一種混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及混凝土質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評 定系統(tǒng)，還涉及一種混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在海洋和經(jīng)常使用除冰鹽的環(huán)境中，混凝土的耐久性問題日益突顯，其中因氯離 子滲透所造成的結(jié)構(gòu)使用壽命降低在整個(gè)耐久性問題中尤為嚴(yán)重，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼 筋常常由于氯離子的侵入而腐蝕，進(jìn)而造成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的破壞，大大影響了建筑結(jié) 構(gòu)的使用壽命。因此，海工工程中混凝土抗氯離子滲透性能即混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)的評 定對工程質(zhì)量的把控具有十分重要的意義。
[0003] 目前，氯離子擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)方法按測試周期，可分為慢速法、快速法。慢速法主要 是指浸泡法與擴(kuò)散槽法，但其測試周期常為數(shù)月或數(shù)年，目前工程測試極少采取上述測試 方法。快速法主要有電通量法、RCM法和NEL法。我國混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定的方法主要 為RCM法，然而，RCM法作為一種快速測試方法，其在實(shí)際應(yīng)用過程中，抗?jié)B性能稍好的試件 測試周期一般持續(xù)時(shí)間會達(dá)到48h或96h，這給大批量的試驗(yàn)檢測工作和科學(xué)研究帶來諸多 不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定系統(tǒng)，其大大 縮短了混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定的周期。
[0005] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：
[0006] -種混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定系統(tǒng)，包括，檢測裝置、處理裝置與結(jié)果輸出裝 置，
[0007] 所述檢測裝置，用于檢測混凝土試件在預(yù)設(shè)初始電壓與預(yù)設(shè)氯離子濃度的溶液下 通過所述混凝土試件的初始電流值，用于檢測混凝土試件在預(yù)設(shè)電壓、所述預(yù)設(shè)氯離子濃 度的溶液下以及在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)通過所述混凝土試件的陽極溶液初始溫度、結(jié)束溫度以及氯 離子滲透深度，并將所述初始電流值、所述陽極溶液初始溫度和結(jié)束溫度的平均值以及所 述氯離子滲透深度發(fā)送給所述處理裝置；
[0008] 所述處理裝置，用于在接收到所述檢測裝置發(fā)送的所述初始電流值，與預(yù)設(shè)閥值 比較，當(dāng)所述初始電流值小于所述預(yù)設(shè)閥值時(shí)，所述處理裝置直接將評定結(jié)果輸送給所述 結(jié)果輸出裝置，當(dāng)所述初始電流值大于或者等于所述預(yù)設(shè)閥值時(shí)，所述處理裝置按預(yù)設(shè)算 法根據(jù)所述陽極溶液初始溫度和結(jié)束溫度的平均值與所氯離子滲透深度計(jì)算出評定結(jié)果， 并發(fā)送給所述結(jié)果輸出裝置；
[0009]所述結(jié)果輸出裝置，用于接收所述處理裝置發(fā)送的評定結(jié)果并輸出。
[0010]優(yōu)選地，所述初始電流值小于所述預(yù)設(shè)閥值時(shí)，所述處理裝置直接將評定結(jié)果輸 送給所述結(jié)果輸出裝置之前，
[0011] 所述處理裝置，用于將所述初始電流值分別與第一子閥值、第二子閥值、第三子閥 值比較，
[0012] 所述初始電流值小于第一子閥值，將第一評定結(jié)果發(fā)送給所述結(jié)果輸出裝置；
[0013] 所述初始電流值大于或者等于所述第一子閥值，且小于所述第二子閥值，將第二 評定結(jié)果發(fā)送給所述結(jié)果輸出裝置；
[0014] 所述初始電流值大于或者等于所述第二子閥值，且小于所述第三子閥值，將第三 評定結(jié)果發(fā)送給所述結(jié)果輸出裝置；
[0015] 所述初始電流值大于或者等于所述第三子閥值，將第四評定結(jié)果發(fā)送給所述結(jié)果 輸出裝置。
[0016] 優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)閥值為40mA，
[0017] 所述第一子閥值為10mA，所述第二子閥值為20mA，所述第三子閥值為30mA;
[0018] 所述第一評定結(jié)果為小于等于2.5 X l(T12m2/S，所述第二評定結(jié)果為小于等于4.0 X l(T12m2/S，所述第三評定結(jié)果為小于等于5.5 X l(T12m2/S，所述第四評定結(jié)果為小于等于 7.0X10- 12m2/s〇
[0019] 優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)算法為：
[0020]
[0021]其中，D為氯離子擴(kuò)散系數(shù)，m2/s;U為試驗(yàn)持續(xù)施加的預(yù)設(shè)電壓，V;T為陽極溶液的 初始溫度和結(jié)束溫度的平均值，°C; L為試件厚度，mm; Xd為氯離子滲透深度的平均值，_。 [0022]本發(fā)明還提供一種混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定方法，該方法包括以下步驟：
[0023] 步驟1、檢測混凝土試件在預(yù)設(shè)初始電壓與預(yù)設(shè)氯離子濃度的溶液下通過所述混 凝土試件的初始電流值，檢測混凝土試件在預(yù)設(shè)電壓、所述預(yù)設(shè)氯離子濃度的溶液下以及 在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)通過所述混凝土試件的陽極溶液初始溫度、結(jié)束溫度，并檢測出所述氯離子 滲透深度；
[0024] 步驟2、將初始電流值與預(yù)設(shè)閥值比較，當(dāng)所述初始電流值小于所述預(yù)設(shè)閥值時(shí)， 直接輸出評定結(jié)果，當(dāng)所述初始電流值大于或者等于所述預(yù)設(shè)閥值時(shí)，按預(yù)設(shè)算法根據(jù)所 述陽極溶液初始溫度和結(jié)束溫度的平均值以及所述氯離子滲透深度計(jì)算出評定結(jié)果并輸 出。
[0025] 優(yōu)選地，所述步驟1還包括，在所述初始電流值小于所述預(yù)設(shè)閥值時(shí)，直接輸出評 定結(jié)果之前，將所述初始電流值分別與第一子閥值、第二子閥值以及第三子閥值比較，所述 初始電流值小于第一子閥值時(shí)，輸出第一評定結(jié)果;所述初始電流值大于或者等于所述第 一子閥值，且小于所述第二子閥值時(shí)，輸出第二評定結(jié)果;所述初始電流值大于或者等于所 述第二子閥值，且小于所述第三子閥值時(shí)，輸出第三評定結(jié)果;所述初始電流值大于或者等 于所述第三子閥值時(shí)，輸出第四評定結(jié)果。
[0026] 優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)閥值為40mA，
[0027] 所述第一子閥值為10mA，所述第二子閥值為20mA，所述第三子閥值為30mA;
[0028] 所述第一評定結(jié)果為小于等于2.5 X l(T12m2/S，所述第二評定結(jié)果為小于等于4.0 X l(T12m2/S，所述第三評定結(jié)果為小于等于5.5 X l(T12m2/S，所述第四評定結(jié)果為小于等于 7.0X10-12m2/s〇
[0029]優(yōu)選地，步驟1中，檢測混凝土試件在預(yù)設(shè)電壓、所述預(yù)設(shè)氯離子濃度的溶液下以 及在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)通過所述混凝土試件的陽極溶液初始溫度、結(jié)束溫度以及氯離子滲透深 度，具體為，
[0030]當(dāng)所述初始電流值大于或等于40mA，且小于360mA時(shí)，在所述預(yù)設(shè)時(shí)間為12h，所述 預(yù)設(shè)電壓為10V~30V下測定所述陽極溶液初始溫度和結(jié)束溫度的平均值以及氯離子滲透 深度;當(dāng)所述初始電流值大于360mA時(shí)，在所述預(yù)設(shè)時(shí)間為6h，所述預(yù)設(shè)電壓為10V下測定所 述陽極溶液初始溫度和結(jié)束溫度的平均值以及氯離子滲透深度;其中針對不同的電流值， 所加的電壓值根據(jù)下表進(jìn)行。
[0031]
[0032] 優(yōu)詵他·所怵頇設(shè)笪法為.
[0033]
[0034] 其中，D為氯離子擴(kuò)散系數(shù)，m2/s;U為試驗(yàn)持續(xù)施加的預(yù)設(shè)電壓，V;T為陽極溶液的 初始溫度和結(jié)束溫度的平均值，°C; L為試件厚度，mm; Xd為氯離子滲透深度的平均值，_。
[0035] 本發(fā)明提供的混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定系統(tǒng)，通過檢測混凝土的初始電流值， 對初始電流值小于預(yù)設(shè)閥值的混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行快速評定，初始電流值大于或 等于預(yù)設(shè)閥值的，檢測最終電流與氯離子滲透深度按預(yù)設(shè)算法計(jì)算評定結(jié)果，與現(xiàn)有技術(shù) 相比較，大大縮短了混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定的周期。
【附圖說明】
[0036] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)評定系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合