本发明专利技术涉及一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置，其包括电化学工作站、顶部开设凹槽的混凝土试件、盛有自来水的水槽和直流电源，所述混凝土试件底部设有钢筋，凹槽内盛装氯盐卤水溶液，氯盐卤水溶液中设有阴极导电板和参比电极，阴极导电板沉入氯盐卤水溶液底部，参比电极一端伸入氯盐卤水溶液中，水槽内底部设有阳极导电板，混凝土试件置于阳极导电板上，所述直流电源的阴极和阳极分别通过导线连接阴极导电板和阳极导电板，所述参比电极另一端、钢筋一端和阴极导电板分别通过导线连接电化学工作站的参比电极插口，工作电极插口和辅助电极插口，采用以上技术方案氯离子快速渗透到达钢筋表面，避免了钢筋端头锈蚀的风险。钢筋端头锈蚀的风险。钢筋端头锈蚀的风险。
【技术实现步骤摘要】
一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置及其搭建方法
[0001]本专利技术涉及混凝土耐久性测试领域，具体涉及了通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置及其搭建方法。
技术介绍
[0002]砂浆、混凝土等水泥基材料广泛应用于建筑、桥梁、大坝和港口等工程结构中。外部环境中的侵蚀性氯离子通过扩散、对流、迁移等方式不断地向水泥基材料内部传输，在氧气和水分充足的条件下，当水泥基材料中钢筋表面的氯离子浓度达到临界氯离子浓度时，钢筋钝化膜就会发生破坏，致使钢筋发生腐蚀，从而影响工程结构的正常使用功能和承载安全性。因此，混凝土中钢筋临界氯离子浓度是混凝土结构耐久性领域的热点问题。
[0003]目前国内外关于混凝土内钢筋锈蚀氯离子阈值的研究已开展大量的研究。主要有模拟孔隙液法、内掺氯盐法、自然渗透法和电场加速法这四种方法。模拟孔溶液是通过集中化学试剂混合配制一定PH值碱性溶液来简单模拟混凝土内部得碱性环境，这与真实情况存在较大差异。内掺氯盐实在制作试块得过程中掺入不同含量得氯离子，也存在由于实际情况不符得缺陷，故前两种方法并不能真实的反应混凝土中钢筋锈蚀状态。而自然渗透法，唯一的缺点是渗透过程非常缓慢，试验周期长，特别是对于高性能/超高性能混凝土。相比电场加速法则可以快速将氯离子迁移至钢筋表面，从而大大缩短试验时间。
[0004]现有的电迁移氯离子加速钢筋锈蚀装置，是在混凝土试件表面安装有机玻璃容器，电解质溶液置于有机玻璃容器中，由于有机玻璃与混凝土之间的连接需采用环氧树脂粘接，一方面混凝土表面受到玻璃容器和环氧树脂的应力约束导致微裂缝的产生；其次环氧树脂与混凝土的界面在氯盐溶液的侵蚀下逐渐薄弱，存在漏水的潜在可能，大大增加了两端部钢筋锈蚀的风险，对整个试验的可靠性具有较大影响。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种一体成型混凝土试件，氯离子快速渗透到达钢筋表面，高效便捷的同时避免了端头钢筋锈蚀的风险，并获得混凝土中钢筋临界氯离子浓度的通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置。
[0006]本专利技术的一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置，采用以下技术方案：其包括电化学工作站、混凝土试件、水槽和直流电源，所述混凝土试件底部设有至少一根钢筋，所述钢筋两端外表面包裹环氧树脂，混凝土试件顶部开设有凹槽，所述凹槽内盛装氯盐卤水溶液，所述氯盐卤水溶液中设有阴极导电板和参比电极，所述阴极导电板沉入氯盐卤水溶液底部，所述参比电极一端伸入氯盐卤水溶液中且不与阴极导电板接触，所述水槽内盛有自来水，水槽内底部设有阳极导电板，混凝土试件设在水槽内，置于阳极导电板上，所述自来水水位高于钢筋，所述直流电源的阴极通过导线连接所述阴极导电板，阳极通过导线连接所述阳极导电板，所述电化学工作站包括参比电极插口、工作电极插
口、辅助电极插口，所述参比电极另一端通过导线连接参比电极插口，钢筋一端通过导线连接工作电极插口，阴极导电板通过导线连接所述辅助电极插口。
[0007]进一步，所述混凝土试件底部设有两根钢筋。
[0008]进一步，所述水槽内底部与阳极导电板之间设有吸水海绵。
[0009]进一步，所述参比电极为饱和硫酸汞。
[0010]进一步，所述阴极导电板和阳极导电板均为不锈钢板。
[0011]进一步，所述氯盐卤水溶液为质量分数为3.5%的氯化钠溶液。
[0012]上述一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置的搭建方法，其包括如下步骤：S1：钢筋进行除锈处理，并将钢筋两端端部用环氧树脂包裹；S2：制作混凝土试件模具：混凝土试件模具包括一个顶部敞口的底模，在底模两侧架设侧板，并底模底部中间放置硅胶块，所述硅胶块与底模的四周留有间隙，再将钢筋两端穿设在两侧板间，且钢筋位于硅胶块上方；S3：制作混凝土试件：向底模内浇筑混凝土，待混凝土浇筑1天后脱模，并将硅胶块取出，则得到带有凹槽的混凝土试件，将混凝土一端包裹环氧的钢筋拆除，并即刻连接导线后再次包裹环氧树脂；S4：电加速装置搭接：在凹槽的混凝土试件内注入氯盐卤水溶液并放置阴极导电板，阴极导电板通过导线连接直流电源阴极，然后将这个混凝土试件放入注有自来水的水槽，使液面没过钢筋，混凝土试件底部依次垫有阳极导电板和吸水海绵，阳极导电板通过导线连接直流电源阳极，最后开启直流电源通电，调整电压，使得通电时钢筋电位低于其析氧电位；S5：搭接电化学工作站：将参比电极放置混凝土试件凹槽氯盐卤水溶液内，参比电极通过导线与电化学工作站的参比电极插口连接，混凝土试件中的钢筋作为工作电极通过导线与电化学工作站的工作电极插口连接，阴极导电板作为辅助电极通过导线与电化学工作站的辅助电极插口连接，在通电过程中观察钢筋的开路电位的变化，适当调整直流电源电压。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：采用一体成型混凝土试件，氯离子快速渗透到达钢筋表面，高效便捷的同时避免了端头钢筋锈蚀的风险，并获得混凝土中钢筋临界氯离子浓度，大大提高试验的可靠度和有效性。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，在附图中：图1为本专利技术实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0015]参见图1所示，一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置，其包括电化学工作站3、混凝土试件2、水槽1和直流电源4，所述混凝土试件2底部设有钢筋21，所述钢筋21两端外表面包裹环氧树脂22，混凝土试件2顶部开设有凹槽，所述凹槽内盛装氯盐卤水溶液24，所述氯盐卤水溶液24中设有阴极导电板23和参比电极25，所述阴极导
电板23沉入氯盐卤水溶液24底部，所述参比电极25一端伸入氯盐卤水溶液24中且不与阴极导电板23接触，所述水槽1内盛有自来水11，水槽内底部设有阳极导电板12，混凝土试件2设在水槽1内，置于阳极导电板12上，所述自来水11水位高于钢筋21，所述直流电源4的阴极通过导线连接所述阴极导电板23，阳极通过导线连接所述阳极导电板12，所述电化学工作站3包括参比电极插口RE、工作电极插口WE、辅助电极插口CE，所述参比电极25另一端通过导线连接参比电极插口RE，钢筋21一端通过导线连接工作电极插口WE，阴极导电板23通过导线连接所述辅助电极插口CE。
[0016]进一步，所述水槽1内底部与阳极导电板12之间设有吸水海绵13。
[0017]进一步，所述参比电极25为饱和硫酸汞。
[0018]进一步，所述阴极导电板23和阳极导电板12均为不锈钢板。
[0019]进一步，所述氯盐卤水溶液24为质量分数为3.5%的氯化钠溶液。
[0020]本实例以制作100mm
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100mm
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100mm混凝土试件2，并且混凝土试件2内嵌两根直径10mm的光圆钢筋21来搭建电场加速钢筋锈蚀装置，首先详细说明本专利技术装置的搭建方法，实施例仅以一种尺寸的混凝土试件2及钢筋21为例来说明测试装置的搭建方法，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置，其包括电化学工作站、混凝土试件、水槽和直流电源，其特征在于：所述混凝土试件底部设有至少一根钢筋，所述钢筋两端外表面包裹环氧树脂，混凝土试件顶部开设有凹槽，所述凹槽内盛装氯盐卤水溶液，所述氯盐卤水溶液中设有阴极导电板和参比电极，所述阴极导电板沉入氯盐卤水溶液底部，所述参比电极一端伸入氯盐卤水溶液中且不与阴极导电板接触，所述水槽内盛有自来水，水槽内底部设有阳极导电板，混凝土试件设在水槽内，置于阳极导电板上，所述自来水水位高于钢筋，所述直流电源的阴极通过导线连接所述阴极导电板，阳极通过导线连接所述阳极导电板，所述电化学工作站包括参比电极插口、工作电极插口、辅助电极插口，所述参比电极另一端通过导线连接参比电极插口，钢筋一端通过导线连接工作电极插口，阴极导电板通过导线连接所述辅助电极插口。2.根据权利要求1所述的一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置，其特征在于：所述混凝土试件底部设有两根钢筋。3.根据权利要求1所述的一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置，其特征在于：所述水槽内底部与阳极导电板之间设有吸水海绵。4.根据权利要求1所述的一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置，其特征在于：所述参比电极为饱和硫酸汞。5.根据权利要求1所述的一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界氯离子浓度的测试装置，其特征在于：所述阴极导电板和阳极导电板均为不锈钢板。6.根据权利要求1所述的一种通过外渗通电加速钢筋锈蚀获取临界...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦建刚，陈荣，黄伟，杨艳，缪锋，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：
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