本发明专利技术公开了一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备及其检验方法，属于耐腐蚀性研究领域。该设备包括轴向压力加载机构、径向压力加载机构和渗流控制机构，轴向压力加载机构包括承压筒和底座，承压筒内设有轴压压头，轴压压头与动力件相连；径向压力加载机构包括设置于径向压力加载囊，径向压力加载囊与径向压力控制器相连；渗流控制机构包括穿过轴压压头和底座的流通管道，流通管道顶部与渗流水头控制器相连，流通管道底部与取样孔相通，还与渗流液体收集器相连。本发明专利技术通过三轴荷载的加载设计可以模拟混凝土试样在动荷载下的腐蚀情况，得以研究地下水、海水环境下混凝土结构受腐蚀而发生结构劣化的规律研究。结构受腐蚀而发生结构劣化的规律研究。结构受腐蚀而发生结构劣化的规律研究。
【技术实现步骤摘要】
一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备及其检验方法
[0001]本专利技术涉及于混凝土的耐腐蚀性研究
，更具体地说，涉及一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备及其检验方法。
技术介绍
[0002]早在20世纪初，人们就发现硅酸盐水泥水化体在海水和地下水中的腐蚀问题，一个多世纪以来，研究者针对该腐蚀问题采取了许多技术改进措施。然而，随着深海、深地战略的推进，地下水、海水对混凝土结构的腐蚀问题成为当下普遍面临的工程问题，甚至成为世界性难题。硫酸盐、镁盐和氯化物是海水和地下水中普遍存在的，是致使混凝土与钢筋腐蚀的主要原因。在该类腐蚀环境下的混凝土结构的原位腐蚀机理尚缺乏成熟的认识和模型预测，以往的研究大多忽略了混凝土结构在地下水和海水中的腐蚀也是面临着外载的情况。如何有效模拟混凝土混凝土试样在动荷载下的腐蚀情况是极为必要的。
[0003]经检索，中国专利申请号：2018113222605，专利技术创造名称为：一种用于模拟岩石原位破碎的透X射线试验装置及方法，该装置包括主体加载机构、压头驱动机构、破岩工作面泥浆压力模拟机构、混凝土试样破碎测试机构；底座、轴压活塞、PEEK承压筒、法兰盖、垫柱构成主体加载机构，压头荷载杆穿过垫柱和法兰盖，驱动压头作用于岩石混凝土试样端面，使得压头侵入混凝土试样致使混凝土试样破裂；轴压及围压加载至试验设计值，模拟岩体工程中岩石的原位三向受力状态，混凝土试样端面在垫柱中间的区域模拟岩体工程的卸载工作面，该区域上部的空腔可注液模拟岩体工程工作面泥浆压力；承压筒采用可透X射线的工程塑料制成，配合开放式CT扫描仪器，可实时监测岩石内部的细观裂纹萌生、扩展和交汇过程，用以分析岩石破碎裂纹发育机理。该申请案并不适用于上述提到的混凝土动载荷下的腐蚀情况检测。
技术实现思路
[0004]1.专利技术要解决的技术问题
[0005]本专利技术的目的在于根据现有实验条件的缺陷，拟提供一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备及其检验方法，配合独特设计的加载方式，研究混凝土结构在初始受载条件下的腐蚀机理；混凝土属于孔隙介质，在受载情况下，其内部的孔隙、空隙和裂隙均会发生变化，这将直接影响到腐蚀离子的渗透扩散。本专利技术的智能检验设备则可以通过三轴荷载的加载设计可以模拟混凝土试样在动荷载下的腐蚀情况。
[0006]2.技术方案
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0008]本专利技术的一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备，包括轴向压力加载机构、径向压力加载机构和渗流控制机构，其轴向压力加载机构包括承压筒和底座，承压筒内设有轴压压头，轴压压头与动力件相连并由其驱动在承压筒内升降；径向压力加载机构包
括设置于承压筒内腔中的径向压力加载囊，径向压力加载囊与径向压力控制器相连；渗流控制机构包括穿过轴压压头和底座的流通管道，流通管道顶部与渗流水头控制器相连，流通管道底部与底座上的取样孔相通，且流通管道底部还与渗流液体收集器相连。
[0009]更进一步地，还包括位于承压筒上方的壳体，壳体底部通过轴压反力杆与承压筒顶部的法兰盘相连；轴压压头的动力件包括设于壳体上的轴压电机，轴压电机用于驱动壳体内的轴压传动杆转动，轴压传动杆外周配合安装有传动丝套，且传动丝套外壁与壳体内壁间设有高度方向的导向件，轴压传动杆驱动传动丝套升降；传动丝套底部即设有轴压压头。
[0010]更进一步地，传动丝套上连接有安装托盘，通过安装托盘与轴压压头相连接，且安装托盘与轴压压头之间还设有荷重传感器。
[0011]更进一步地，壳体上还设有轴向变形传感器，轴压压头上部设有向外延伸与轴向变形传感器相对应的感应板，轴向变形传感器通过检测感应板的位移判断轴压压头的位移。
[0012]更进一步地，承压筒的内腔中用于放置混凝土试样，混凝土试样位于径向压力加载囊的内侧，且混凝土试样的上下两端分别设有透水垫片，从渗流水头控制器的流通管道，依次经轴压压头内部穿孔、透水垫片到达混凝土试样，再经下部的透水垫片到达底座，最终经收集管道和收集控制阀到达渗流液体收集器，形成腐蚀液体的渗流通道。
[0013]更进一步地，径向压力加载囊为环绕包裹在混凝土试样外侧的筒状液压囊，且底部通过至少一组加载管道和加载控制阀配合，最终与径向压力控制器相连，径向压力控制器用于实现径向压力加载囊向混凝土试样径向压力加载。
[0014]更进一步地，混凝土试样及其上下两端的透水垫片，以及轴压压头的底端均包裹在径向压力加载囊内部。
[0015]更进一步地，承压筒上部与法兰盘之间、承压筒下部与底座之间，分别设有密封圈。
[0016]更进一步地，径向压力加载囊底部对称设有两组加载管道，两组加载管道分别通过加载控制阀与对应的径向压力控制器相连。
[0017]本专利技术的一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的检验方法，利用上述智能检验设备，包括以下步骤：
[0018]S1、完成智能检验设备和混凝土试样的整体组装；
[0019]S2、轴压电机通过轴压传动杆驱动轴压压头加载至混凝土试样上端面，轴压压头的位移和载荷分别由轴向变形传感器和荷重传感器测得；径向压力控制器通过径向压力加载囊缓慢加载径向压力至混凝土试样上；渗流水头控制器控制向混凝土试样中进行腐蚀液体的渗流；
[0020]S3、试验过程中，根据试验方案设计，某时刻暂停混凝土试样的三轴压力加载，并卸载渗流水头控制器，打开底座底部的取样孔，钻取混凝土试样，并进行检测获得混凝土试样的腐蚀情况。
[0021]3.有益效果
[0022]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0023](1)本专利技术的智能检验设备，设有轴向压力加载机构和径向压力加载机构相配合，
可以通过三轴荷载的加载设计有效模拟混凝土试样在动荷载下的腐蚀情况，能够克服现有试验条件缺陷，实现精确研究。
[0024](2)本专利技术的智能检验设备，设有专门的监测模块，包括轴向变形传感器和荷重传感器，能够对于轴压压头的位移和施加的载荷进行监测，充分保障试验过程的合理性和精确性。
[0025](3)本专利技术的智能检验设备，采用在混凝土试样外侧周向包裹的径向压力加载囊来控制施加径向载荷，能够有效保障载荷施加的均匀性。
[0026](3)本专利技术的检验方法，操作过程简便，易于推广，有效应用于受载条件下混凝土的腐蚀机理研究，有益于优化地下和海上工程的混凝土材料设计，和预测结构受腐蚀影响的结构强度劣化问题，具有很好的工程应用价值和意义。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的智能检验设备的结构示意图；
[0028]图2为图1中A处的局部放大结构示意图；
[0029]图3为图1中B处的局部方法结构示意图；
[0030]图4为本专利技术中法兰盘结构示意图，其中(a)为俯视示意图，(b)为A
‑
A截面示意图；
[0031]图5为本专利技术中底座的结构示意图，其中(a)为俯视示意图，(b)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备，其特征在于：包括轴向压力加载机构、径向压力加载机构和渗流控制机构，其轴向压力加载机构包括承压筒(109)和底座(124)，承压筒(109)内设有轴压压头(119)，轴压压头(119)与动力件相连并由其驱动在承压筒(109)内升降；径向压力加载机构包括设置于承压筒(109)内腔中的径向压力加载囊(110)，径向压力加载囊(110)与径向压力控制器(115)相连；渗流控制机构包括穿过轴压压头(119)和底座(124)的流通管道(111)，流通管道(111)顶部与渗流水头控制器(106)相连，流通管道(111)底部与底座(124)上的取样孔(112)相通，且流通管道(111)底部还与渗流液体收集器(118)相连。2.根据权利要求1所述的一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备，其特征在于：还包括位于承压筒(109)上方的壳体(101)，壳体(101)底部通过轴压反力杆(107)与承压筒(109)顶部的法兰盘(108)相连；轴压压头(119)的动力件包括设于壳体(101)上的轴压电机(100)，轴压电机(100)用于驱动壳体(101)内的轴压传动杆(102)转动，轴压传动杆(102)外周配合安装有传动丝套(120)，且传动丝套(120)外壁与壳体(101)内壁间设有高度方向的导向件，轴压传动杆(102)驱动传动丝套(120)升降；传动丝套(120)底部即设有轴压压头(119)。3.根据权利要求2所述的一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备，其特征在于：传动丝套(120)上连接有安装托盘(121)，通过安装托盘(121)与轴压压头(119)相连接，且安装托盘(121)与轴压压头(119)之间还设有荷重传感器(104)。4.根据权利要求2所述的一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备，其特征在于：壳体(101)上还设有轴向变形传感器(103)，轴压压头(119)上部设有向外延伸与轴向变形传感器(103)相对应的感应板(105)，轴向变形传感器(103)通过检测感应板(105)的位移判断轴压压头(119)的位移。5.根据权利要求1所述的一种研究渗流下混凝土腐蚀机理的智能检验设备，其特征在于：承压筒(109)的内腔中用于放置混凝土试样(122)，混凝土试样(122)位于径向压力加载囊(110)的内侧，且混凝土试样(122)的上下...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹久群，庞建勇，尹万云，钱元弟，黄金坤，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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