本實用新型涉及混凝土耐久性試驗領域，尤其涉及一種加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置。

背景技術：

在現(xiàn)代工程建設中，水泥基材料是最為廣泛使用的人造建筑材料，其構(gòu)筑了土木建筑工程結(jié)構(gòu)的主體和框架，主要承受建筑主體結(jié)構(gòu)的荷載和氣候環(huán)境侵蝕；因此，水泥基材料結(jié)構(gòu)的耐久性成為其性能的重要特征。在眾多水泥基材料耐久性評價指標中，硫酸鹽侵蝕是一類非常重要的考核指標，而碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕作為一種新型的硫酸鹽腐蝕類型，其具有破壞、消耗C-S-H凝膠，使其逐漸變成無膠凝性的“泥質(zhì)”能力。

目前，加速侵蝕的試驗方法均采用升高腐蝕介質(zhì)溫度、干濕交替或者蒸養(yǎng)法等，但由于處于高溫條件下(40～80℃)進行試驗檢測，將會改變水化硅酸鈣聚合度以及硫酸鹽侵蝕機理，不能完全模擬在環(huán)境中由于SO₄^2-離子在混凝土中的遷移并在其遷移過程中結(jié)晶或反應的情況。

因此，為加速全浸泡、低溫條件下硫酸鹽侵蝕速率，實現(xiàn)對硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的快速檢測，設計了通過外加電場加速SO₄^2-離子在混凝土試塊中的遷移速率；并且在全浸泡和電場作用下，三維方向進行SO₄^2-離子的滲入；從而在不提高介質(zhì)溫度和濃度的條件下加速硫酸鹽腐蝕速率，達到快速評價混凝土抗硫酸鹽腐蝕能力的目的。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術中難以模擬在環(huán)境中由于SO₄^2-離子在混凝土中的遷移的缺陷，提供一種加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

本實用新型提供一種加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置，包括試驗模具、設置在試驗模具內(nèi)部的試塊、電極、電源和電線；其中：

試驗模具包括四周設置的圍板和中部設置的隔板，通過圍板和隔板將試驗模具分割為兩個相互獨立的溶液槽，試塊的兩端分別置于兩個溶液槽內(nèi)；電極設置有兩個，分別與試塊的兩端固定，且兩個電極分別通過電線與電源的正負極相連；電極為導電材料，且電極上設置有均勻排列的多個孔洞。

進一步地，本實用新型的試驗模具兩端的內(nèi)側(cè)均設置有頂板，頂板和試塊夾緊電極。

進一步地，本實用新型的試驗模具兩端的底部均設置有托板，試塊的兩端分別放置在兩端的托板上。

進一步地，本實用新型的電極的材料為銅、鎳鈦合金或鈍化鐵片。

進一步地，本實用新型的電極為厚度1.5～2.5mm的薄片。

進一步地，本實用新型的電線兩端設置有與電極和電源連接的夾頭或環(huán)扣。

進一步地，本實用新型的電源為可調(diào)節(jié)電壓6～54V、頻率0.2～1Hz的直流電源、交變電源或脈沖電源。

進一步地，本實用新型的試驗模具的形狀根據(jù)試塊的形狀進行設置。

本實用新型產(chǎn)生的有益效果是：本實用新型的加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置，通過對全浸泡的試塊外加電場，使腐蝕介質(zhì)中帶電離子在電場作用下，將以更高的效率遷移滲入試塊內(nèi)，達到縮短浸泡時間，提高腐蝕速率的作用；與現(xiàn)有技術和檢測方法相比，本實用新型裝置設計制作成本低廉，操作簡單，能極大的加速SO₄^2-離子遷移速率，提高抗硫酸鹽腐蝕的檢測和評價效率。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例的試驗模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例的電極的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-試驗模具，2-試塊，3-電極，4-電源，5-電線，11-圍板，12-隔板，13-頂板，14-托板。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本實用新型實施例的加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕的裝置，包括試驗模具1、設置在試驗模具1內(nèi)部的試塊2、電極3、電源4和電線5；其中：

試驗模具1包括四周設置的圍板11和中部設置的隔板12，通過圍板11和隔板12將試驗模具1分割為兩個相互獨立的溶液槽，試塊2的兩端分別置于兩個溶液槽內(nèi)；電極3設置有兩個，分別與試塊2的兩端固定，且兩個電極3分別通過電線5與電源4的正負極相連；電極3為導電材料，且電極3上設置有均勻排列的多個孔洞。

如圖2所示，試驗模具1兩端的內(nèi)側(cè)均設置有頂板13，頂板13和試塊2夾緊電極3。試驗模具1兩端的底部均設置有托板14，試塊2的兩端分別放置在兩端的托板14上。試驗模具1的形狀根據(jù)試塊2的形狀進行設置。

如圖3所示，電極3的材料為銅、鎳鈦合金或鈍化鐵片。電極3為厚度1.5～2.5mm的薄片。電線5兩端設置有與電極3和電源4連接的夾頭或環(huán)扣。電源4為可調(diào)節(jié)電壓6～54V、頻率0.2～1Hz的直流電源、交變電源或脈沖電源。

在本實用新型的另一個具體實施例中：

加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕(TSA)的裝置，該裝置包括試驗模具、電極、電線和電源。試驗模具由圍板、隔板、托板、頂板根據(jù)試驗試塊不同拼接而成，適用于40mm×40mm×40mm；40mm×40mm×160mm；100mm×100mm×100mm等不同尺寸的試塊。

如圖2，分別為40mm×40mm×160mm試塊模具和電極立體圖。該模具根據(jù)試塊尺寸確定圍板、隔板、托板、頂板等尺寸并拼接而成；將待檢測試塊安放固定在模具中，并用密封劑將可能漏液處進行密封；再將電極安放在試塊兩端與試塊緊密接觸并固定；通過導線將電極與電源連接成閉合的回路，如圖1，為試塊安裝固定并通過導線連通36V可變直流電源立體示意圖。如對多個試驗樣品或?qū)Ρ葮悠愤M行檢測，則采用并聯(lián)的方式用同一電源可完成，可排除由于電源內(nèi)阻差異導致電壓差異影響試驗結(jié)果。

試驗過程：將配制好的腐蝕介質(zhì)(Na₂SO₄5％+MgSO₄5％)注入已連接固定好的試驗裝置的空腔內(nèi)，并將裝置放置在恒溫恒濕箱(5℃，80％RH)內(nèi)，打開電源。試驗過程中通過兩個獨立空腔中腐蝕介質(zhì)的濃度變化判斷離子遷移速率，并通過定性觀察對試塊腐蝕程度進行判斷。試驗結(jié)束可將試塊進行力學性能的檢測與基準進行對比分析。

加速碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕(TSA)的裝置的具體使用和操作方法，其步驟為：

材料準備：根據(jù)試驗試塊的大小要求，準備符合尺寸的圍板、隔板、托板、頂板并進行粘接。

試塊與電極安裝：將待進行試驗的試塊放入組裝粘接好的模具中，采用密封膠將試塊與隔板無縫連接為一體；再將電極分別安置在試塊兩端，并保持其與試塊緊密接觸。

連接：通過電線將根據(jù)試驗需求選定的電源與安裝好的電極連接起來。

試驗：在模具內(nèi)分隔的兩側(cè)分別倒入腐蝕介質(zhì)，完全浸沒試塊；并通電進行試驗；定期對試塊進行觀察，定性的對試塊腐蝕程度進行判斷。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。