[发明专利]含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土加速碳化试验方法及装置

摘要

一种含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土加速碳化试验方法及装置，试验方法包括以下步骤(1)配制含侵蚀性二氧化碳人工地下水样品溶液；(2)开展含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土加速碳化试验；(3)持续监测和调控浸泡溶液中的侵蚀性二氧化碳浓度；(4)分析含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土的碳化深度。试验装置包括分层架、样品箱、浸泡箱、废液箱、盖板、导水管以及流量控制器，采用该方法及装置够能配制出含侵蚀性二氧化碳人工地下水样品溶液，在正常大气压下进行含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下的混凝土加速碳化试验。

主权项

一种含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土加速碳化试验方法，其特征在于，包括以下步骤：1.1、配制含侵蚀性二氧化碳人工地下水样品溶液：常温下，按照每1L冰醋酸溶液中含8.0～20.0ml冰醋酸的比例配制冰醋酸溶液，按照碳酸氢钠溶液的浓度与冰醋酸溶液浓度之间的对应关系为每1L冰醋酸溶液中含x ml冰醋酸对应每1L碳酸氢钠溶液中含2x g无水碳酸氢钠的标准配制碳酸氢钠溶液，即每1L碳酸氢钠溶液中对应含有16.0g～40.0g的无水碳酸氢钠，最后将冰醋酸溶液、碳酸氢钠溶液和水温为0～5℃的蒸馏水按体积比为1:1:6的方式混合，密封静置24小时后得到含侵蚀性二氧化碳人工地下水样品溶液，并测定该样品溶液中侵蚀性二氧化碳的浓度；1.2、开展含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土加速碳化试验：选取干燥的棱柱体混凝土试块，用环氧树脂对垂直于试块长轴的2个端面进行密封，保留与长轴平行的4个面，将试块以密封面为底面和顶面的方式置于含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土加速碳化试验装置中，在样品箱和浸泡箱中均加满含侵蚀性二氧化碳地下水样品溶液，打开流量控制器，并将样品溶液的流入速度保持在5～100ml/min之间的某一数值，混凝土试块持续浸泡在含侵蚀性二氧化碳地下水溶液中，开始进行含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土加速碳化试验；1.3、持续监测和调控浸泡溶液中的侵蚀性二氧化碳浓度：在碳化试验开始1天后，从浸泡箱中量取浸泡溶液样本，测定该样本中侵蚀性二氧化碳的浓度，此后，在碳化试验过程中，每3天从浸泡箱中量取浸泡溶液样本，测定该样本中侵蚀性二氧化碳的浓度，当1天后测得的浸泡溶液中侵蚀性二氧化碳浓度低于样品箱中样品溶液中侵蚀性二氧化碳浓度的85%，则说明浸泡溶液中侵蚀性二氧化碳的消耗量大于从样品箱的样品溶液中的补充量，则应调节流量控制器，加大样品溶液的流入速度；如4天后测得的浸泡溶液中侵蚀性二氧化碳浓度仍低于样品箱中样品溶液中侵蚀性二氧化碳浓度的85%，则继续调节流量控制器，加大样品溶液的流入速度；直至测得的浸泡溶液中侵蚀性二氧化碳浓度不低于样品箱中样品溶液中侵蚀性二氧化碳浓度的85%，则保持最后一次调整后的样品溶液流入速度，如在后续实验过程中出现连续三次出现浸泡溶液中侵蚀性二氧化碳浓度低于样品箱中样品溶液中侵蚀性二氧化碳浓度的85%的情况，则需再次调节流量控制器，加大样品溶液的流入速度；1.4、分析含侵蚀性二氧化碳地下水环境条件下混凝土的碳化深度：达到期望碳化龄期时，从浸泡箱中取出试块，测定混凝土试块碳化深度的代表值；对从第1天开始测定得到的多个浸泡溶液中侵蚀性二氧化碳浓度值取平均值，作为该碳化龄期下环境中侵蚀性二氧化碳浓度的代表值；计算样品溶液的流入速度稳定后浸泡溶液中侵蚀性二氧化碳浓度的均值、标准差和变异系数；绘制表格，列出该碳化龄期下环境中侵蚀性二氧化碳浓度的代表值、样品溶液的流入速度稳定的开始时间、样品溶液的流入速度稳定后浸泡溶液中侵蚀性二氧化碳浓度的均值、标准差和变异系数环境参数及该环境条件下对应的混凝土碳化深度的代表值。