本发明专利技术涉及混凝土试验相关技术领域，具体为一种混凝土气体渗透性试验装置，包括：环境模拟系统，设于第二空腔内，环境模拟系统包括气液注入口和检测组件、以及加热装置；液体和气体通过气液注入口进入第二空腔内，加热装置用于对液体进行加热，检测组件用于检测第二空腔内的温度值、湿度值、以及压力值；气体测量系统，设于第一空腔内，气体测量系统用于测量第二空腔内气体通过混凝土试件渗透进入第一空腔内的气体体积；试件固定系统，用于固定混凝土试件。该混凝土气体渗透性试验装置可以对混凝土试件进行不同高温、高湿、高压环境条件耦合作用下的气体渗透性测试和温度场、水分分布的实时监测。的实时监测。的实时监测。
【技术实现步骤摘要】
一种混凝土气体渗透性试验装置
[0001]本专利技术涉及混凝土试验相关
，具体为一种高温高湿高压耦合作用下的混凝土气体渗透性试验装置。
技术介绍
[0002]混凝土是一种多孔多相介质，其内部存在大量孔隙，在压力梯度的作用下，气体会通过材料中连通的孔隙从高压区向低压区迁移。可以使气体在混凝土的孔隙结构中进行传输的性质，就是混凝土的气体渗透性。可见，混凝土内部的孔隙结构，尤其是连通孔隙的量是影响其气体渗透性的主要因素。另外，混凝土内部也存在液相的水，水的存在会挤占气体流动的通道，导致混凝土气体渗透性的下降，因此混凝土的孔隙水饱和度也是影响混凝土气体渗透性的重要指标。当混凝土内部孔隙水饱和度升高达到某一临界值时，连通孔隙全部被阻塞，混凝土中的气体将停止流动。
[0003]混凝土结构服役的环境条件，如温度、湿度、气体压力也会影响混凝土的气体渗透性。在温度、湿度和压力梯度的驱动下，热量和水蒸气会向混凝内传导和渗透，从而影响混凝土内部温湿度场的分布。具体的影响主要体现在以下四个方面：(一)水分容易进入混凝土结构内部从而接触到未水化水泥颗粒，温度的升高也会促进未水化的水泥颗粒继续水化，从而改变混凝土的孔结构；(二)混凝土受热产生自由水的蒸发和结合水的脱水，同样也会使混凝土孔隙增大，甚至产生微裂纹；(三)混凝土含水率上升，透气孔隙减少，同时混凝土内的温度梯度、湿度梯度以及孔隙压力梯度会促使其内部水分发生迁移，形成类似“湿阻”的局部高饱和度现象；(四)混凝土内部的孔隙压力会使微裂纹发生扩张，增加毛细水和水蒸气的传输通道，促进水向混凝土墙体内部的传质。
[0004]包容性混凝土结构的墙体通常具有较大的厚度，在高温、高湿、高压耦合作用下其温度、水分分布、孔隙结构和气体渗透性存在时变性且是非均匀的，为反映出这种变化，需要采用与之厚度一致的混凝土试件进行高温、高湿、高压环境下的气体渗透性试验。现有试验方法中，上述实验室测量方法均难以测量大试件，而原位测试方法则难以施加高温、高湿、高压的环境条件，因此需要设计专用的试验装置对该问题进行研究。气体渗透性是混凝土耐久性的重要标志，是混凝土耐久的第一道防线。对混凝土的气体渗透性进行深入的研究，了解渗透机理，以此来对在役混凝土结构进行耐久性评定和剩余寿命预测，而且还可以用来对新建项目进行耐久性预测，对提高工程的设计水平和提高建筑物的使用寿命具有重要意义，减少工程的碳排量。
技术实现思路
[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的试验方法中，上述实验室测量方法均难以测量大试件，而原位测试方法则难以施加高温、高湿、高压的环境条件的问题，从而提供一种混凝土气体渗透性试验装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种混凝土气体渗透性试验装置，包括：环
境模拟系统，设于第二空腔内，环境模拟系统包括气液注入口和检测组件、以及加热装置；液体和气体通过气液注入口进入第二空腔内，加热装置用于对液体进行加热，检测组件用于检测第二空腔内的温度值、湿度值、以及压力值；气体测量系统，设于第一空腔内，气体测量系统用于测量第二空腔内气体通过混凝土试件渗透进入第一空腔内的气体体积；试件固定系统，设于环境模拟系统与气体测量系统之间，用于固定混凝土试件，混凝土试件具有设定坡度，且在混凝土试验件内设有传感器组。
[0007]进一步地，包括组合式气体渗透性试验装置，或可调节环境条件式气体渗透性测量装置两种实现方式。
[0008]进一步地，环境模拟系统的检测组件包括环境温度传感器和湿度传感器、以及气压传感器，环境温度传感器用于检测第二空腔内的温度值、湿度传感器用于检测第二空腔内的湿度值、气压传感器用于检测第二空腔内的压力值；环境模拟系统还包括陶瓷垫块，加热装置设于陶瓷垫块上。
[0009]进一步地，包括：筒体，设于固定架上，筒体包括第一钢筒和第二钢筒，第一钢筒内设有第一空腔，第二钢筒内设有第二空腔；第一钢筒和第二钢筒之间设有支撑结构，支撑结构用于支撑混凝土试件；隔热件，设于筒体的外壁上；密封结构，设于第一空腔和第二空腔之间，密封结构用于密封所述混凝土试件、第一空腔和第二空腔。
[0010]进一步地，组合式气体渗透性试验装置的气体测量系统包括：温湿度传感器，设于第一空腔内；液体计量器，贯穿筒体，并伸入第一空腔内，液体计量器用于检测第一空腔内的液体的体积；水箱，贯穿筒体，并伸入第一空腔内，水箱用于检测第一空腔远离混凝土试件的一端；计量装置，与水箱连接；气体测量系统还包括定时照相机，定时照相机用于定时记录液体计量器和计量装置中的水量。
[0011]进一步地，可调节环境条件式气体渗透性测量装置的气体测量系统包括气体收集装置和密封胶套，所述气体收集装置套设于所述混凝土试件的顶部，所述密封胶套用于第一空腔。
[0012]进一步地，所述混凝土气体渗透性试验装置还包括安全防护系统，所述安全防护系统包括钢丝网、有机玻璃罩和熔断器，钢丝网与有机玻璃罩设置在装置外周，防止试验过程中发生漏气现象，内部高温高压气体灼伤试验人员；加热装置以及各电路中设置有熔断器。
[0013]进一步地，组合式气体渗透性试验装置还包括冷却水循环系统，设于筒体的外壁上，冷却水循环系统用于冷却筒体。
[0014]进一步地，可调节环境条件式气体渗透性测量装置还包括循环气体注入口与循环气体排出口，循环气体注入口与循环气体排出口设于第二空腔的腔壁上。
[0015]进一步地，传感器组包括试件温度传感器和电阻率传感器、以及气体压力传感器，试件温度传感器和电阻率传感器、以及气体压力传感器参差设于混凝土试验件内。
[0016]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0017]1.本专利技术提供的混凝土气体渗透性试验装置，包括：环境模拟系统，设于第二空腔内，环境模拟系统包括气液注入口和检测组件、以及加热装置；液体和气体通过气液注入口进入第二空腔内，加热装置用于对液体进行加热，检测组件用于检测第二空腔内的温度值、湿度值、以及压力值；气体测量系统，设于第一空腔内，气体测量系统用于测量第二空腔内
气体通过混凝土试件渗透进入第一空腔内的气体体积；试件固定系统，设于环境模拟系统与气体测量系统之间，用于固定混凝土试件，混凝土试件具有设定坡度，且在混凝土试验件内设有传感器组。
[0018]筒体分为两个空腔，分别为第一空腔、第二空腔，混凝土试件，设于所述第一空腔内，同时，可以在第一空腔内设置气体测量系统，在第二空腔内设置环境模拟系统；混凝土气体渗透性试验装置在实际使用的过程中，利用气液注入口对第二空腔内注入液体和气体，并通过加热装置对第二空腔内的水与气体进行升温升压，在环境达到预期温度和压力后达到稳定，则开始混凝土气体渗透性试验；其中，可以利用第二空腔中设置的检测组件用于监测空腔内相应指标，即温度值、湿度值、以及压力值；并实时反映到控制系统中，据此调节加热装置的开闭，从而确保试验装置内部环境条件稳定。气体测量系统检测混凝土试件渗透出的气体流量、以及第二空腔内部气体状态变换。在试验结束后本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混凝土气体渗透性试验装置，其特征在于，包括：环境模拟系统(11)，设于第二空腔(4)内，环境模拟系统(11)包括气液注入口(12)和检测组件、以及加热装置(13)；液体和气体通过气液注入口(12)进入第二空腔(4)内，加热装置(13)用于对液体进行加热，检测组件用于检测第二空腔(4)内的温度值、湿度值、以及压力值；气体测量系统(15)，设于第一空腔(3)内，气体测量系统(15)用于测量第二空腔(4)内气体通过混凝土试件(7)渗透进入第一空腔(3)内的气体体积；试件固定系统(5)，设于环境模拟系统(11)与气体测量系统(15)之间，用于固定混凝土试件(7)，混凝土试件(7)具有设定坡度，且在混凝土试验件内设有传感器组(8)。2.根据权利要求1所述的混凝土气体渗透性试验装置，其特征在于，包括组合式气体渗透性试验装置，或可调节环境条件式气体渗透性测量装置两种实现方式。3.根据权利要求1中所述的混凝土气体渗透性试验装置，其特征在于，环境模拟系统(11)的检测组件包括环境温度传感器(16)和湿度传感器(17)、以及气压传感器(18)，环境温度传感器(16)用于检测第二空腔(4)内的温度值、湿度传感器(17)用于检测第二空腔(4)内的湿度值、气压传感器(18)用于检测第二空腔(4)内的压力值；环境模拟系统(11)还包括陶瓷垫块(19)，加热装置(13)设于陶瓷垫块(19)上。4.根据权利要求1所述的混凝土气体渗透性试验装置，其特征在于，包括：筒体(1)，设于固定架(2)上，筒体(1)包括第一钢筒(26)和第二钢筒(27)，第一钢筒(26)内设有第一空腔(3)，第二钢筒(27)内设有第二空腔(4)；第一钢筒(26)和第二钢筒(27)之间设有支撑结构(10)，支撑结构(10)用于支撑混凝土试件(7)；隔热件(9)，设于筒体(1)的外壁上；密封结构，设于第一空腔(3)和第二空腔(4)之间，密封结构用于密封所述混凝土试件(7)、第一空腔(3)和第二空腔(4)。5.根据权利要求2所述的混凝土气...
【专利技术属性】
技术研发人员：高健琳，吕建福，毛继泽，许强，刘广智，尤少斌，郭轶宏，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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