专利名称：一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实验设备，特别是一种对混凝土抗侵蚀性能进行检测的试验机。
背景技术：
混凝土的硫酸盐侵蚀是导致混凝土耐久性破坏的重要原因之一，尤其是对于铁路、公路 等条状结构工程，混凝土结构会经常面临硫酸盐的腐蚀，如正在建设的京沪高速铁路第二标 段就处于严重的硫酸盐腐蚀环境。土壤中、盐碱地、地下水、海水中都含有大量的硫酸盐， 这些硫酸盐渗入到混凝土内部，与混凝土中一些矿物发生一系列的物理化学作用，从而使混 凝土结构强度减低、体积稳定性下降，严重影响混凝土的耐久性。硫酸盐侵蚀经常耦合干湿 循环，这种耦合会大幅度加快混凝土的损伤速度，因此，混凝土的硫酸盐侵蚀干湿循环性能 是混凝土耐久性的重要检测指标之一。
遗憾的是，目前评价混凝土抗硫酸盐侵蚀的试验方法与试验设备，多是基于水泥的抗硫 酸盐侵蚀，尚且缺少专门针对混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环的实验设备。为研究混凝土的硫酸 盐侵蚀试验，多数研究者是采用原始的人工搬运试件方式进行， 一个循环周期内，需要搬运 三次试件，首先将混凝土试件从硫酸钠溶液中取出晾干，然后要搬运到烘箱中去烘干，最后 取出试件进行冷却后再放入硫酸钠溶液中浸泡。如此反复，不仅实验人员劳动强度大，而且 反复搬运会对试件造成人为损伤，尤其是在硫酸盐侵蚀试验的后期，这样势必造成实验人为 因素大以及试验数据离散型大，致使试验结果缺乏准确性和可靠性。
发明内容
为了设计一种可应用于混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环的实验设备，本实用新型特提出一种 自动升降式混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，它由试件箱(l)、吊篮(2)、加热装置(3)、冷凝 装置(4)、升降装置(5)、控制装置(6)、 pH计(7)、鼓风装置(12)等构成。吊篮(2)位于试件箱(1) 内部，通过钢丝绳(10)与升降装置(5)相连，鼓风装置(12)、加热装置(3)和冷凝装置(4)位于试 件箱(l)后部，升降装置(5)、控制装置(6)、 pH计(7)位于试件箱一侧。试验机的升降装置(5)为 气缸，气缸与空气压縮机(8)相连。
试件箱(l)分为上下两个部分，上下两个部分各有一套加热装置(3)，所述加热装置为电热 管，上部分的加热装置位于试件箱后侧，下部分的加热装置位于试件箱底部。试件箱上部为 烘干部分，上部前侧为试验箱门，试验箱下部为浸泡部分，侵蚀溶液盛于试验箱下部，下部
3设有出水管(13)。试件箱上部烘干部分后侧设置有冷凝装置(4)，冷凝装置(4)位于加热装置下 部，用于烘干部分的冷却。试件箱上部烘干部分和下部浸泡部分各有一个热电偶(9)。
试件箱下部浸泡部分设置有在线pH计(7)，可实时显示浸泡溶液的pH值。控制设备(6) 位于试件箱一侧，可以显示循环次数、烘干部分温度和浸泡溶液温度、当前工作状态、控制 吊篮升降、设定工作参数等。试件箱门的中部有一个观察窗(ll)，观察窗(ll)中间装有用于照 明的灯。
本实用新型是一种用于混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环的试验机，选用抗腐蚀性较高的不锈 钢作为制作材质，试件箱体为保温结构，分内外两层，外层是由304拉丝不锈钢制成，内层 是由高耐腐蚀316L医用不锈钢制成。本实用新型根据试件箱结构将其分成上部烘箱下部水箱 两个部分，通过吊篮的升降，自动完成试件的浸泡和烘干，巧妙的将烘箱和水箱结合在一个 试验箱内，同时代替了人工搬运，节省了人力，提高了试验的准确性。本实用新型采用试件 箱、吊篮、气缸、自动控制设备、加热装置、制冷装置、pH计等组成的一体化结构。
本实用新型具有的效果和优点是-
1、 整个系统自动化程度高，浸泡、烘干、冷却等过程自动进行，数据实时显示，具有断 电记忆功能，试验结果科学、准确；
2、 自动升降式结构便于试验操作，如可方便地放入试件和调节溶液量、pH值，且设备 结构紧凑，容易检修；
3、 设有观察窗，便于观察试件外观状态，确定试件的试验龄期；
4、 实时在线监测pH值变化，可及时对混凝土侵蚀硫酸盐溶液进行更换，有利于提高试 验结果的准确性；
5、 可广泛应用于混凝土硫酸盐以及其它侵蚀介质下的性能检测。
图1为混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机的结构示意图。
附图中l-试件箱，2-吊篮，3-加热装置，4-冷凝装置，5-升降装置，6-控制装置，7-pH 计，8-空气压縮机，9-热电偶，10-钢丝绳，11-观察窗，12-鼓风装置，13-排水管。
具体实施方式
本发明结合具体实施例参见附图说明如下
如附图所示，本发明由试件箱(l)、吊篮(2)、加热装置(3)、冷凝装置(4)、升降装置(5)、控 制装置(6)、 pH计(7)、鼓风装置(12)等构成，吊篮(2)位于试件箱(1)内部，通过钢丝绳(10)与升降装置(5)相连，鼓风装置(12)、加热装置(3)和冷凝装置(4)位于试件箱(1)后部，升降装置(5)、 控制装置(6)、 pH计(7)位于试件箱一侧。试验机的升降装置(5)为气缸，气缸与外部的空气压 縮机(8)相连。
试件箱(l)为保温结构，分内外两层，外层是由304拉丝不锈钢制成，内层是由高耐腐蚀 316L医用不锈钢制成。试件箱(l)分为上下两个部分，上下两个部分各有一套加热装置(3)， 所述加热装置为电热管，上部分的加热装置位于试件箱后侧，下部分的加热装置位于试件箱 底部。试件箱上部为烘干部分，上部前侧为试验箱门，试验箱下部为浸泡部分，侵蚀溶液盛 于试验箱下部，下部设有出水管(13)。试件箱上部烘干部分后侧设置有冷凝装置(4)，冷凝装 置(4)位于加热装置下部，用于烘干部分的冷却。试件箱上部烘干部分和下部浸泡部分各有一 个热电偶(9)。
试件箱下部浸泡部分设置有在线pH计(7)，可实时显示浸泡溶液的pH值。控制设备(6) 位于试件箱一侧，可以显示循环次数、烘干部分温度和浸泡溶液温度、当前工作状态、控制 吊篮升降、设定工作参数等。试件箱门的中部有一个观察窗(ll)，观察斷ll)中间装有用于照 明的灯。
试验时首先通过智能控制器设定工作参数，根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验 方法标准》(送审稿)，硫酸盐侵蚀试验工作参数设定为浸泡时间15h，浸泡温度2(TC;晾 干时间lh;烘干时间6h，烘干温度80'C;冷却时间2h。首次试验时，需往试验箱体下部水 箱中注入5。/。Na2S04溶液，溶液的量以放入混凝土试件后溶液超过最上层试件5cm左右为宜。 将试验箱中吊篮升起至烘干箱内，即可放入混凝土试件，放置完毕后再将吊篮降至浸泡箱内。 选择智能控制器中的开始试验，即可开始自动进行混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环实验。智能控 制器能实时显示当前工作状态、循环次数、烘干箱和寖泡箱的温度等参数，pH计能实时显示 溶液的pH值。试验时可以通过试验箱门上的观察窗观察试件表面状态。根据需要，也可以 手动升降吊篮进行取出试件块、放入试块等工作。
权利要求1、一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，其特征在于由试件箱(1)、吊篮(2)、加热装置(3)、冷凝装置(4)、升降装置(5)、控制装置(6)、pH计(7)、鼓风装置(12)等构成；吊篮(2)位于试件箱(1)内部，通过钢丝绳(10)与升降装置(5)相连；鼓风装置(12)、加热装置(3)和冷凝装置(4)位于试件箱(1)后部，升降装置(5)、控制装置(6)、pH计(7)位于试件箱一侧。
2、 据权利要求1所述的一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，其特征在于所述的升降装置(5)为气缸，气缸与空气压縮机(8)相连。
3、 据权利要求1所述的一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，其特征在于试件箱(l)分内外两层，外层是由304拉丝不锈钢制成，内层是由高耐腐蚀316L医用不锈钢制成；试件箱(l)分为上下两个部分，上下两个部分各有一套加热装置(3)，所述加热装置为电热管，上部分的加热装置位于试件箱后侧，下部分的加热装置位于试件箱底部。
4、 据权利要求1所述的一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，其特征在于试件箱上部为烘干部分，上部前侧为试验箱门，试验箱下部为浸泡部分，侵蚀溶液盛于试验箱下部，下部设有出水管(13)。
5、 据权利要求1所述的一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，其特征在于试件箱上部烘干部分后侧设置有冷凝装置(4)，冷凝装置(4)位于加热装置下部，用于烘千部分的冷却。
6、 据权利要求1所述的一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环的试验机，其特征在于试件箱上部烘干部分和下部浸泡部分各有一个热电偶(9)。
7、 据权利要求1所述的一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，其特征在于试件箱下部浸泡部分设置有在线pH计(7)，可实时显示浸泡溶液的pH值。
8、 据权利要求1所述的一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，其特征在于控制设备(6)位于试件箱一侧，可以显示循环次数、烘干部分温度和浸泡溶液温度、当前工作状态、控制吊篮升降、设定工作参数等。
9、 据权利要求1所述的一种混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环试验机，其特征在于试件箱门的中部有一个观察窗(ll)，观察窗(ll)中间装有用于照明的灯。
专利摘要本实用新型涉及一种可以用于混凝土硫酸盐侵蚀干湿循环的试验机。本试验机由试件箱(1)、吊篮(2)、加热装置(3)、冷凝装置(4)、升降装置(5)、控制装置(6)、pH计(7)、鼓风装置(12)等构成，可实现浸泡、晾干、烘干、冷却等过程自动进行，酸碱度、温度、湿度和干湿循环次数等数据实时显示和断电记忆功能。本实用新型具有自动化程度高、测试精度高以及人为因素少等特点，从而解决了现有实验方法所存在的试验人员劳动强度大、试验周期长以及实验结果离散性大等问题，可以广泛应用于检测混凝土抗硫酸盐物理结晶破坏的性能。
文档编号G01N17/00GK201397288SQ20092015389
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者冯仲伟, 易忠来, 李化建, 谢永江, 谭盐宾 申请人:中国铁道科学研究院铁道建筑研究所