性的各种破坏机理都与混凝土的渗透性有关：A.M.内维尔指出：“为了得到耐久的混凝土，必须相应的提高抗渗性。”，这一思想在诸多文献中得以体现，混凝土的渗透性越低，其抵抗水和侵蚀性介质侵入的能力就越低，所以，渗透性(或称抗渗性)是评价混凝土耐久性的重要指标；混凝土的渗透性是指气体、液体或离子受压力、浓度差或电场作用在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。

目前，测量混凝土抗氯离子渗透性的方法包括电通量法和快速氯离子迁移系数法(RCM)：电通量法是由Whiting提出，并发展为美国的AASHTO T277和ASTM C1202两个标准，是目前国际上最流行的混凝土渗透性快速评价方法，该法也被我国现行标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T 20082-2009)》采用，该方法的具体流程是在试件两侧的有机玻璃注液池中分别注入0.3mol/L的NaOH和3％的NaCl溶液，试件经真空饱水后两端加60V的直流电压，Cl-在电场和浓度差的作用下加速扩散，测量6h内通过混凝土试件的总电量(库仑)，总电量大小跟Cl-的渗透性相关，单位时间内通过试件的电量越大，混凝土的渗透性就越大；该方法操作简便，但施加60V的高直流电压产生的极化反应，会使溶液温度升高，影响试验结果，如果降低试验电压，又会大大延长试验的时间；RCM方法是德国氯离子电迁移快速试验方法发展中的一种版本，而且已先后被瑞士SLA262/1-2003标准和德国BAW标准草案(2004.05)采纳。经过多年的发展，RCM法在国际上被认为是当前测量在非稳态下氯离子扩散系数较为精确的试验方法之一，其虽然简单实用、测试准确，但是要求试件的骨料粒径不得大于25mm，封装过程繁琐，试验时间随试件的不同而变化；此外，史美伦等采用交流阻抗谱评价离子在其中的扩散阻抗的试验设备昂贵，试验步骤复杂。