混凝土受硫酸盐侵蚀深度实验室测定方法

摘要

本发明公开了一种混凝土受硫酸盐侵蚀深度实验室测定方法，属于混凝土测试领域。本发明包括以下步骤：制作混凝土柱体试块：在一根光圆钢筋表面预先粘贴应变片，以光圆钢筋为中心浇筑混凝土制成混凝土柱体试块，混凝土柱体试块的长度与光圆钢筋的长度相等；将混凝土柱体试块浸没在盛有硫酸盐溶液的桶中；用压力试验机对试块进行轴压试验：将装有混凝土柱体试块的桶置于压力试验机上，对混凝土柱体试块的上下表面进行指定的恒定压力的轴压试验，时间不少于半年，通过光圆钢筋上的应变片测得的钢筋应变

说明书

技术领域

本发明属于混凝土测定领域，尤其涉及一种混凝土受硫酸盐侵蚀深度实验室测定方法。

背景技术

混凝土具有较强的抵抗外界侵蚀的能力，有一种类似于天然石材的耐久性，因此在使用混凝土时往往仅考虑其强度因素。但是在实际的使用环境下，混凝土受到空气、土壤以及水等各种外界因素中有害物质的侵蚀，或是混凝土本身有害成分的物理和化学作用，混凝土的耐久性能会发生退化。我国有三分之一的国土处于酸雨作用之下，在实际的环境中，硫酸盐广泛的分布在土壤以及水域环境之中，因此硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的一项重要性能，它们通过多种传输机理渗透到混凝土内部并与水泥水化产物发生反应，导致混凝土发生膨胀、开裂和剥落破坏。硫酸盐对于混凝土的侵蚀可分为三种劣化形式，分别为酸性劣化、剥蚀劣化和膨胀劣化。其中最主要的破坏形式为根据硫酸盐的浓度，生成的石膏和钙矾石导致体积发生膨胀而破坏。

目前尚未见到简单实用的混凝土受硫酸盐侵蚀深度的实验室测定方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土受硫酸盐侵蚀深度实验室测定方法，通过指定的恒定压力的轴压试验，分析光圆钢筋上预先粘贴的应变片测得不同时间下光圆钢筋应变，然后通过受力平衡，即可推导出混凝土受硫酸盐侵蚀深度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种混凝土受硫酸盐侵蚀深度实验室测定方法，包括以下步骤：

一、制作混凝土柱体试块：在一根光圆钢筋表面预先粘贴应变片，以光圆钢筋为中心浇筑混凝土制成混凝土柱体试块，混凝土柱体试块的长度与光圆钢筋的长度相等；

二、将混凝土柱体试块浸没在盛有硫酸盐溶液的桶中；

三、用压力试验机对试块进行轴压试验：将装有混凝土柱体试块的桶置于压力试验机上，对混凝土柱体试块的上下表面进行指定的恒定压力的轴压试验，时间不少于半年，通过光圆钢筋上的应变片测得的钢筋应变 ，通过受力平衡，由公式（1）、公式（2）可推导出公式（3），得到混凝土遭受硫酸盐侵蚀的深度，

（1）

（2）

（3）

其中—钢筋的弹性模量；

—应变片所得光圆钢筋的应变；

—光圆钢筋的截面面积；

—混凝土柱体试块的弹性模量；

—混凝土柱体试块的应变，此试验中=；

—混凝土柱体试块的截面面积，；

—混凝土柱体试块的上下截面边长，；

—混凝土柱体试块受硫酸盐侵蚀的深度（mm）；

N—轴压试验的恒定压力；

四、改变指定的恒定压力，重复上述步骤，即可计算出不同压力不同时间下，混凝土受硫酸盐侵蚀的深度。

进一步的技术方案，在混凝土柱体试块的上下表面均匀涂抹环氧树脂。

进一步的技术方案，混凝土柱体试块为正四棱柱体。

进一步的技术方案，正四棱柱体的尺寸为150×150×300mm。

进一步的技术方案，硫酸盐溶液为0.8 ~2.0的溶液。

进一步的技术方案，轴压试验的指定的恒定压力在0.3f_ck~0.8之间选取。

进一步的技术方案，所述光圆钢筋的的直径为20 mm~28 mm。

进一步的技术方案，试验时，在所述压力试验机的上下承压板上对应安装上下压板，上压板的尺寸不小于混凝土柱体试块上表面的尺寸并不大于桶口直径的0.707倍，下压板的尺寸不小于桶底的直径。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本发明是在指定的恒定压力下对混凝土柱体试块进行轴压试验，通过光圆钢筋上预先粘贴的应变片测得光圆钢筋应变，然后通过受力平衡，可推导出混凝土受硫酸盐侵蚀深度；

2、本发明能够得出侵蚀深度的数值，可对混凝土受硫酸盐侵蚀深度进行定量测试；

3、本发明在实验室进行，所需的实验仪器少，操作简便。

附图说明

图1是本发明混凝土柱体试块的示意图；

图2是本发明指定的恒定压力的轴压试验的示意图；

图3是受硫酸盐侵蚀的混凝土柱体试块的示意图；

图中：1、光圆钢筋；2、混凝土柱体试块；3、上承压板；4、下承压板；5、上压板；6、下压板；7、被腐蚀的混凝土；8、桶。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种混凝土受硫酸盐侵蚀深度实验室测定方法，包括以下步骤：

一、制作如图1所示的混凝土柱体试块2：在一根光圆钢筋1表面预先粘贴应变片，以光圆钢筋1为中心浇筑混凝土制成混凝土柱体试块2，混凝土柱体试块2的长度与光圆钢筋1的长度相等；

二、将混凝土柱体试块2浸没在盛有硫酸盐溶液的桶8中；

三、参照图2，用压力试验机对试块进行轴压试验：将装有混凝土柱体试块2的桶置于压力试验机上，对混凝土柱体试块2的上下表面进行指定的恒定压力的轴压试验，时间不少于半年，通过光圆钢筋1上的应变片测得的钢筋应变，通过受力平衡，由公式（1）、公式（2）可推导出公式（3），得到混凝土遭受硫酸盐侵蚀的深度，如图3所示，

（1）

（2）

（3）

其中—钢筋的弹性模量；

—应变片所得光圆钢筋的应变；

—光圆钢筋的截面面积；

—混凝土柱体试块的弹性模量；

—混凝土柱体试块的应变，此试验中=；

—混凝土柱体试块的截面面积，；

—混凝土柱体试块的上下截面边长，；

—混凝土柱体试块受硫酸盐侵蚀的深度（mm）；

N—轴压试验的恒定压力；

四、改变指定的恒定压力，重复上述步骤，即可计算出不同压力不同时间下，混凝土受硫酸盐侵蚀的深度。

为了防止溶液侵蚀试块上下表面，在混凝土柱体试块的上下表面均匀涂抹环氧树脂。

混凝土柱体试块2为正四棱柱体或者可以制成圆柱体。其中，正四棱柱体的尺寸为150×150×300mm。

硫酸盐溶液为0.8 ~2.0的溶液。

轴压试验的指定的恒定压力在0.3f_ck~0.8之间选取，通过改变施加的轴向压力，可以得到不同压力在不同时间下，混凝土受硫酸盐侵蚀的深度，从而判断实际工程中混凝土在不同压力不同时间下受硫酸盐侵蚀的深度，对于实际工程中混凝土受硫酸盐腐蚀的深度具有判断意义，能够对混凝土构件及时及早预防，及时维护，避免造成严重的破坏。

其中，所述光圆钢筋的的直径为20 mm~28 mm。

如图2所示，试验时，在所述压力试验机的上承压板3、下承压板4上对应安装上下压板，上压板5的尺寸不小于混凝土柱体试块2上表面的尺寸并不大于桶口直径的0.707倍，以上压板为正方形为例，上压板5的边长至少要与混凝土柱体试块2的边长相等，也即，上压板要能够正好覆盖混凝土柱体试块2的上表面，或者是上压板的表面要大于混凝土柱体试块2的上表面，保证混凝土柱体试块均匀受压，但是，由于混凝土柱体试块是浸没在硫酸盐中的，上压板6的尺寸要小于桶口，才能压到混凝土柱体试块的上面；另外，下压板6的尺寸不小于桶底的直径，也即，桶底能够全部坐落在下压板上，这样，保证压力试验机的轴向压力能够均匀的压在混凝土柱体试块上，确保试验结果的准确性。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可对本发明进行若干改进，这些改进也落入本发明权利要求的保护范围内。