承載鋼板 19,使螺帽14突出混凝±試件11部分嵌入承載鋼板的凹坑23,緊固螺栓17穿過承載鋼板的 孔25與T型預(yù)埋件16連接梓緊，保證兩端16根緊固螺栓17梓緊扭矩相同。安裝穿屯、式荷載傳 感器15并安裝封裝鋼板20，梓緊螺栓21。
[0092] 實驗前將配制好的0.5mol/L的化Cl溶液與試驗裝置、混凝±試件置于恒溫的室內(nèi) 環(huán)境中，W保證溫度一致。
[0093] 將進(jìn)液閥口8和排液閥口9關(guān)閉，在補(bǔ)液水槽10中灌注2/3水位高度的室溫0.5mol/ L的化Cl溶液。將兩法蘭壓盤1對接，并采用對拉螺桿5和翼形螺帽6緊固法蘭1，使加液管7在 法蘭壓盤1對接后形成一個完整的環(huán)形，法蘭壓盤1之間由橡膠圈4確保密封。打開進(jìn)液閥口 8，使化Cl溶液完全填充加液管7，直至通氣孔2將要有化Cl溶液流出為止，迅速關(guān)閉進(jìn)液閥 口8。
[0094] 通過中央控制器32設(shè)置試驗電壓為IV，采樣頻率為IHz，信號處理器31的采集結(jié)果 通過中央控制器32實時顯示，數(shù)據(jù)穩(wěn)定后由下式確定該NaCl溶液的電阻率；
[0095]
[0096] 式中，P為待測試件的電阻率(此處為預(yù)配置的化Cl溶液，濃度為0.5mol/L)，V為感 應(yīng)環(huán)電壓，I為感應(yīng)環(huán)電流，S為待測試件的有效截面面積(此處為加液管截面積），L為待測 試件的厚度(此處為圓管周長）。
[0097] 計算確定0.5mol/L的化Cl溶液的電阻率PQ為0.16462Q ? m(實驗室溫度為20°C)。 記錄數(shù)據(jù)后停止采樣，打開排液閥口巧餘加液管7中的化Cl溶液，松開翼形螺帽6,將混凝 ±試件11在預(yù)計接觸橡膠圈4的位置涂少許凡±林，增加密封性，將混凝±試件11按照圖1 固定在法蘭壓盤1之間。
[0098] 關(guān)閉排液閥口 9,打開進(jìn)液閥口 8使化Cl溶液重新灌注滿加液管7及法蘭壓盤1與待 測試件11之間的所有空隙，關(guān)閉進(jìn)液閥口8。通過旋轉(zhuǎn)承載螺桿13使螺帽14產(chǎn)生外推力，根 據(jù)荷載傳感器15的讀數(shù)控制軸拉荷載分別為0、化N、10kN、l化N，重復(fù)上述測定電阻率的步 驟，測定采用同一個試件原位測定不同荷載水平下混凝±的電阻率P分別為2.91525Q ? m、 2.79443Q *111^2.551250 *111^2.27611 0 ? m〇
[0099] 根據(jù)Archie方程可得電阻率與孔隙率的關(guān)系，根據(jù)下式計算混凝±的連通孔隙
率。
[0100]
[0101 ] 式中，P為混凝±的電阻率，PO為標(biāo)準(zhǔn)濃度鹽溶液的電阻率，4為孔隙率，a和m為擬 合系數(shù)，a取2，m取1.3。
[0102] 根據(jù)上式計算得4種荷載水平下混凝±試件的連通孔隙率為18.7%、19.3%、 20.7% 和 22.6%。
[0103] 試驗結(jié)束后，先打開排液閥口 9,待環(huán)形圓管7中的溶液全部排盡后，取下待測試件 11。
[0104] 具體實現(xiàn)時，本實用新型對具體的器件型號不做限制，只要能完成上述功能的元 器件均可。
[0105] 本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新 型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護(hù)范圍也包 括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項】
1. 荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:包括離子迀移單元、電阻測 量單元、加載單元和數(shù)據(jù)處理單元，所述的離子迀移單元包括兩個帶通孔的法蘭壓盤、加液 管、補(bǔ)液水槽和對拉螺桿，所述的加液管的每個端口對應(yīng)一個法蘭壓盤;所述的加液管的兩 端口分別從相應(yīng)的法蘭壓盤外端面插入其通孔內(nèi)；兩個法蘭壓盤內(nèi)端面相對并通過對拉螺 桿形成用于夾持待測試件的測試腔，法蘭壓盤與待測試件之間由橡膠墊圈密封;所述的補(bǔ) 液水槽與所述的加液管管路連通； 所述的電阻測量單元包括信號發(fā)生器、線圈、磁芯和電流傳感器，所述的加液管依次穿 過磁芯和電流傳感器后與相應(yīng)的法蘭壓盤固接;所述的線圈纏繞在所述的磁芯上，并且所 述的線圈兩端與所述的信號發(fā)生器的信號輸入端電連； 所述的加載單元包括混凝土軸拉試件、裝于混凝土軸拉試件兩端的承載鋼板、帶內(nèi)螺 紋的T型預(yù)埋件、承載螺桿和荷載傳感器，所述的混凝土軸拉試件設(shè)有軸向排布的預(yù)留通 孔，所述的混凝土軸拉試件兩端分別預(yù)埋多個T型預(yù)埋件，并且所述的T型預(yù)埋件的螺紋段 指向混凝土軸拉試件外部;所述的承載螺桿貫穿預(yù)留通孔，并且在所述承載螺桿兩端配置 螺帽，所述的螺帽外側(cè)配有承載鋼板，所述的T型預(yù)埋件的螺紋段與緊固螺栓螺接，保證所 述的承載鋼板與所述的混凝土軸拉試件端面貼合;所述的荷載傳感器安裝在所述的混凝土 軸拉試件側(cè)壁，所述的荷載傳感器的信號輸出端與數(shù)據(jù)處理單元的信號采集器電連； 所述的數(shù)據(jù)處理單元包括信號采集器、信號處理器和中央控制器，所述的信號采集器 的輸入端與所述的電流傳感器的信號輸出端電連，所述的信號發(fā)生器的信號輸出端、所述 的信號采集器的輸出端分別與所述的信號處理器的信號輸入端電連，所述的信號處理器的 信號輸出端與所述的中央控制器的相應(yīng)的端口電連。2. 如權(quán)利要求1所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:加液管 為環(huán)形結(jié)構(gòu)；加液管上設(shè)有進(jìn)液閥門和排液閥門，其中所述的進(jìn)液閥門設(shè)置在與補(bǔ)液水槽 相連的管路連接處，所述的排液閥門設(shè)置在加液管的底部;補(bǔ)液水槽通過軟管與所述的加 液管連通。3. 如權(quán)利要求1所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:法蘭壓 盤上部設(shè)有通氣孔，其中所述的通氣孔一端與所述的通孔連通，另一端與法蘭壓盤外部連 通。4. 如權(quán)利要求2所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:加液管 采用非導(dǎo)電類的酚醛塑料、聚氨酯塑料、環(huán)氧塑料、不飽和聚酯塑料、有機(jī)硅樹脂或丙烯基 樹脂類材料制成。5. 如權(quán)利要求3所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:法蘭壓 盤的通孔為臺階孔，并且所述的法蘭壓盤的內(nèi)端面的通孔直徑大于外端面的通孔直徑，并 且所述的通氣孔其中一端與靠近所述的法蘭壓盤的內(nèi)端面的通孔連通。6. 如權(quán)利要求5所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:對拉螺 栓兩端穿過法蘭壓盤上的螺栓連接孔后螺接兩個緊固螺帽，其中所述的緊固螺帽采用翼 型不銹鋼螺帽。7. 如權(quán)利要求1所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的 混凝土軸拉試件的預(yù)留通孔設(shè)置在混凝土軸拉試件的幾何形心處，并且保持預(yù)留通孔的中 心軸與混凝土軸拉伸試件的中心軸重合。8. 如權(quán)利要求7所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的 混凝土軸拉試件的兩端設(shè)有與預(yù)留通孔同軸的凹坑，并且凹坑的大小與螺帽匹配;所述的 混凝土軸拉試件的兩端留有突出翼緣，翼緣與混凝土試件同寬。9. 如權(quán)利要求8所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的 承載鋼板設(shè)置與緊固螺栓一一對應(yīng)的安裝通孔以及與預(yù)留通孔對應(yīng)的預(yù)留圓孔，其中所述 的預(yù)留圓孔設(shè)置在承載鋼板的幾何形心處，預(yù)留圓孔周圍圍著與螺帽匹配的錯臺；所述的 螺帽卡置于混凝土凹坑和承載鋼板錯臺中；所述的承載螺桿的螺桿直徑與預(yù)留通孔匹配， 螺桿兩端帶有外螺紋，螺桿兩端具有供扳手夾持的平行面，兩端螺紋方向相反，所述的承載 螺桿與所述的螺帽形成自鎖結(jié)構(gòu)。10. 如權(quán)利要求8所述的荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，其特征在于:所述 的荷載傳感器采用應(yīng)變片、千分表或位移傳感器。
【專利摘要】荷載作用混凝土孔結(jié)構(gòu)演化原位監(jiān)測裝置，包括離子遷移單元、電阻測量單元、加載單元和數(shù)據(jù)處理單元，所述的離子遷移單元包括兩個帶通孔的法蘭壓盤、加液管、補(bǔ)液水槽和對拉螺桿；所述的電阻測量單元包括信號發(fā)生器、線圈、磁芯和電流傳感器；所述的加載單元包括混凝土軸拉試件、裝于混凝土軸拉試件兩端的承載鋼板、帶內(nèi)螺紋的T型預(yù)埋件、承載螺桿和荷載傳感器；所述的數(shù)據(jù)處理單元包括信號采集器、信號處理器和中央控制器。本實用新型的有益效果是：突破了傳統(tǒng)測試方法對試樣大小的限制，通過對試件施加軸拉荷載，荷載作用下混凝土孔結(jié)構(gòu)演化過程的原位監(jiān)測，測得的混凝土連通孔隙率以及荷載大小與孔隙率的關(guān)系直接應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性預(yù)測。
【IPC分類】G01N15/08
【公開號】CN205374240
【申請?zhí)枴緾N201520976840
【發(fā)明人】付傳清, 李宗津, 金賢玉, 閆東明, 裴華富
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月1日