一种钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台，包括插入钢管之中的钢筋，其间填充混凝土，并在所述钢管和钢筋之间接入直流电源，电流表和电压表；所述钢筋的一端固定有气体采集袋。解决了常用深井接地极工作状态的模拟接触面腐蚀和产气设计只能参考化学方程式计算方法，误差较大，不能完全满足钢管和混凝土复杂的电解效应的问题。对钢筋与混凝土接触面的腐蚀问题进行试验，能够论证和优化接地极方案，减缓接触面的腐蚀和气阻效应，提高安全性和效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于直流输电领域，特别涉及一种钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台。
技术介绍
直流接地极是高压直流输电工程中的重要设施，随着我国直流输电工程的发展，送端地区多为高山地带，地质条件复杂，输电走廊紧张，送受端在直流接地极极址选择上面临很大的困难。传统浅埋型直流接地极不仅要求极址条件好，而且占地面积较大，深井接地极占地面积小，可有效缓解接地极极址选址难的问题。但深井接地极可能会因电化学腐蚀而产生气体，如果不能有效排放，将有可能造成气阻效应，因此有必要开展深井接地极直流工程应用研究，以期获得技术经济最佳的接地极工程设计。深井接地极方案为在馈电棒与护壁钢管之间填充焦炭等防腐物质，并在护壁钢管外浇筑混凝土加固。当馈电棒通以电流，并径向流通至护壁钢管时，护壁钢管会与其接触面上的混凝土发生腐蚀电化学反应，生成铁锈或气体等产物，可能产生不利于接地极正常工作的气阻效应。常用深井接地极工作状态的模拟腐蚀，对于模拟电化学反应中电流的大小和通电时间实验数据较匮乏，从而导致模拟接触面腐蚀和产气设计只能参考化学方程式计算方法，误差较大，并不能完全满足钢管和混凝土复杂的电解效应。
技术实现思路
本技术主要解决常用深井接地极工作状态的模拟腐蚀，模拟接触面腐蚀和产气设计只能参考化学方程式计算方法，误差较大，不能完全满足钢管和混凝土复杂的电解效应的技术问题。为解决技术问题本技术采用的技术方案是：一种钢筋混凝土接触面腐蚀及产<br>气模拟试验平台，包括插入钢管1之中的钢筋2，其间填充混凝土3，并在所述钢管1和钢筋2之间接入直流电源4，电流表5和电压表6；所述钢筋2的一端固定有气体采集袋8。优选的，所述直流电源4为250V，1A。优选的，所述钢筋2半径a=0.005m，所述钢管1至圆心半径b=0.1m，高度h=0.5m，壁厚度约为0.01m。优选的，所述混凝土3的配置比例为，灰：水=1：0.5，砂石为灰、水总量的10%。优选的，所述气体采集袋8通过金属圆环7密封固定且倒置在所述钢筋2上。进一步优选的，所述直流电源4与所述电流表5串联再与所述电压表并联。通过在钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台进行模拟试验，可以进行若干研究，包括：直流接地极电流对输电线路接地构件的腐蚀的机理和影响因素研究，研究常规直流接地极材料，如碳钢、高硅铬铁等在不同溢流密度作用下的腐蚀特性,对变电站接地网的腐蚀保护方法等。还可以对钢筋与混凝土接触面的腐蚀问题进行试验，能够论证优化深井接地极方案，对缓解深井接地极方案的气阻效应试验设计提供参考。本技术是这样实现的，通过制作出深井接地极布置模型，选取材质大小合适的钢筋、钢管，填充一定量的调配比合适的混凝土，在不改变其他条件的情况下，通过连续通电，施加直流恒流源，测量混凝土端电压，记录混凝土电阻变化规律，收集阳极产气，反映其电阻值的变化，分别观察通电不同时间对电压的影响、产气体积的大小，以及试验结束后混凝土截面积的变化，得到混凝土电阻电压与通电时间的关系曲线。本技术的有益效果是：通过在本技术模拟实验平台中进行试验，获得通电一段时间后电压的变化、产气体积的大小、混凝土截面积的增大程度，得到腐蚀和产气效应对深井接地极电阻的影响。从而在直流输电线路的接地极设计中采取有效的防腐蚀措施以提高线路的安全性和高效性。对钢筋与混凝土接触面的腐蚀问题进行试验，能够论证和优化接地极方案，减缓接触面的腐蚀和气阻效应，提高安全性和效率。模拟实验钢筋混凝土接触面腐蚀及产气虽然不是严格意义上的物理模拟自然腐蚀，但腐蚀的规律存在一定的相似性，可以大量重复进行，便于改变试验条件，可以在较短时间得出一些钢筋混凝土接触面腐蚀及产气的规律和特征解决了常用深井接地极工作状态的模拟接触面腐蚀和产气设计只能参考化学方程式计算方法，误差较大，不能完全满足钢管和混凝土复杂的电解效应的问题。附图说明图1为本技术总体框架示意图；其中，1-钢管，2-钢筋，3-混凝土，4-直流电源，5-电流表，6-电压表，7-金属圆环，8-气体采集袋。具体实施方式通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本技术的特点和优点。所提供的实施例仅是对本技术方法的说明，而不以任何方式限制本技术揭示的其余内容。实施例1如图1所示，本实施例采用的技术方案如下：一种钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台，包括插入钢管1之中的钢筋2，其间填充混凝土3，并在所述钢管1和钢筋2之间接入直流电源4，电流表5和电压表6；所述钢筋2的一端固定有气体采集袋8。所述直流电源4为250V，1A。所述钢筋2半径a=0.005m，所述钢管1至圆心半径b=0.1m，高度h=0.5m，壁厚度约为0.01m。所述混凝土3的配置比例为，灰：水=1：0.5，砂石为灰、水总量的10%。所述气体采集袋8通过金属圆环7密封固定且倒置在所述钢筋2上。本实施例将钢筋2插入钢管1之中，中间填充混凝土3，并在二者之间通以250V，1A直流电源4构成模拟接地极于土壤环境，钢筋2半径a=0.005m，钢管1至圆心半径b=0.1m，高度h=0.5m，壁厚度约为0.01m，混凝土3以灰：水=1：0.5，砂石为灰、水总量10%的比例配置；通过直流电源4电流表5电压表6构成电化学腐蚀反应装置；通过在钢筋2和气体采集袋8之间加一个金属圆环7密封固定，把气体采集袋8倒置压好，可收集气体，判断钢筋腐蚀后是否产生气阻效应。试验操作过程：用半径为0.005mm，高度0.5m的钢筋2模拟接地极护壁钢管与混凝土接触面腐蚀情况，固定钢管1和钢筋2的位置，通入1A电流，期间每隔10min读取一次电压电流数据；试验完毕后，挖开混凝土3，取出内电极并称重测其腐蚀量、测拉力印证气体产量，测量混凝土电阻变化和产气量来判断是否有气阻效应。通过本实施例搭建的试验平台，模拟馈电棒通入电流后，护壁钢管与混凝土接触面之间的反应，并观察电阻变化规律，以及是否发生腐蚀及产气现象，分析对钢筋混凝土接触面腐蚀及产气效应的影响因素，从而针对深井接地极采取保护措施，优化深井接地极方案。本实施例完全模拟真实直流输电线路接地极护壁钢管与混凝土接触面腐蚀，通过试验平台，用电源模拟实际工程通电情况，减少其它因素的影响，并可以通过改变通入钢筋的电流大小改变腐蚀强度，从而判断接触面腐蚀和产气对混凝土特性的改变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台，其特征在于：包括插入钢管(1)之中的钢筋(2)，其间填充混凝土(3)，并在所述钢管(1)和钢筋(2)之间接入直流电源(4)，电流表(5)和电压表(6)；所述钢筋(2)的一端固定有气体采集袋(8)。

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台，其特征在于：包括插入钢管(1)之
中的钢筋(2)，其间填充混凝土(3)，并在所述钢管(1)和钢筋(2)之间接入直流电源(4)，电
流表(5)和电压表(6)；所述钢筋(2)的一端固定有气体采集袋(8)。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台，其特征在于：所
述直流电源(4)为250V，1A。
3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土接触面腐蚀及产气模拟试验平台，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：向常圆，蔡汉生，滕芸，贾磊，鲁海亮，胡上茂，陈斌，刘刚，文习山，
申请(专利权)人：武汉大学，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42