一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置及试验方法，试验装置包括试验箱、温度湿度监控装置、温度湿度检测装置、加热系统、鼓风装置、加湿装置、控制系统和电源；所述温度湿度监控装置、温度湿度检测装置、加热系统、鼓风装置和加湿装置均通过导线与控制系统连接，所述控制系统连接电源；温度湿度监控装置将检测到的数据发送给控制系统，控制系统控制加热系统和加湿装置的开启和关闭，所述的温度湿度检测装置采集试件内部温度湿度实时数据。此种技术方案可明显提高硫酸盐物理侵蚀试验速度，试验装置结构安全简单，廉价易操作，误差小，能够实时监控。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置及试验方法
本专利技术涉及一种水泥基材料耐久性试验测试技术，特别涉及一种能够加速水泥基材料硫酸盐物理侵蚀破坏的装置及其试验方法。
技术介绍
根据硫酸盐侵蚀过程中是否发生化学反应，可将硫酸盐侵蚀分为物理侵蚀和化学侵蚀，化学侵蚀主要是指硫酸根离子与水泥熟料发生反应，生成钙矾石、石膏或者碳酸硅钙石，引发结构膨胀、裂缝、剥落破坏；物理侵蚀主要是指硫酸根离子在孔隙中沉淀析出发生盐结晶，从而导致结构劣化。现有的物理硫酸盐侵蚀一般是通过半浸泡试验进行模拟，大多采用浓度加速的方式，将试件一端浸泡在一定浓度的侵蚀盐溶液中，另外一端置于空中。通常半浸泡试验持续时间较长，而且浸泡的溶液温度、空气温度恒定或者不做严格控制，实验的时间轴与真实条件下的时间轴无法成正比，因此在结构寿命预测方面造成一定困难。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置及试验方法，其可明显提高硫酸盐物理侵蚀试验速度，试验装置结构安全简单，廉价易操作，误差小，能够实时监控。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，包括试验箱、温度湿度监控装置、温度湿度检测装置、加热系统、鼓风装置、加湿装置、控制系统和电源；所述温度湿度监控装置、温度湿度检测装置、加热系统、鼓风装置和加湿装置均通过导线与控制系统连接，所述控制系统连接电源；所述试验箱上设有通风孔，内部盛有侵蚀盐溶液，试件放置在试验箱内部，且试件底部浸在侵蚀盐溶液中；所述加热系统包括：第一加热系统，置于试件顶端；第二加热系统，固定在试验箱底部外侧；所述鼓风装置和加湿装置固定在试验箱外侧，且鼓风装置管道和加湿装置管道接入试验箱内部；温度湿度监控装置将检测到的数据发送给控制系统，控制系统根据收到的数据，控制加热系统和加湿装置的开启和关闭。进一步的，所述第一加热系统包括：第一加热片，所述第一加热片粘结在试件顶端，第一加热片上面放有第一绝热层，第一绝热层上放置固定盖；所述第二加热系统包括：第二加热片，所述第二加热片粘结在试验箱底部，所述第二加热片下方装有第二绝热层。进一步的，所述固定盖采用耐盐耐腐蚀的不锈钢材料；所述加热片、绝热层采用均采用耐腐蚀耐高温的材料。进一步的，所述温度湿度监控装置包括：第一温度感应器，放置于侵蚀盐溶液中；第二湿度感应器，挂在试验箱内部；第三温度感应器，放置于试件的顶端。进一步的，在侵蚀盐溶液上方设有一层隔板，隔板设有方便温度湿度监控装置与试件穿过的孔洞，所述隔板采用不锈钢材料，可以隔离溶液与上部空间，与盐溶液的距离为5～10mm。进一步的，所述温度湿度检测装置为温度湿度感应器，嵌入试件的内部，实时采集试件内部温度湿度数据。进一步的，所述鼓风装置管道和加湿装置管道分别由试验箱侧壁接入试验箱内部，且在接入处采用耐高温玻璃胶进行密封。进一步的，所述加湿装置采用加湿器；所述鼓风装置采用热风机、所述试验箱采用不锈钢材料制成，所述控制系统采用液晶显示。基于上述的一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置的试验方法，包括如下步骤：S1:试验开始准备工作：试件采混凝土试件，在浇筑试件的过程中，在试件中心轴试件顶部三分之二区域均匀插入x个温度湿度感应器,x大于四个，1天后去模，标准养护28天后，根据试件底部三分一的高度倒入侵蚀盐溶液，使试件底部三分之一浸入侵蚀盐溶液中，在侵蚀盐溶液的上方安置一个隔板，试件顶部安装第一加热系统；设置循环周期的天数为n，高温低湿阶段的天数为m和低温高湿阶段天数为a；在控制系统中设置高温低湿阶段：设置试件顶端的最高温度和最低温度，设置侵蚀盐溶液的最高温度和最低温度，设置试验箱内部的最高湿度和最低湿度；在控制系统中设置低温高湿阶段：设置试件顶端的最高温度和最低温度，设置侵蚀盐溶液的最高温度和最低温度，设置试验箱内部的最高湿度和最低湿度；S2：开启电源开始试验，先开启高温低湿阶段持续m天，第三温度感应器检测到试件顶端温度低于最低温度开启第一加热系统，第三温度感应器检测到试件顶端的温度高于最高温度关闭第一加热系统；第一温度感应器检测到盐溶液温度低于最低温度，控制系统开启第二加热系统。第一温度感应器检测到盐溶液温度高于最高温度，控制系统关闭第二加热系统。第二湿度感应器检测到试验箱内部的湿度低于最低湿度开启加湿装置，第二湿度感应器检测的湿度高于最高湿度关闭加湿装置；之后转换为低温高湿阶段持续a天，第三温度感应器检测到试件顶端的温度低于最低温度，开启第一加热系统，第三温度感应器检测到试件顶端的温度高于最高温度，关闭第一加热系统；第一温度感应器检测到侵蚀盐溶液的温度低于最低温度，开启第二加热系统，第一温度感应器检测到侵蚀盐溶液的温度高于最高温度，关闭第二加热系统；第二湿度感应器检测试验箱内部的湿度低于最低湿度，开启加湿装置，第二湿度感应器检测试验箱内部的湿度高于最高湿度，关闭加湿装置；再转换为高温低湿阶段，依次循环进行，鼓风装置一直开启，保证试验箱内部的温度湿度均匀；试验全程温度湿度感应器实时采集试件内部温度湿度变化；S3：循环操作n天后，取出试件，更新侵蚀盐溶液，将试件放入试验箱1中继续操作S2。进一步的，所述循环周期的天数与高温低湿阶段的天数和低温高湿阶段天数之和的倍数。有益效果：本专利技术具有温度湿度定时循环加速，智能检测水泥基材料内部温度湿度分布的特点，能够在试验过程中监控采集试件各个区域内部温度湿度变化实时数据，与真实条件做对比分析，有利于做加速分析与寿命预测。自动程度高、减少人为操作，可避免由于人工循环造成随机性大、误差大的问题，同时减少人工搬运的时间和劳动力。而且可以根据试验要求调整循环条件，也可以同时进行几组试验，提高试验效率。装置均采用耐盐耐腐蚀耐高温材料制成，因此装置整体使用寿命可以得到保证。附图说明图1是本专利技术试验装置的整体结构示意图；图2是本专利技术中第一加热系统的结构示意图；图3是本专利技术中第二加热系统的结构示意图。附图标记说明：1.试验箱；2.通风孔；3.第一温度感应器；4.第二湿度感应器；5.第三温度感应器；6.第四温度湿度感应器；7.第一加热系统；8.第二加热系统；9.热风机；10.加湿器；11.控制系统；12.电源系统；13.侵蚀盐溶液；14.加湿器管道；15.热风机管道；16.第一绝热层；17.固定盖子；18.第一加热系统导线出口；19.第三温度感应器导线出口；20.第一加热片；21.第二加热片；22.第二绝热层；23.隔板。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案及有益效果进行详细说明。如图1所示，本专利技术提供一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，主要包括试验箱1，试验箱1的箱盖上设有通风孔2，试验箱1底部外侧粘结第二加热系统8。加热系统8通过导线与控制系统11连接。试验箱1内部盛有侵蚀盐溶液13，侵蚀盐溶液13内放有第一温度感应器3，第一温度感应器3通过通风孔2与控制系统11连接。侵蚀盐溶液13上放置隔板23，试件和第一温度感应器3穿过隔板23，试件底部三分之一浸泡在侵蚀盐溶液13中，试件内部三分之二处嵌入第四温度湿度感应器6，第四温度湿度感应器6通过通风孔2与控制器11连接，试件顶部安装有第一加热系统7。第一加热系统系7内嵌入第三温度感应器5。第三温度感应器5利用导线通过通风孔2与控制器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：包括试验箱、温度湿度监控装置、温度湿度检测装置、加热系统、鼓风装置、加湿装置、控制系统和电源；所述温度湿度监控装置、温度湿度检测装置、加热系统、鼓风装置和加湿装置均通过导线与控制系统连接，所述控制系统连接电源；所述试验箱上设有通风孔，内部盛有侵蚀盐溶液，试件放置在试验箱内部，且试件底部浸在侵蚀盐溶液中；所述加热系统包括：第一加热系统，置于试件顶端；第二加热系统，固定在试验箱底部外侧；所述鼓风装置和加湿装置固定在试验箱外侧，且鼓风装置管道和加湿装置管道接入试验箱内部；温度湿度监控装置将检测到的数据发送给控制系统，控制系统控制加热系统和加湿装置的开启和关闭。

【技术特征摘要】
1.一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：包括试验箱、温度湿度监控装置、温度湿度检测装置、加热系统、鼓风装置、加湿装置、控制系统和电源；所述温度湿度监控装置、温度湿度检测装置、加热系统、鼓风装置和加湿装置均通过导线与控制系统连接，所述控制系统连接电源；所述试验箱上设有通风孔，内部盛有侵蚀盐溶液，试件放置在试验箱内部，且试件底部浸在侵蚀盐溶液中；所述加热系统包括：第一加热系统，置于试件顶端；第二加热系统，固定在试验箱底部外侧；所述鼓风装置和加湿装置固定在试验箱外侧，且鼓风装置管道和加湿装置管道接入试验箱内部；温度湿度监控装置将检测到的数据发送给控制系统，控制系统控制加热系统和加湿装置的开启和关闭。2.如权利要求1所述的一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：所述第一加热系统包括：第一加热片，所述第一加热片粘结在试件顶端，第一加热片上面放有第一绝热层，第一绝热层上放置固定盖；所述第二加热系统包括：第二加热片，所述第二加热片粘结在试验箱底部，所述第二加热片下方装有第二绝热层。3.如权利要求2所述的一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：所述固定盖采用耐盐耐腐蚀的不锈钢材料；所述加热片、绝热层采用均采用耐腐蚀耐高温的材料。4.如权利要求1所述的一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：所述温度湿度监控装置包括：第一温度感应器，放置于侵蚀盐溶液中；第二湿度感应器，挂在试验箱内部；第三温度感应器，放置于试件的顶端。5.如权利要求1所述的一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：所述试验箱内在侵蚀盐溶液上方还设有隔板，所述隔板采用不锈钢材料制成，其与侵蚀盐溶液的表面距离为5-10mm，且隔板上设有供温度湿度监控装置与试件穿过的孔洞。6.如权利要求1所述的一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：所述温度湿度检测装置为温度湿度感应器，嵌入试件的内部，实时采集试件内部温度湿度数据。7.如权利要求1所述的一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：所述鼓风装置管道和加湿装置管道分别由试验箱侧壁接入试验箱内部，且在接入处采用耐高温玻璃胶进行密封。8.如权利要求1所述的一种硫酸盐物理侵蚀加速试验装置，其特征在于：所述加湿装置采用加湿器；所述鼓风装置采用热风机、所述试验箱采用不锈钢材料制成，所述控制系统采用液晶显示。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：周继凯，何旭，赵夕瑶，王泽宇，殷作武，庞晓轩，朱清华，相宇，张伦超，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32