[发明专利]一种基于电沉积修复的地下结构侧墙裂缝室内模拟装置

说明书

本发明公开了一种基于电沉积修复的地下结构侧墙裂缝室内模拟装置，包括带裂缝地下侧墙服役状态模拟部分、电化学修复部分、监控部分和混凝土，所述混凝土上设有裂缝且插设有钢筋，所述带裂缝地下侧墙服役状态模拟部分包括地下水承载箱、地下水、气泵、进气阀；所述电化学修复部分包括电源组件、外置阳极、电解液、电解液承载箱；所述监控部分包括参比电极孔和电位监测仪，所述参比电极孔开设在混凝土上，所述电位监测仪连接的参比电极安装至混凝土的电极孔处。本发明在构件并进行模拟的过程中，能够反映地下结构非对称性特征的混凝土在进行电沉积过程中的修复状态，因此使得整个模拟装置有利于进行推广使用。

技术领域

本发明涉及混凝土墙技术领域，尤其涉及一种基于电沉积修复的地下结构侧墙裂缝室内模拟装置。

背景技术

地下混凝土因脆性大、抗拉强度低等缺点，极易产生裂缝。裂缝不仅影响混凝土结构的安全性能和耐久性能，还为有害离子的入侵提供便利通道，进一步加速混凝土结构的性能劣化。对比地上结构，地下结构在内外环境(如施工荷载、岩土体、地下水和低频列车振动等)的联合作用下，更是不可避免的产生(微)裂缝，如不及时有效地加以修复，(微)裂缝会进一步演化和发展，严重影响地下结构健康服役状态，甚至导致严重地下灾害，给人民生命财产带来重大损失。

传统针对混凝土修复的方法譬如灌浆法、填充法、注射法(环氧树脂、聚氨酯)等，对混凝土的修复过程存在影响结构表观质量、封堵效果耐久性差、操作工人安全不受保障、修补费用不可控等缺陷。且对混凝土中的微裂缝，存在施工难度大，施工费用高，对混凝土基体损害高等特点。混凝土微裂缝可能因剧烈的冷热、干湿变化循环而风化，后变成相连通的缝，由于水和化学物质的渗入，加速混凝土劣化，影响结构性能。

电化学沉积方法是一种新兴的适用于水环境下混凝土裂缝修复手段。国内外针对电化学沉积修复室内试验都采用完全浸泡的方式进行修复，更多地反映的是海水中带裂缝混凝土的修复情况，而没有充分考虑地下结构特有的非对称性特点，即电解修复液只能与混凝土试件单面接触；反映地下结构非对称性特征的混凝土电化学沉积修复试验研究目前几乎没有。为此，我们提出了一种基于电沉积修复的地下结构侧墙裂缝室内模拟装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于电沉积修复的地下结构侧墙裂缝室内模拟装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于电沉积修复的地下结构侧墙裂缝室内模拟装置，包括带裂缝地下侧墙服役状态模拟部分、电化学修复部分、监控部分和混凝土，所述混凝土上设有裂缝且插设有钢筋，所述带裂缝地下侧墙服役状态模拟部分包括地下水承载箱、地下水、气泵、进气阀，所述地下水承载箱设在混凝土的一侧，所述地下水承载箱内部与混凝土的表面相连通，所述进气阀和第一进水阀设在地下水承载箱的上端，所述地下水盛装在地下水承载箱内部，所述气泵与进气阀之间通过气管相连通；

所述电化学修复部分包括电源组件、外置阳极、电解液、电解液承载箱，所述电解液盛装在电解液承载箱内，所述外置阳极插设在电解液承载箱的内部，所述外置阳极的上端延伸至电解液承载箱上端的外部，所述电源组件的正极通过导线与外置阳极的上端相连接，所述电源组件的负极通过导线与混凝土内的钢筋相连接，且所述电解液承载箱设在混凝土上远离地下水承载箱的一侧；

所述监控部分包括参比电极孔和电位监测仪，所述参比电极孔开设在混凝土上，所述电位监测仪连接的参比电极安装至混凝土的电极孔处。

优选的，所述地下水承载箱的上端且远离进气阀的部分设有第一进水阀，所述地下水承载箱的下端设有第一出水阀。

优选的，所述电解液承载箱的上部设有第二进水阀，所述电解液承载箱的下部设有第二出水阀。