專利名稱：一種海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵蝕加速模擬試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵蝕 加速模擬試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在海洋環(huán)境下，隨著時間的推移，因氯鹽的侵蝕，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能不斷降低。 處于海水潮汐區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)部位，由于擴(kuò)散、毛細(xì)、滲透等作用使氯鹽病害更為嚴(yán)重。雖 然潮汐區(qū)的混凝土自然暴露試驗(yàn)可以較真實(shí)地反映氯離子侵蝕情況，但因試驗(yàn)周期長且重 現(xiàn)性差等原因，目前試驗(yàn)數(shù)據(jù)尚不足以用來揭示氯離子侵蝕機(jī)理、預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)耐久性 壽命。因此，加速模擬試驗(yàn)研究氯離子在混凝土中的傳輸規(guī)律的加速模擬試驗(yàn)是一個很好 的選擇。目前常用的潮汐區(qū)模擬方法主要有手動的干濕循環(huán)方法，主要是把混凝土試件在 氯鹽溶液中浸泡一定時間后取出放置在一定的溫度環(huán)境下干燥一段時間后繼續(xù)放置在氯 鹽溶液中浸泡，如此周期性循環(huán)進(jìn)行干濕循環(huán)的模擬。該方法在試驗(yàn)中必須有人為的干預(yù) 才能進(jìn)行，對于全國不同潮汐區(qū)干濕循環(huán)比例變化的情況采用該試驗(yàn)方法比較繁瑣，且該 方法不能實(shí)現(xiàn)自動控制，浪費(fèi)人力物力。另外的實(shí)現(xiàn)方式有人工氣候模擬試驗(yàn)室，人工氣候 模擬試驗(yàn)室盡管技術(shù)先進(jìn)、功能全備，但是同時間只能進(jìn)行一種環(huán)境工況的研究，對于不太 需要進(jìn)行大型試件研究的試驗(yàn)，就會形成資源的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種穩(wěn)定性高、 結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制模擬潮汐區(qū)氯離子侵蝕過程的海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵蝕加 速模擬試驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵 蝕加速模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，該裝置包括試驗(yàn)箱A、水泵A、水位傳感器組A、試驗(yàn)箱B、 水泵B、水位傳感器組B、電源及控制系統(tǒng)，所述的電源及控制系統(tǒng)包括水位控制器A、微電 腦時控開關(guān)A、水位控制器B、微電腦時控開關(guān)B，所述的試驗(yàn)箱A和試驗(yàn)箱B底部各設(shè)有轉(zhuǎn) 換接頭，設(shè)在試驗(yàn)箱A底部的轉(zhuǎn)換接頭通過水泵進(jìn)水管與水泵A的進(jìn)水端連接，水泵A的出 水端伸到試驗(yàn)箱B內(nèi)，設(shè)在試驗(yàn)箱B底部的轉(zhuǎn)換接頭通過水泵進(jìn)水管與水泵B的進(jìn)水端連 接，水泵B的出水端伸到試驗(yàn)箱A內(nèi)，所述的水位控制器A與微電腦時控開關(guān)A連接，該水 位控制器A的控制輸出端與水泵A連接，水位控制器A的輸入端與水位傳感器組A連接，所 述的水位控制器B與微電腦時控開關(guān)B連接，該水位控制器B的控制輸出端與水泵B連接， 水位控制器B的輸入端與水位傳感器組B連接，所述的水位傳感器組A設(shè)置在試驗(yàn)箱A或 試驗(yàn)箱B內(nèi)，所述的水位傳感器組B設(shè)置在試驗(yàn)箱A或試驗(yàn)箱B內(nèi)。所述的水位傳感器組A包括2 4個水位傳感器，所述的水位傳感器組B包括2 4個水位傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用微電腦時控開關(guān)和水位控制器的聯(lián)合控制系統(tǒng)
3設(shè)定多種干濕循環(huán)周期和干濕比例，在給定的環(huán)境下進(jìn)行模擬海水潮汐區(qū)的加速干濕循環(huán) 試驗(yàn)。該裝置有多種控制方式可供選擇以滿足不同氯鹽侵蝕加速試驗(yàn)?zāi)康乃?。此外，?裝置還具有穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制模擬潮汐區(qū)氯離子侵蝕過程。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示圖的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為采用該裝置模擬實(shí)驗(yàn)的水泥混凝土氯離子含量分布圖。圖1中1為試驗(yàn)箱A、2為水泵A、3為試驗(yàn)箱B、4為水泵B、5為電源及控制系統(tǒng)、6 為轉(zhuǎn)換接頭。圖3中7為水位控制器A、8為微電腦時控開關(guān)A、9為水位控制器B、10為微電腦 時控開關(guān)B、11為水位傳感器Ap 12為水位傳感器A2、13為水位傳感器A3、14為水位傳感器 Bp 15為水位傳感器化、16為水位傳感器 。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1如圖1、圖2、如圖3所示，一種海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵蝕加速模擬試驗(yàn)裝置，該 裝置包括試驗(yàn)箱Al、水泵A2、水位傳感器組A、試驗(yàn)箱B3、水泵B4、水位傳感器組B、電源及 控制系統(tǒng)。電源及控制系統(tǒng)包括水位控制器A7、微電腦時控開關(guān)A8、水位控制器B9、微電 腦時控開關(guān)B10。試驗(yàn)箱Al和試驗(yàn)箱B3底部各設(shè)有轉(zhuǎn)換接頭，設(shè)在試驗(yàn)箱Al底部的轉(zhuǎn)換 接頭通過水泵進(jìn)水管與水泵A2的進(jìn)水端連接，水泵A2的出水端伸到試驗(yàn)箱B3內(nèi)，設(shè)在試 驗(yàn)箱B3底部的轉(zhuǎn)換接頭通過水泵進(jìn)水管與水泵B4的進(jìn)水端連接，水泵B4的出水端伸到試 驗(yàn)箱Al內(nèi)。水位控制器A7與微電腦時控開關(guān)A8連接，該水位控制器A7的控制輸出端與 水泵A2連接，水位控制器A7的輸入端與水位傳感器組A連接。水位控制器B9與微電腦時 控開關(guān)BlO連接，該水位控制器B的控制輸出端與水泵B4連接，水位控制器B9的輸入端與 水位傳感器組B連接。水位傳感器組A設(shè)置在試驗(yàn)箱Al內(nèi)，水位傳感器組B設(shè)置在試驗(yàn)箱 B3內(nèi)。水位傳感器組A包括水位傳感器~11、水位傳感器A212、水位傳感器A313，水位傳感 器組B包括水位傳感器BJ4、水位傳感器化15、水位傳感器 16。該裝置干濕循環(huán)制度設(shè)定說明試驗(yàn)箱Al中的混凝土試件8 00至20 00為干燥狀態(tài)，試驗(yàn)箱B3中的混凝土試件 8 00至20 00為鹽水浸泡狀態(tài)；試驗(yàn)箱Al中的混凝土試件20 00至第二天8 00為鹽水浸 泡狀態(tài)，試驗(yàn)箱B中的混凝土試件20 00至第二天8 00為干燥狀態(tài)。以以上循環(huán)方式A、B 箱體中試件交替處于浸泡和干燥狀態(tài)。初始情況設(shè)定微電腦時控開關(guān)A8，8 00開，8 05關(guān)；微電腦時控開關(guān)B10，20 00 開，20:05關(guān)。試驗(yàn)箱Al有溶液，試驗(yàn)箱B3無溶液。微電腦時控開關(guān)A8的開關(guān)KAl斷開， 通電后水位控制器A7的開關(guān)KA2閉合(因水位達(dá)到水位傳感器A1)。微電腦時控開關(guān)BlO的開關(guān)KBl斷開，水位控制器B9的開關(guān)KB2斷開。(1)微電腦時控開關(guān)A8的開關(guān)KAl在8:00時自動閉合，水位控制器A7的開關(guān)KA2 也處于閉合狀態(tài)，此時微電腦時控開關(guān)A8 (KAl閉合)、水位控制器A7(KA2閉合)、水泵A2 之間形成閉合回路，電源接通，水泵A2自動運(yùn)行，從試驗(yàn)箱Al向試驗(yàn)箱B3抽水。(2)當(dāng)試驗(yàn)箱Al中水位下降到水位傳感器A2以下時水位控制器A7的開關(guān)KA2斷 開。此時微電腦時控開關(guān)A8 (KAl閉合)、水位控制器A7(KA2斷開)、水泵A2之間形成斷 路，水泵A2停止工作(預(yù)計(jì)用時3分鐘)。依初始設(shè)定，微電腦時控開關(guān)A8的開關(guān)KAl將 在8:05時自動斷開。(3)微電腦時控開關(guān)BlO的開關(guān)KBl在20:00時自動閉合，水位控制器B9的開關(guān) KB2也處于閉合狀態(tài)(因水位達(dá)到水位傳感器B1),此時微電腦時控開關(guān)BlO (KBl閉合)、水 位控制器B9 (KB2閉合)、水泵B4之間形成閉合回路，電源接通，水泵B4自動運(yùn)行，從試驗(yàn)箱 B3向試驗(yàn)箱Al抽水。(4)當(dāng)試驗(yàn)箱B3中水位下降到水位傳感器化以下時水位控制器B9的開關(guān)KB2斷 開。此時微電腦時控開關(guān)BlO (KBl閉合)、水位控制器B9(KB2斷開)、水泵B4之間形成斷 路，水泵B4停止工作(預(yù)計(jì)用時3分鐘)。依初始設(shè)定，微電腦時控開關(guān)BlO的開關(guān)KBl將 在20:05時自動斷開。(5)按(1) (4)循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)箱Al中的混凝土試件8 00至20 00為干燥 狀態(tài)，試驗(yàn)箱B3中的混凝土試件8 00至20 00為鹽水浸泡狀態(tài)；試驗(yàn)箱Al中的混凝土試 件20 00至第二天8 00為鹽水浸泡狀態(tài)，試驗(yàn)箱B3中的混凝土試件20 00至第二天8 00 為干燥狀態(tài)。以以上循環(huán)方式A、B箱體中試件交替處于浸泡和干燥狀態(tài)循環(huán)下去。如圖5所示，其中的浸潤時間比例ta為浸潤時間與全日潮潮汐周期(取為MO 的比值。根據(jù)干濕循環(huán)氯離子Cl-含量(混凝土質(zhì)量的)加速侵蝕試驗(yàn)過程各個部件 工作狀態(tài)記錄，顯示了該試驗(yàn)裝置嚴(yán)格按照根據(jù)設(shè)定的時間工作，證明了裝置的穩(wěn)定性和 可靠性。實(shí)施例2如圖4所示，一種海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵蝕加速模擬試驗(yàn)裝置，該裝置包括試 驗(yàn)箱Al、水泵A2、水位傳感器組A、試驗(yàn)箱B3、水泵4、水位傳感器組B、電源及控制系統(tǒng)。 電源及控制系統(tǒng)包括水位控制器A7、微電腦時控開關(guān)A8、水位控制器B9、微電腦時控開關(guān) BlO0試驗(yàn)箱Al和試驗(yàn)箱B3底部各設(shè)有轉(zhuǎn)換接頭6，設(shè)在試驗(yàn)箱Al底部的轉(zhuǎn)換接頭通過水 泵進(jìn)水管與水泵A2的進(jìn)水端連接，水泵A2的出水端伸到試驗(yàn)箱B3內(nèi)，設(shè)在試驗(yàn)箱B3底部 的轉(zhuǎn)換接頭通過水泵進(jìn)水管與水泵B4的進(jìn)水端連接，水泵B4的出水端伸到試驗(yàn)箱Al內(nèi)。 水位控制器A7與微電腦時控開關(guān)A8連接，該水位控制器A7的控制輸出端與水泵A2連接， 水位控制器A7的輸入端與水位傳感器組A連接。水位控制器B9與微電腦時控開關(guān)BlO連 接，該水位控制器B9的控制輸出端與水泵B4連接，水位控制器B9的輸入端與水位傳感器 組B連接，水位傳感器組A設(shè)置在試驗(yàn)箱B3內(nèi)，水位傳感器組B設(shè)置在試驗(yàn)箱Al內(nèi)，水位 傳感器組A包括水位傳感器AJ1、水位傳感器A212、水位傳感器A313。水位傳感器組B包括 水位傳感器BJ4、水位傳感器化15、水位傳感器 16。該裝置干濕循環(huán)制度設(shè)定說明試驗(yàn)箱Al中的混凝土試件8 00至20 00為干燥狀態(tài)，試驗(yàn)箱B3中的混凝土試件8 00至20 00為鹽水浸泡狀態(tài)；試驗(yàn)箱Al中的混凝土試件20 00至第二天8 00為鹽水浸 泡狀態(tài)，試驗(yàn)箱B3中的混凝土試件20:00至第二天8:00為干燥狀態(tài)。以上循環(huán)方式A、B 箱體中試件交替處于浸泡和干燥狀態(tài)。初始情況設(shè)定微電腦時控開關(guān)A8，8:00開，8:05關(guān)；微電腦時控開關(guān)B10，20 00 開，20:05關(guān)。試驗(yàn)箱Al有溶液，試驗(yàn)箱B3無溶液。微電腦時控開關(guān)A8的開關(guān)KAl斷開， 通電后水位控制器A7的開關(guān)KA2閉合(因水位低于水位傳感器A2)。微電腦時控開關(guān)BlO 的開關(guān)KBl斷開，水位控制器B9的開關(guān)KB2斷開。(1)微電腦時控開關(guān)A8的開關(guān)KAl在8:00時自動閉合，水位控制器A7的開關(guān)KA2 也處于閉合狀態(tài)，此時微電腦時控開關(guān)A8 (KAl閉合)、水位控制器A7(KA2閉合)、水泵A2 之間形成閉合回路，電源接通，水泵A2自動運(yùn)行，從試驗(yàn)箱Al向試驗(yàn)箱B3抽水。(2)當(dāng)試驗(yàn)箱B3中水位上升到水位傳感器A1Il時，水位控制器A7的開關(guān)KA2斷 開，此時微電腦時控開關(guān)A8 (KAl閉合)、水位控制器A7 (KA2斷開)、水泵A2之間形成斷路， 水泵A2停止工作(預(yù)計(jì)用時3分鐘)。依初始設(shè)定，微電腦時控開關(guān)A8的開關(guān)KAl將在 8:05時自動斷開。(3)微電腦時控開關(guān)BlO的開關(guān)KBl在20:00時自動閉合，水位控制器B9的開關(guān) KB2也處于閉合狀態(tài)(因水位低于水位傳感器化15)，此時微電腦時控開關(guān)BlO (KBl閉合)、 水位控制器B9 (KB2閉合)、水泵B4之間形成閉合回路，電源接通，水泵B4自動運(yùn)行，從試驗(yàn) 箱B3向試驗(yàn)箱Al抽水。(4)當(dāng)試驗(yàn)箱Al中水位上升到水位傳感器B1H時水位控制器B9的開關(guān)KB2斷 開，此時微電腦時控開關(guān)B10(KB1閉合)、水位控制器B9(KB2斷開)、水泵B4之間形成斷路， 水泵B4停止工作(預(yù)計(jì)用時3分鐘)。依初始設(shè)定，微電腦時控開關(guān)BlO的開關(guān)KBl將在 20:05時自動斷開。(5)按(1) (4)循環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)箱Al中的混凝土試件8 00至20 00為干燥 狀態(tài)，試驗(yàn)箱B3中的混凝土試件8 00至20 00為鹽水浸泡狀態(tài)；試驗(yàn)箱Al中的混凝土試 件20 00至第二天8 00為鹽水浸泡狀態(tài)，試驗(yàn)箱B3中的混凝土試件20 00至第二天8 00 為干燥狀態(tài)。以以上循環(huán)方式A、B箱體中試件交替處于浸泡和干燥狀態(tài)循環(huán)下去。
權(quán)利要求1.一種海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵蝕加速模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，該裝置包括試驗(yàn) 箱A、水泵A、水位傳感器組A、試驗(yàn)箱B、水泵B、水位傳感器組B、電源及控制系統(tǒng)，所述的電 源及控制系統(tǒng)包括水位控制器A、微電腦時控開關(guān)A、水位控制器B、微電腦時控開關(guān)B，所述 的試驗(yàn)箱A和試驗(yàn)箱B底部各設(shè)有轉(zhuǎn)換接頭，設(shè)在試驗(yàn)箱A底部的轉(zhuǎn)換接頭通過水泵進(jìn)水 管與水泵A的進(jìn)水端連接，水泵A的出水端伸到試驗(yàn)箱B內(nèi)，設(shè)在試驗(yàn)箱B底部的轉(zhuǎn)換接頭 通過水泵進(jìn)水管與水泵B的進(jìn)水端連接，水泵B的出水端伸到試驗(yàn)箱A內(nèi)，所述的水位控制 器A與微電腦時控開關(guān)A連接，該水位控制器A的控制輸出端與水泵A連接，水位控制器A 的輸入端與水位傳感器組A連接，所述的水位控制器B與微電腦時控開關(guān)B連接，該水位控 制器B的控制輸出端與水泵B連接，水位控制器B的輸入端與水位傳感器組B連接，所述的 水位傳感器組A設(shè)置在試驗(yàn)箱A或試驗(yàn)箱B內(nèi)，所述的水位傳感器組B設(shè)置在試驗(yàn)箱A或 試驗(yàn)箱B內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵蝕加速模擬試驗(yàn)裝置，其特征 在于，所述的水位傳感器組A包括2 4個水位傳感器，所述的水位傳感器組B包括2 4 個水位傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種海水潮汐區(qū)混凝土氯鹽侵蝕加速模擬試驗(yàn)裝置，該裝置包括試驗(yàn)箱A、水泵A、水位傳感器組A、試驗(yàn)箱B、水泵B、水位傳感器組B、電源及控制系統(tǒng)，所述的電源及控制系統(tǒng)包括水位控制器A、微電腦時控開關(guān)A、水位控制器B、微電腦時控開關(guān)B。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制模擬潮汐區(qū)氯離子侵蝕過程等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01N17/00GK201844965SQ20102057995
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張偉平, 張慶章, 顧祥林, 黃慶華 申請人:同濟(jì)大學(xué)