一种钢筋混凝土试样及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种钢筋混凝土试样及其制备方法与应用，属于混凝土检测试样制备技术领域。本发明专利技术提供的钢筋混凝土试样包括待腐蚀钢棒和包裹在所述待腐蚀钢棒外部的混凝土层。本发明专利技术在钢筋混凝土试样的待腐蚀钢棒上缠绕铜线，该铜线的设置可以后期通电，加速试样的腐蚀，缩短锈蚀时间；同时，通电加速锈蚀得到的锈蚀产物的性能与自然环境下长周期的钢筋锈蚀产物较为接近，可供研究人员参考研究以解决实际使用问题。另外，本发明专利技术提供的钢筋混凝土还能够进行盐雾干湿循环腐蚀试验，模拟海洋环境下钢筋混凝土的腐蚀进程，加快混凝土中钢筋的锈蚀。此外，环氧树脂的密封能够保证铜线端口不被腐蚀，保证后期使用效果。

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土试样及其制备方法与应用
本专利技术涉及混凝土检测试样制备
，尤其涉及一种钢筋混凝土试样及其制备方法与应用。
技术介绍
从延长钢筋混凝土构件的寿命角度来讲，钢筋锈蚀是导致混凝土构件破坏的内因。钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要因素，钢筋锈蚀后，产生的锈蚀产物体积为发生锈蚀的铁的体积的2～6倍，这会产生较大的锈胀力，导致混凝土保护层开裂，使混凝土构件的耐久性下降。因此，研究人员对耐蚀合金钢筋锈蚀机理以及其锈蚀产物腐蚀形貌进行观察与研究，从内因着手，解决钢筋混凝土耐久性下降问题。但由于正常条件下，混凝土中的钢筋锈蚀是个长周期的问题，采用普通的钢筋混凝土试块研究钢筋锈蚀问题所用周期长。因此，如何缩短钢筋混凝土中钢筋锈蚀研究周期成为研究热点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种钢筋混凝土试样及其制备方法与应用。本专利技术提供的钢筋混凝土试样中的待腐蚀钢棒可以进行通电，以对钢筋混凝土试样进行通电腐蚀，加快腐蚀实验的进行，缩短钢筋锈蚀的研究周期；通电加速腐蚀得到的锈蚀产物的性能与自然环境下长周期的钢筋锈蚀产物较为接近，可供研究人员参考研究以解决实际使用问题。同时，还可以对所得钢筋混凝土试样进行盐雾干湿循环腐蚀试验，可模拟海洋环境下钢筋混凝土的腐蚀进程，起到加快混凝土中钢筋的锈蚀的目的。本专利技术提供了一种钢筋混凝土试样，包括待腐蚀钢棒和包裹在所述待腐蚀钢棒外部的混凝土层；所述待腐蚀钢棒的长度大于所述混凝土层的长度；所述待腐蚀钢棒的一端与所述混凝土层齐平，所述待腐蚀钢棒的裸露部分缠绕铜线，并引出铜线；所述混凝土层和待腐蚀钢棒两端由环氧树脂密封。优选地，所述待腐蚀钢棒的直径为5～10mm，长度为50～60mm。优选地，所述混凝土层的厚度为10～20mm，所述混凝土层的长度比所述待腐蚀钢棒的长度至少短5mm。优选地，所述混凝土层由水泥、细沙料和水制备得到；所述水和水泥的质量比为(0.4～0.6)：1，所述水泥和细沙料的质量比为1：3。本专利技术还提供了上述技术方案所述的钢筋混凝土试样的制备方法，包括以下步骤：对不锈钢板进行打磨，得到打磨后不锈钢板；将待腐蚀钢棒及PVC管固定在所述打磨后不锈钢板上，得到模具；所述待腐蚀钢棒位于所述PVC管中心，且所述待腐蚀钢棒与PVC管内壁之间留有空隙；所述待腐蚀钢棒的长度大于所述PVC管的长度；在所述模具的PVC管内壁涂抹硅油，将混凝土灌入待腐蚀钢棒与PVC管内壁之间的空隙，得到灌浆模具；将所述灌浆模具固化后脱模，在待腐蚀钢棒的裸露部分缠绕铜线，将混凝土层和待腐蚀钢棒的两端用环氧树脂密封后，养护，得到所述钢筋混凝土试样。本专利技术还提供了上述技术方案所述的钢筋混凝土试样或上述技术方案所述的制备方法得到的钢筋混凝土试样在通电腐蚀试验中的应用，其特征在于，包括以下步骤：以所述钢筋混凝土试样为正极，将所述钢筋混凝土试样浸泡在浓度为3.5wt％NaCl水溶液中，以不锈钢网为负极，外加2～5mA的恒定电流通电至待腐蚀钢棒的锈蚀产物流出混凝土保护层。本专利技术还提供了上述技术方案所述的钢筋混凝土试样或上述技术方案所述的制备方法得到的钢筋混凝土试样在盐雾干湿循环腐蚀试验中的应用，包括以下步骤：将所述钢筋混凝土试样依次进行盐雾处理和干燥处理，将所述钢筋混凝土试样的一次盐雾处理和干燥处理视为一个盐雾干湿循环腐蚀周期，对所述钢筋混凝土试样进行多个盐雾干湿循环盐雾腐蚀周期；所述盐雾处理的温度为30～40℃，所述盐雾处理喷洒的NaCl溶液的浓度为3.5～5wt％；所述干燥处理的温度为40～60℃，时间为24～48小时。优选地，将上述技术方案所述的应用得到的锈蚀样品进行CT分析，获得混凝土锈蚀产物及锈胀裂缝分布图。本专利技术提供了一种钢筋混凝土试样，包括待腐蚀钢棒和包裹在所述待腐蚀钢棒外部的混凝土层；所述待腐蚀钢棒的长度大于所述混凝土层的长度；所述待腐蚀钢棒的一端与所述混凝土层齐平，所述待腐蚀钢棒的裸露部分缠绕铜线，并引出铜线；所述混凝土层和待腐蚀钢棒两端由环氧树脂密封。本专利技术在钢筋混凝土试样的待腐蚀钢棒上缠绕铜线，该铜线的设置可以后期通电，加速试样的腐蚀，缩短锈蚀时间；同时，通电加速锈蚀得到的锈蚀产物的性能与自然环境下长周期的钢筋锈蚀产物较为接近，可供研究人员参考研究以解决实际使用问题。此外，环氧树脂的密封能够保证铜线端口不被腐蚀，保证后期使用效果。另外，本专利技术提供的钢筋混凝土试样还能够进行盐雾干湿循环腐蚀试验，模拟海洋环境下钢筋混凝土的腐蚀进程，加快混凝土中钢筋的锈蚀。附图说明图1为本专利技术提供的钢筋混凝土试样的结构示意图，其中，1为待腐蚀钢棒，2为混凝土层，3为铜线，4为环氧树脂；图2为本专利技术的钢筋混凝土试样进行通电腐蚀试验的示意图；图3为实施例1所得锈蚀检测样品的灰度值直方统计图；图4为实施例2所得锈蚀检测样品的CT分析三维视图。具体实施方式图1为本专利技术提供的钢筋混凝土试样的结构示意图，下面结合图1对本专利技术提供的钢筋混凝土试样的结构进行描述。本专利技术提供了一种钢筋混凝土试样，包括待腐蚀钢棒1和包裹在所述待腐蚀钢棒外部的混凝土层2；所述待腐蚀钢棒1的长度大于所述混凝土层2的长度；所述待腐蚀钢棒1的一端与所述混凝土层2齐平，所述待腐蚀钢棒1的裸露部分缠绕铜线3，并引出铜线3；所述混凝土层2和待腐蚀钢棒1两端由环氧树脂4密封。在本专利技术中，未经特殊说明，所用原料皆为本领域熟知的市售商品。在本专利技术中，所述待腐蚀钢棒的直径优选为5～10mm，长度优选为50～60mm。在本专利技术中，所述混凝土层的厚度优选为10～20mm，所述混凝土层的长度优选比所述待腐蚀钢棒的长度至少短5mm，具体优选为45～55mm。在本专利技术中，所述钢筋混凝土试样样品小巧，相对于钢筋混凝土大试样来说大大缩短了混凝土中钢筋锈蚀所需的时间，节约了时间成本；但是同样有利于工业CT扫描。在本专利技术中，所述混凝土层优选由水泥、细沙料和水制备得到；所述水和水泥的质量比优选为(0.4～0.6)：1，进一步优选为0.6：1，所述水泥和细沙料的重量比优选为1：3。在本专利技术中，所述水泥优选为普通C20水泥；所述细沙料的细度模数优选为1.7～2.2；所述细沙料的材质优选为石英砂。在本专利技术中，所述铜线的缠绕匝数优选为3～10匝。本专利技术在钢筋混凝土试样的待腐蚀钢棒的裸露部分缠绕铜线，该铜线的设置可以后期通电，加速试样的腐蚀，缩短锈蚀时间；同时，通电加速锈蚀得到的锈蚀产物的性能与自然环境下长周期的钢筋锈蚀产物较为接近，可供研究人员参考研究以解决实际使用问题。另外，本专利技术提供的钢筋混凝土还能够进行盐雾干湿循环腐蚀试验，模拟海洋环境下钢筋混凝土的腐蚀进程，加快混凝土中钢筋的锈蚀。在本专利技术中，所述环氧树脂的密封能够保证铜线端口不被腐蚀，保证后期使用效果。本专利技术还提供了上述技术方案所述的钢筋混凝土试样的制备方法，包括以下步骤：对不锈钢板进行打磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢筋混凝土试样，其特征在于，包括待腐蚀钢棒和包裹在所述待腐蚀钢棒外部的混凝土层；所述待腐蚀钢棒的长度大于所述混凝土层的长度；所述待腐蚀钢棒的一端与所述混凝土层齐平，所述待腐蚀钢棒的裸露部分缠绕铜线，并引出铜线；所述混凝土层和待腐蚀钢棒两端由环氧树脂密封。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土试样，其特征在于，包括待腐蚀钢棒和包裹在所述待腐蚀钢棒外部的混凝土层；所述待腐蚀钢棒的长度大于所述混凝土层的长度；所述待腐蚀钢棒的一端与所述混凝土层齐平，所述待腐蚀钢棒的裸露部分缠绕铜线，并引出铜线；所述混凝土层和待腐蚀钢棒两端由环氧树脂密封。


2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土试样，其特征在于，所述待腐蚀钢棒的直径为5～10mm，长度为50～60mm。


3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土试样，其特征在于，所述混凝土层的厚度为10～20mm，所述混凝土层的长度比所述待腐蚀钢棒的长度至少短5mm。


4.根据权利要求1或3所述的钢筋混凝土试样，其特征在于，所述混凝土层由水泥、细沙料和水制备得到；所述水和水泥的质量比为(0.4～0.6)：1，所述水泥和细沙料的质量比为1：3。


5.权利要求1～4任一项所述的钢筋混凝土试样的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对不锈钢板进行打磨，得到打磨后不锈钢板；将待腐蚀钢棒及PVC管固定在所述打磨后不锈钢板上，得到模具；所述待腐蚀钢棒位于所述PVC管中心，且所述待腐蚀钢棒与PVC管内壁之间留有空隙；所述待腐蚀钢棒的长度大于所述PVC管的长度；
在所述模具的PV...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋丹，郝俊，禚孝儒，邱超，李玉华，江静华，马爱斌，
申请(专利权)人：宿迁市河海大学研究院，河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32