模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置及实验方法，包括腐蚀反应发生仓、介质溶液更换装置、实时温控装置、变频供氧装置、海水变流装置；用于更换腐蚀反应发生仓内介质溶液的介质溶液更换装置通过耐腐蚀的液体导管与腐蚀反应发生仓连通；用于控制仓内海水温度的实时温控装置配备有实时测温探头、增温探头和降温探头，安设于腐蚀反应发生仓内壁；用于提供、维持仓内海水溶液溶解氧含量的变频供氧装置通过调频输氧，经气体导管和气盘对海水溶液供氧；用于调节水面水流速度的海水变流装置配备有下层吸水泵和水面出水泵，安设于腐蚀反应发生仓内壁。本发明专利技术填补无模拟海水环境下微生物对混凝土腐蚀实验专用设备的技术空白。用设备的技术空白。用设备的技术空白。

【技术实现步骤摘要】
模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置及实验方法


[0001]本专利技术涉及微生物腐蚀混凝土特性实验，尤其是一种模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置及实验方法。

技术介绍

[0002]混凝土的微生物腐蚀是一个世界性的问题，尤其在污水处理系统、海洋工程等微生物富集区域较为严重。自1945年美国人Parker做了有关污水管道系统内微生物腐蚀混凝土的机制研究报告，首次提出污水管道环境下混凝土的腐蚀破坏与微生物的新陈代谢有关以来，国内外广大学者对此予以大量研究，有研究表明微生物腐蚀造成的混凝土破坏远远大于物理和化学腐蚀，是影响混凝土腐蚀的主要原因之一。
[0003]目前的混凝土的微生物腐蚀实验装置，采用单一针对污水管道环境下混凝土的微生物腐蚀装置，存在着研究方向局限单一，与实际环境条件相差很大的弊端。近年来随着海洋强国战略的提出，跨海大桥、海底隧道、海港码头等海洋工程大量兴起，但是，截止至目前，建筑领域内仍没有有效探究海水环境下微生物对混凝土腐蚀特性的实验装置及实验方法。
[0004]针对该类混凝土的微生物腐蚀装置的研究特点，研发改进新型模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置及方法，在优化实验装置设备、营造实际环境等方面，有很好现实意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，提供能够解决现有技术缺少模拟海水环境下混凝土微生物腐蚀专用实验设备问题的一种模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置以及运用此装置进行微生物腐蚀混凝土实验的方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置，包括腐蚀反应发生仓、介质溶液更换装置、实时温控装置、变频供氧装置、海水变流装置；
[0007]用于更换腐蚀反应发生仓内介质溶液的介质溶液更换装置通过耐腐蚀的液体导管与腐蚀反应发生仓连通；
[0008]用于控制仓内海水温度的实时温控装置安设于腐蚀反应发生仓内壁；
[0009]用于提供维持仓内溶解氧含量的变频供氧装置安设于腐蚀反应发生仓内壁；
[0010]用于调节水面水流速度的海水变流装置安设于腐蚀反应发生仓内壁；
[0011]介质溶液更换装置包括第一溶液容器、第二溶液容器和介质溶液排水装置，液体导管上串联有蠕动泵，第一溶液容器和第二溶液容器内配备盐度检测装置，介质溶液排水装置包括排水管道和截止阀；
[0012]实时温控装置包括实时测温探头、增温探头和降温探头；
[0013]变频供氧装置包括变频输氧机和增氧气盘，变频输氧机与增氧气盘通过气体导管
相连接，变频输氧机通过调频输氧，经气体导管和增氧气盘对腐蚀反应发生仓中的海水培养基溶液供氧；
[0014]海水变流装置包括下层吸水泵和水面出水泵，协同运作调节水流速度。
[0015]所述腐蚀反应发生仓的内部设有隔挡板，隔挡板将腐蚀反应发生仓分隔形成相互独立密闭并带有液体高度刻度尺的两个实验仓室，每个实验仓室中均设置有三个不同深度的混凝土试样安放区且安装有测量不同深度的溶解氧实时检测装置；介质溶液更换装置的第一溶液容器内容纳有灭菌后的海水培养基溶液，第二溶液容器内容纳有含有硫氧化细菌的海水溶液，第一溶液容器通过液体导管与反应发生仓一侧对照实验仓室连通，第二溶液容器通过液体导管与两个实验仓室中的另外一个连通。
[0016]所述腐蚀反应发生仓为加装有密封仓盖的长方体仓体。
[0017]上述模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置的实验方法，包括以下步骤：
[0018](a)将硫氧化细菌以2％体积分数接种量接种到人工海水培养基中，培养基每升含氯化钠21g、氯化镁2.54g、硫酸镁1.54g、硫酸钙2.43g、碳酸钙0.1g、硫酸铵0.1g、氯化钙0.03g、硫酸锰0.02g、硫代硫酸钠6g、磷酸二氢钾1.8g、氯化铁0.02g，将上述培养基在温度30℃的环境下以转速150r/min振荡培养96小时，得到含有硫氧化细菌的海水溶液；
[0019](b)在腐蚀反应发生仓内放入尺寸为150mm
×
150mm
×
150mm，强度等级为C50的海工混凝土试样，且两个实验仓室内的试样数量相同，在第一溶液容器中装入灭菌后的海水培养基溶液，将步骤(a)制得所述含有硫氧化细菌的海水溶液装入第二溶液容器中，蠕动泵将灭菌后的海水培养基溶液泵入腐蚀反应仓一侧的对照实验仓室，蠕动泵将含有硫氧化细菌的海水溶液泵入腐蚀反应仓的另一个实验仓室，变频供氧装置通过气体导管调频维持每个仓室内海水溶液的溶解氧含量，用以模拟不同溶解氧含量海水环境下混凝土的微生物腐蚀研究；
[0020](c)在每一个设定周期后，取出试样进行力学性能、耐久性能和微观结构测试。
[0021]本专利技术的有益效果是：本专利技术填补现有技术中无模拟海水环境下微生物对混凝土腐蚀实验专用设备的技术空白，在原有的一种混凝土的微生物腐蚀实验装置基础上结合海洋实际环境条件对原有装置进行优化改进，消除了原有装置只针对于污水管道环境中混凝土的微生物腐蚀研究的弊端，为研究人员进一步加深对海水环境下混凝土的微生物腐蚀特性的研究提供了专用的实验装置。
附图说明
[0022]图1是本专利技术模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置的平面俯视图。
[0023]图2是本专利技术模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置的平面正视图。
[0024]图中：1、腐蚀反应发生仓；2、实时温控装置；3、海水变流装置；4、溶解氧实时检测装置；5、盐度检测装置；6、第一溶液容器；7、第二溶液容器；8、截止阀；9、液体导管；10、蠕动泵；11、液体高度刻度尺；12、密封仓盖；13、隔挡板；14、混凝土试样；15、排水管道；16、气体导管；17、变频输氧机；18、增氧气盘。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置，其特征在于，包括腐蚀反应发生仓(1)、介质溶液更换装置、实时温控装置(2)、变频供氧装置、海水变流装置(3)；用于更换腐蚀反应发生仓内介质溶液的介质溶液更换装置通过耐腐蚀的液体导管(9)与腐蚀反应发生仓(1)连通；用于控制仓内海水温度的实时温控装置(2)安设于腐蚀反应发生仓(1)内壁；用于提供维持仓内溶解氧含量的变频供氧装置安设于腐蚀反应发生仓(1)内壁；用于调节水面水流速度的海水变流装置(3)安设于腐蚀反应发生仓(1)内壁；介质溶液更换装置包括第一溶液容器(6)、第二溶液容器(7)和介质溶液排水装置，液体导管(9)上串联有蠕动泵(10)，第一溶液容器(1)和第二溶液容器(7)内配备盐度检测装置(5)，介质溶液排水装置包括排水管道(15)和截止阀(8)；实时温控装置(2)包括实时测温探头、增温探头和降温探头；变频供氧装置包括变频输氧机(17)和增氧气盘(18)，变频输氧机(17)与增氧气盘(18)通过气体导管相连接，变频输氧机(17)通过调频输氧，经气体导管(16)和增氧气盘(18)对腐蚀反应发生仓(1)中的海水培养基溶液供氧；海水变流装置(3)包括下层吸水泵和水面出水泵，协同运作调节水流速度。2.根据权利要求1所述模拟海水环境下混凝土的微生物腐蚀实验装置，其特征在于，所述腐蚀反应发生仓(1)的内部设有隔挡板(13)，隔挡板(13)将腐蚀反应发生仓(1)分隔形成相互独立密闭并带有液体高度刻度尺(11)的两个实验仓室，每个实验仓室中均设置有三个不同深度的混凝土试样(14)安放区且安装有测量不同深度的溶解氧实时检测装置(4)；介质溶液更换装置的第一溶液容器(6)内容纳有灭菌后...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣辉，於成龙，张颖，刘德娥，张磊，冯阳，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：