一種混凝土氯離子擴散系數評定系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及混凝土質量控制技術領域，特別是涉及一種混凝土氯離子擴散系數評 定系統，還涉及一種混凝土氯離子擴散系數評定方法。
【背景技術】
[0002] 在海洋和經常使用除冰鹽的環境中，混凝土的耐久性問題日益突顯，其中因氯離 子滲透所造成的結構使用壽命降低在整個耐久性問題中尤為嚴重，鋼筋混凝土結構中的鋼 筋常常由于氯離子的侵入而腐蝕，進而造成混凝土結構耐久性的破壞，大大影響了建筑結 構的使用壽命。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散系數的評 定對工程質量的把控具有十分重要的意義。
[0003] 目前，氯離子擴散系數試驗方法按測試周期，可分為慢速法、快速法。慢速法主要 是指浸泡法與擴散槽法，但其測試周期常為數月或數年，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散系數評定的方法主要 為RCM法，然而，RCM法作為一種快速測試方法，其在實際應用過程中，抗滲性能稍好的試件 測試周期一般持續時間會達到48h或96h，這給大批量的試驗檢測工作和科學研究帶來諸多 不便。
【發明內容】
[0004] 為解決上述技術問題，本發明提供一種混凝土氯離子擴散系數評定系統，其大大 縮短了混凝土氯離子擴散系數評定的周期。
[0005] 本發明提供的技術方案如下：
[0006] -種混凝土氯離子擴散系數評定系統，包括，檢測裝置、處理裝置與結果輸出裝 置，
[0007] 所述檢測裝置，用于檢測混凝土試件在預設初始電壓與預設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設電壓、所述預設氯離子濃 度的溶液下以及在預設時間內通過所述混凝土試件的陽極溶液初始溫度、結束溫度以及氯 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束溫度的平均值以及所 述氯離子滲透深度發送給所述處理裝置；
[0008] 所述處理裝置，用于在接收到所述檢測裝置發送的所述初始電流值，與預設閥值 比較，當所述初始電流值小于所述預設閥值時，所述處理裝置直接將評定結果輸送給所述 結果輸出裝置，當所述初始電流值大于或者等于所述預設閥值時，所述處理裝置按預設算 法根據所述陽極溶液初始溫度和結束溫度的平均值與所氯離子滲透深度計算出評定結果， 并發送給所述結果輸出裝置；
[0009]所述結果輸出裝置，用于接收所述處理裝置發送的評定結果并輸出。
[0010]優選地，所述初始電流值小于所述預設閥值時，所述處理裝置直接將評定結果輸 送給所述結果輸出裝置之前，
[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，將第一評定結果發送給所述結果輸出裝置；
[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 評定結果發送給所述結果輸出裝置；
[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 評定結果發送給所述結果輸出裝置；
[0015] 所述初始電流值大于或者等于所述第三子閥值，將第四評定結果發送給所述結果 輸出裝置。
[0016] 優選地，所述預設閥值為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] 所述第一評定結果為小于等于2.5 X l(T12m2/S，所述第二評定結果為小于等于4.0 X l(T12m2/S，所述第三評定結果為小于等于5.5 X l(T12m2/S，所述第四評定結果為小于等于 7.0X10- 12m2/s〇
[0019] 優選地，所述預設算法為：
[0020]
[0021]其中，D為氯離子擴散系數，m2/s;U為試驗持續施加的預設電壓，V;T為陽極溶液的 初始溫度和結束溫度的平均值，°C; L為試件厚度，mm; Xd為氯離子滲透深度的平均值，_。 [0022]本發明還提供一種混凝土氯離子擴散系數評定方法，該方法包括以下步驟：
[0023] 步驟1、檢測混凝土試件在預設初始電壓與預設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設電壓、所述預設氯離子濃度的溶液下以及 在預設時間內通過所述混凝土試件的陽極溶液初始溫度、結束溫度，并檢測出所述氯離子 滲透深度；
[0024] 步驟2、將初始電流值與預設閥值比較，當所述初始電流值小于所述預設閥值時， 直接輸出評定結果，當所述初始電流值大于或者等于所述預設閥值時，按預設算法根據所 述陽極溶液初始溫度和結束溫度的平均值以及所述氯離子滲透深度計算出評定結果并輸 出。
[0025] 優選地，所述步驟1還包括，在所述初始電流值小于所述預設閥值時，直接輸出評 定結果之前，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，輸出第一評定結果;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，輸出第二評定結果;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，輸出第三評定結果;所述初始電流值大于或者等 于所述第三子閥值時，輸出第四評定結果。
[0026] 優選地，所述預設閥值為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] 所述第一評定結果為小于等于2.5 X l(T12m2/S，所述第二評定結果為小于等于4.0 X l(T12m2/S，所述第三評定結果為小于等于5.5 X l(T12m2/S，所述第四評定結果為小于等于 7.0X10-12m2/s〇
[0029]優選地，步驟1中，檢測混凝土試件在預設電壓、所述預設氯離子濃度的溶液下以 及在預設時間內通過所述混凝土試件的陽極溶液初始溫度、結束溫度以及氯離子滲透深 度，具體為，
[0030]當所述初始電流值大于或等于40mA，且小于360mA時，在所述預設時間為12h，所述 預設電壓為10V~30V下測定所述陽極溶液初始溫度和結束溫度的平均值以及氯離子滲透 深度;當所述初始電流值大于360mA時，在所述預設時間為6h，所述預設電壓為10V下測定所 述陽極溶液初始溫度和結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， 所加的電壓值根據下表進行。
[0031]
[0032] 優詵他·所怵頇設笪法為.
[0033]
[0034] 其中，D為氯離子擴散系數，m2/s;U為試驗持續施加的預設電壓，V;T為陽極溶液的 初始溫度和結束溫度的平均值，°C; L為試件厚度，mm; Xd為氯離子滲透深度的平均值，_。
[0035] 本發明提供的混凝土氯離子擴散系數評定系統，通過檢測混凝土的初始電流值， 對初始電流值小于預設閥值的混凝土的氯離子擴散系數進行快速評定，初始電流值大于或 等于預設閥值的，檢測最終電流與氯離子滲透深度按預設算法計算評定結果，與現有技術 相比較，大大縮短了混凝土氯離子擴散系數評定的周期。
【附圖說明】
[0036] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術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 發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下， 還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0037] 圖1為本發明實施例提供的混凝土氯離子擴散系數評定系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合