本實(shí)用新型涉及混凝土耐久性試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代工程建設(shè)中，水泥基材料是最為廣泛使用的人造建筑材料，其構(gòu)筑了土木建筑工程結(jié)構(gòu)的主體和框架，主要承受建筑主體結(jié)構(gòu)的荷載和氣候環(huán)境侵蝕；因此，水泥基材料結(jié)構(gòu)的耐久性成為其性能的重要特征。在眾多水泥基材料耐久性評價指標(biāo)中，硫酸鹽侵蝕是一類非常重要的考核指標(biāo)，而碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕作為一種新型的硫酸鹽腐蝕類型，其具有破壞、消耗C-S-H凝膠，使其逐漸變成無膠凝性的“泥質(zhì)”能力。

目前，加速侵蝕的試驗(yàn)方法均采用升高腐蝕介質(zhì)溫度、干濕交替或者蒸養(yǎng)法等，但由于處于高溫條件下(40～80℃)進(jìn)行試驗(yàn)檢測，將會改變水化硅酸鈣聚合度以及硫酸鹽侵蝕機(jī)理，不能完全模擬在環(huán)境中由于SO₄^2-離子在混凝土中的遷移并在其遷移過程中結(jié)晶或反應(yīng)的情況。

因此，為加速全浸泡、低溫條件下硫酸鹽侵蝕速率，實(shí)現(xiàn)對硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的快速檢測，設(shè)計了通過外加電場加速SO₄^2-離子在混凝土試塊中的遷移速率；并且在全浸泡和電場作用下，三維方向進(jìn)行SO₄^2-離子的滲入；從而在不提高介質(zhì)溫度和濃度的條件下加速硫酸鹽腐蝕速率，達(dá)到快速評價混凝土抗硫酸鹽腐蝕能力的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中難以模擬在環(huán)境中由于SO₄^2-離子在混凝土中的遷移的缺陷，提供一種加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型提供一種加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置，包括試驗(yàn)?zāi)＞摺⒃O(shè)置在試驗(yàn)?zāi)＞邇?nèi)部的試塊、電極、電源和電線；其中：

試驗(yàn)?zāi)＞甙ㄋ闹茉O(shè)置的圍板和中部設(shè)置的隔板，通過圍板和隔板將試驗(yàn)?zāi)＞叻指顬閮蓚€相互獨(dú)立的溶液槽，試塊的兩端分別置于兩個溶液槽內(nèi)；電極設(shè)置有兩個，分別與試塊的兩端固定，且兩個電極分別通過電線與電源的正負(fù)極相連；電極為導(dǎo)電材料，且電極上設(shè)置有均勻排列的多個孔洞。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的試驗(yàn)?zāi)＞邇啥说膬?nèi)側(cè)均設(shè)置有頂板，頂板和試塊夾緊電極。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的試驗(yàn)?zāi)＞邇啥说牡撞烤O(shè)置有托板，試塊的兩端分別放置在兩端的托板上。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的電極的材料為銅、鎳鈦合金或鈍化鐵片。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的電極為厚度1.5～2.5mm的薄片。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的電線兩端設(shè)置有與電極和電源連接的夾頭或環(huán)扣。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的電源為可調(diào)節(jié)電壓6～54V、頻率0.2～1Hz的直流電源、交變電源或脈沖電源。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的試驗(yàn)?zāi)＞叩男螤罡鶕?jù)試塊的形狀進(jìn)行設(shè)置。

本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：本實(shí)用新型的加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置，通過對全浸泡的試塊外加電場，使腐蝕介質(zhì)中帶電離子在電場作用下，將以更高的效率遷移滲入試塊內(nèi)，達(dá)到縮短浸泡時間，提高腐蝕速率的作用；與現(xiàn)有技術(shù)和檢測方法相比，本實(shí)用新型裝置設(shè)計制作成本低廉，操作簡單，能極大的加速SO₄^2-離子遷移速率，提高抗硫酸鹽腐蝕的檢測和評價效率。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的試驗(yàn)?zāi)＞叩慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的電極的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-試驗(yàn)?zāi)＞撸?-試塊，3-電極，4-電源，5-電線，11-圍板，12-隔板，13-頂板，14-托板。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置，包括試驗(yàn)?zāi)＞?、設(shè)置在試驗(yàn)?zāi)＞?內(nèi)部的試塊2、電極3、電源4和電線5；其中：

試驗(yàn)?zāi)＞?包括四周設(shè)置的圍板11和中部設(shè)置的隔板12，通過圍板11和隔板12將試驗(yàn)?zāi)＞?分割為兩個相互獨(dú)立的溶液槽，試塊2的兩端分別置于兩個溶液槽內(nèi)；電極3設(shè)置有兩個，分別與試塊2的兩端固定，且兩個電極3分別通過電線5與電源4的正負(fù)極相連；電極3為導(dǎo)電材料，且電極3上設(shè)置有均勻排列的多個孔洞。

如圖2所示，試驗(yàn)?zāi)＞?兩端的內(nèi)側(cè)均設(shè)置有頂板13，頂板13和試塊2夾緊電極3。試驗(yàn)?zāi)＞?兩端的底部均設(shè)置有托板14，試塊2的兩端分別放置在兩端的托板14上。試驗(yàn)?zāi)＞?的形狀根據(jù)試塊2的形狀進(jìn)行設(shè)置。

如圖3所示，電極3的材料為銅、鎳鈦合金或鈍化鐵片。電極3為厚度1.5～2.5mm的薄片。電線5兩端設(shè)置有與電極3和電源4連接的夾頭或環(huán)扣。電源4為可調(diào)節(jié)電壓6～54V、頻率0.2～1Hz的直流電源、交變電源或脈沖電源。

在本實(shí)用新型的另一個具體實(shí)施例中：

加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕(TSA)的裝置，該裝置包括試驗(yàn)?zāi)＞摺㈦姌O、電線和電源。試驗(yàn)?zāi)＞哂蓢?、隔板、托板、頂板根?jù)試驗(yàn)試塊不同拼接而成，適用于40mm×40mm×40mm；40mm×40mm×160mm；100mm×100mm×100mm等不同尺寸的試塊。

如圖2，分別為40mm×40mm×160mm試塊模具和電極立體圖。該模具根據(jù)試塊尺寸確定圍板、隔板、托板、頂板等尺寸并拼接而成；將待檢測試塊安放固定在模具中，并用密封劑將可能漏液處進(jìn)行密封；再將電極安放在試塊兩端與試塊緊密接觸并固定；通過導(dǎo)線將電極與電源連接成閉合的回路，如圖1，為試塊安裝固定并通過導(dǎo)線連通36V可變直流電源立體示意圖。如對多個試驗(yàn)樣品或?qū)Ρ葮悠愤M(jìn)行檢測，則采用并聯(lián)的方式用同一電源可完成，可排除由于電源內(nèi)阻差異導(dǎo)致電壓差異影響試驗(yàn)結(jié)果。

試驗(yàn)過程：將配制好的腐蝕介質(zhì)(Na₂SO₄5％+MgSO₄5％)注入已連接固定好的試驗(yàn)裝置的空腔內(nèi)，并將裝置放置在恒溫恒濕箱(5℃，80％RH)內(nèi)，打開電源。試驗(yàn)過程中通過兩個獨(dú)立空腔中腐蝕介質(zhì)的濃度變化判斷離子遷移速率，并通過定性觀察對試塊腐蝕程度進(jìn)行判斷。試驗(yàn)結(jié)束可將試塊進(jìn)行力學(xué)性能的檢測與基準(zhǔn)進(jìn)行對比分析。

加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕(TSA)的裝置的具體使用和操作方法，其步驟為：

材料準(zhǔn)備：根據(jù)試驗(yàn)試塊的大小要求，準(zhǔn)備符合尺寸的圍板、隔板、托板、頂板并進(jìn)行粘接。

試塊與電極安裝：將待進(jìn)行試驗(yàn)的試塊放入組裝粘接好的模具中，采用密封膠將試塊與隔板無縫連接為一體；再將電極分別安置在試塊兩端，并保持其與試塊緊密接觸。

連接：通過電線將根據(jù)試驗(yàn)需求選定的電源與安裝好的電極連接起來。

試驗(yàn)：在模具內(nèi)分隔的兩側(cè)分別倒入腐蝕介質(zhì)，完全浸沒試塊；并通電進(jìn)行試驗(yàn)；定期對試塊進(jìn)行觀察，定性的對試塊腐蝕程度進(jìn)行判斷。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。