非接触式阻抗法测定混凝土连通孔隙率的试验装置，包括离子迁移单元、电阻测量单元和数据处理单元，所述的离子迁移单元包括两个带通孔的法兰压盘、加液管、补液水槽和对拉螺杆；所述的电阻测量单元包括信号发生器、线圈、磁芯和电流传感器，所述的加液管依次穿过磁芯和电流传感器后与相应的法兰压盘固接；所述的线圈缠绕在所述的磁芯上，并且所述的线圈两端与所述的信号发生器的信号输入端电连；所述的数据处理单元包括信号采集器、信号处理器和中央控制器。本实用新型专利技术的有益效果是：突破了传统测试方法对试样大小的限制，实现对混凝土材料连通孔隙率的测试；既适用于室内新拌制的混凝土也适用于既有建筑结构钻芯取样的混凝土连通孔隙率的测试。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及混凝土孔隙率测定
，尤其涉及一种非接触式阻抗法测定 混凝土连通孔隙率的试验装置。
技术介绍
混凝土是一种多孔材料，在土木工程结构中有着广泛的应用。随着全球经济快速 发展，建设规模空前，水泥基材料使用量逐年上升，对于经济高速发展的中国尤为突出。我 国是一个发展中的大国，正在从事着大规模的基础设施建设，但我国的各种资源和能源并 不丰富，因此更需要从战略高度，合理地利用有限的资源，科学地设计出安全、适用又耐久 的工程项目，更要尽可能延续现有基础设施的使用寿命。 处于海洋环境、撒除冰盐环境以及工业环境中的钢筋混凝土结构，由于氯盐、水分 和氧气通过混凝土的毛细孔到达钢筋表面从而引起钢筋腐蚀，会大大降低混凝土结构的使 用寿命。由钢筋锈蚀导致的混凝土结构耐久性问题，已成为国际研究热点问题。据统计，环 境对混凝土结构腐蚀破坏造成的损失，有些国家会达到国民生产总值的2 %~4%。混凝土 中的孔隙分为开口孔、半开口孔和封闭孔。侵蚀介质向混凝土中的传输速度除受环境温湿 度影响外，主要取决于混凝土的开口连通孔隙率。准确测定混凝土的连通孔隙率是预测混 凝土抵抗侵蚀介质传输能力的关键。如今，混凝土孔隙率的测定通常采用压汞法。压汞法的 测定结果容易受汞压力的影响，测得孔隙率通常包括连通孔和部分半连通孔隙，而真正为 介质传输提供通道的是连通孔隙。由于受试验技术和压汞原理的限制，测试混凝土的孔隙 率，如今的做法是将混凝土破碎，然后取混凝土内的砂浆部分进行压汞试验，而且试样尺寸 通常只有黄豆般大小（约直径5mm)。可见，压汞法测试混凝土的孔隙率，实际上是测试砂浆 的孔隙率，没有包含粗骨料。实际应用中的钢筋混凝土结构，混凝土必然都是包含粗骨料 的。要真实测定混凝土的连通孔隙率，需要包含粗骨料，而要保证混凝土中粗骨料的均匀 性，通常试件边长要大于2.5倍骨料粒径，假如粗骨料最大粒径25mm，试件截面边长应该在 65_左右，采用传统测试方法很难做到。 事实上，混凝土是包含粗骨料、细骨料和水泥石基体的三相复合材料，而毛细孔 (还有更小的凝胶孔)则主要存在于水泥石基体中。有研究表明，骨料和水泥石的界面过渡 区也是孔隙含量较高的区域。如果采用砂浆反映混凝土的孔隙特征，粗骨料的影响不能很 好测定，且粗骨料与水泥石基体间的界面过渡区会被忽略。要准确预测混凝土结构的抗介 质侵蚀能力，需要准确定量混凝土的连通孔隙率。因此，研发一种操作简便、能够准确测定 混凝土连通孔隙率的试验装置具有十分重要的工程价值，可对实验室配制混凝土样品或既 有混凝土结构现场取样混凝土进行连通孔隙率测定，从而进行耐久性能预测，对科学研究 和工程应用都具有很重要的意义。
技术实现思路
为了克服现有测定混凝土连通孔隙率实验技术的不足，本技术提供一种稳定 性高、操作简便、能够实现混凝土连通孔隙率测试，尤其涉及应用非接触式阻抗技术，且适 用于实验室新配制混凝土以及现场取样性能未知混凝土连通孔隙率测试的试验装置，用以 测定混凝土的连通孔隙率并评估混凝土的抗侵蚀性能，以解决目前尚无有效方法测定混凝 土材料连通孔隙率的问题。 本技术所述的非接触式阻抗法测定混凝土连通孔隙率的试验装置，其特征在 于:包括离子迀移单元、电阻测量单元和数据处理单元，所述的离子迀移单元包括两个带通 孔的法兰压盘、加液管、补液水槽和对拉螺杆，所述的加液管的每个端口对应一个法兰压 盘;所述的加液管的两端口分别从相应的法兰压盘外端面插入其通孔内；两个法兰压盘内 端面相对并通过对拉螺杆形成用于夹持待测试件的测试腔，法兰压盘与待测试件之间由橡 胶垫圈密封;所述的补液水槽与所述的加液管管路连通； 所述的电阻测量单元包括信号发生器、线圈、磁芯和电流传感器，所述的加液管依 次穿过磁芯和电流传感器后与相应的法兰压盘固接;所述的线圈缠绕在所述的磁芯上，并 且所述的线圈两端与所述的信号发生器的信号输入端电连； 所述的数据处理单元包括信号采集器、信号处理器和中央控制器，所述的信号采 集器的输入端与所述的电流传感器的信号输出端电连，所述的信号发生器的信号输出端、 所述的信号采集器的输出端分别与所述的信号处理器的信号输入端电连，所述的信号处理 器的信号输出端与所述的中央控制器的相应的端口电连。 所述的加液管为环形结构。 所述的加液管上设有进液阀门和排液阀门，其中所述的进液阀门设置在与补液水 槽相连的管路连接处，所述的排液阀门设置在加液管的底部。 所述的补液水槽通过软管与所述的加液管连通。 所述的法兰压盘上部设有通气孔，其中所述的通气孔一端与所述的通孔连通，另 一端与法兰压盘外部连通。 所述的加液管采用非导电类的酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑 料、有机娃树脂或丙烯基树脂类材料制成。 所述的法兰压盘的通孔为台阶孔，并且所述的法兰压盘的内端面的通孔直径大于 外端面的通孔直径，并且所述的通气孔其中一端与靠近所述的法兰压盘的内端面的通孔连 通。 所述的对拉螺栓两端穿过法兰压盘上的螺栓连接孔后螺接两个紧固螺帽，其中所 述的紧固螺帽采用翼型不锈钢螺帽。 作为一种改进，本技术中所述离子迀移系统的加液管中注满已知浓度的盐溶 液，盐溶液可以由补液水槽补充，法兰上部设置有通气孔，保证加注盐水顺畅且盐水能充满 整个加液管截面，试验结束后盐溶液由排液阀门排出。待测试件放置于两个法兰压盘之间， 法兰压盘与待测试件之间由橡胶圈密封，用对拉螺杆固定法兰压盘与待测试件。 作为一种改进，本技术的特征还在于所述的加液管采用非导电类的酚醛塑 料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、有机硅树脂或丙烯基树脂类材料制成。对拉螺 栓采用不锈钢螺栓，紧固螺帽采用翼型不锈钢螺帽，紧固法兰不需借助外在工具。 作为一种改进，本技术所涉及的混凝土试件，既可以在方形截面或圆形截面 标准模具中浇筑，切取中间部分进行试验，也可以针对现场取样采用取芯机钻取圆形截面 混凝土试件进行试验。 作为一种改进，本技术所使用的橡胶垫圈沿周长方向为圆形断面，橡胶垫圈 的直径随法兰压盘大小、待测试件有效截面积而改变，待测试件有效截面尺寸范围为直径 50mm~150mm的圆形截面，亦即待测混凝土试块离子通过的有效截面区域为直径50mm~ 150mm的圆形断面。 作为一种改进，本技术所述电阻率测定系统，其相关控制电路可利用现有成 熟技术实现，主要包括控制线圈的工作电压、测定接收电流传感器的电流值从而根据试件 尺寸计算电阻率值，电阻率测定系统与数据处理系统通过信号处理器和计算机完成数据存 储、后处理和实时显不。 利用本技术所述的非接触式阻抗法测定混凝土连通孔隙率的试验装置进行 测定，包括以下步骤： 1)混凝土待测试件的准备：浇筑成型待测混凝土试件或现场取芯制成待测混凝土试件，并将待测混凝土试件 在标准浓度盐溶液中浸泡或真空饱盐至孔隙饱和，所述标准氯化钠溶液的浓度为0.1~ 2mol/L； 2)测定前的准备：实验前保证标准浓度盐溶液与步骤1)获得的饱盐待测混凝土试件温度当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
非接触式阻抗法测定混凝土连通孔隙率的试验装置，其特征在于：包括离子迁移单元、电阻测量单元和数据处理单元，所述的离子迁移单元包括两个带通孔的法兰压盘、加液管、补液水槽和对拉螺杆，所述的加液管的每个端口对应一个法兰压盘；所述的加液管的两端口分别从相应的法兰压盘外端面插入其通孔内；两个法兰压盘内端面相对并通过对拉螺杆形成用于夹持待测试件的测试腔，法兰压盘与待测试件之间由橡胶垫圈密封；所述的补液水槽与所述的加液管管路连通；所述的电阻测量单元包括信号发生器、线圈、磁芯和电流传感器，所述的加液管依次穿过磁芯和电流传感器后与相应的法兰压盘固接；所述的线圈缠绕在所述的磁芯上，并且所述的线圈两端与所述的信号发生器的信号输入端电连；所述的数据处理单元包括信号采集器、信号处理器和中央控制器，所述的信号采集器的输入端与所述的电流传感器的信号输出端电连，所述的信号发生器的信号输出端、所述的信号采集器的输出端分别与所述的信号处理器的信号输入端电连，所述的信号处理器的信号输出端与所述的控制器的相应的端口电连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：付传清，张昀，李宗津，金贤玉，闫东明，屠一军，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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