一种混凝土氯离子扩散系数评定系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及混凝土质量控制技术领域，特别是涉及一种混凝土氯离子扩散系数评 定系统，还涉及一种混凝土氯离子扩散系数评定方法。
【背景技术】
[0002] 在海洋和经常使用除冰盐的环境中，混凝土的耐久性问题日益突显，其中因氯离 子渗透所造成的结构使用寿命降低在整个耐久性问题中尤为严重，钢筋混凝土结构中的钢 筋常常由于氯离子的侵入而腐蚀，进而造成混凝土结构耐久性的破坏，大大影响了建筑结 构的使用寿命。因此，海工工程中混凝土抗氯离子渗透性能即混凝土氯离子扩散系数的评 定对工程质量的把控具有十分重要的意义。
[0003] 目前，氯离子扩散系数试验方法按测试周期，可分为慢速法、快速法。慢速法主要 是指浸泡法与扩散槽法，但其测试周期常为数月或数年，目前工程测试极少采取上述测试 方法。快速法主要有电通量法、RCM法和NEL法。我国混凝土氯离子扩散系数评定的方法主要 为RCM法，然而，RCM法作为一种快速测试方法，其在实际应用过程中，抗渗性能稍好的试件 测试周期一般持续时间会达到48h或96h，这给大批量的试验检测工作和科学研究带来诸多 不便。
【发明内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种混凝土氯离子扩散系数评定系统，其大大 缩短了混凝土氯离子扩散系数评定的周期。
[0005] 本发明提供的技术方案如下：
[0006] -种混凝土氯离子扩散系数评定系统，包括，检测装置、处理装置与结果输出装 置，
[0007] 所述检测装置，用于检测混凝土试件在预设初始电压与预设氯离子浓度的溶液下 通过所述混凝土试件的初始电流值，用于检测混凝土试件在预设电压、所述预设氯离子浓 度的溶液下以及在预设时间内通过所述混凝土试件的阳极溶液初始温度、结束温度以及氯 离子渗透深度，并将所述初始电流值、所述阳极溶液初始温度和结束温度的平均值以及所 述氯离子渗透深度发送给所述处理装置；
[0008] 所述处理装置，用于在接收到所述检测装置发送的所述初始电流值，与预设阀值 比较，当所述初始电流值小于所述预设阀值时，所述处理装置直接将评定结果输送给所述 结果输出装置，当所述初始电流值大于或者等于所述预设阀值时，所述处理装置按预设算 法根据所述阳极溶液初始温度和结束温度的平均值与所氯离子渗透深度计算出评定结果， 并发送给所述结果输出装置；
[0009]所述结果输出装置，用于接收所述处理装置发送的评定结果并输出。
[0010]优选地，所述初始电流值小于所述预设阀值时，所述处理装置直接将评定结果输 送给所述结果输出装置之前，
[0011] 所述处理装置，用于将所述初始电流值分别与第一子阀值、第二子阀值、第三子阀 值比较，
[0012] 所述初始电流值小于第一子阀值，将第一评定结果发送给所述结果输出装置；
[0013] 所述初始电流值大于或者等于所述第一子阀值，且小于所述第二子阀值，将第二 评定结果发送给所述结果输出装置；
[0014] 所述初始电流值大于或者等于所述第二子阀值，且小于所述第三子阀值，将第三 评定结果发送给所述结果输出装置；
[0015] 所述初始电流值大于或者等于所述第三子阀值，将第四评定结果发送给所述结果 输出装置。
[0016] 优选地，所述预设阀值为40mA，
[0017] 所述第一子阀值为10mA，所述第二子阀值为20mA，所述第三子阀值为30mA;
[0018] 所述第一评定结果为小于等于2.5 X l(T12m2/S，所述第二评定结果为小于等于4.0 X l(T12m2/S，所述第三评定结果为小于等于5.5 X l(T12m2/S，所述第四评定结果为小于等于 7.0X10- 12m2/s〇
[0019] 优选地，所述预设算法为：
[0020]
[0021]其中，D为氯离子扩散系数，m2/s;U为试验持续施加的预设电压，V;T为阳极溶液的 初始温度和结束温度的平均值，°C; L为试件厚度，mm; Xd为氯离子渗透深度的平均值，_。 [0022]本发明还提供一种混凝土氯离子扩散系数评定方法，该方法包括以下步骤：
[0023] 步骤1、检测混凝土试件在预设初始电压与预设氯离子浓度的溶液下通过所述混 凝土试件的初始电流值，检测混凝土试件在预设电压、所述预设氯离子浓度的溶液下以及 在预设时间内通过所述混凝土试件的阳极溶液初始温度、结束温度，并检测出所述氯离子 渗透深度；
[0024] 步骤2、将初始电流值与预设阀值比较，当所述初始电流值小于所述预设阀值时， 直接输出评定结果，当所述初始电流值大于或者等于所述预设阀值时，按预设算法根据所 述阳极溶液初始温度和结束温度的平均值以及所述氯离子渗透深度计算出评定结果并输 出。
[0025] 优选地，所述步骤1还包括，在所述初始电流值小于所述预设阀值时，直接输出评 定结果之前，将所述初始电流值分别与第一子阀值、第二子阀值以及第三子阀值比较，所述 初始电流值小于第一子阀值时，输出第一评定结果;所述初始电流值大于或者等于所述第 一子阀值，且小于所述第二子阀值时，输出第二评定结果;所述初始电流值大于或者等于所 述第二子阀值，且小于所述第三子阀值时，输出第三评定结果;所述初始电流值大于或者等 于所述第三子阀值时，输出第四评定结果。
[0026] 优选地，所述预设阀值为40mA，
[0027] 所述第一子阀值为10mA，所述第二子阀值为20mA，所述第三子阀值为30mA;
[0028] 所述第一评定结果为小于等于2.5 X l(T12m2/S，所述第二评定结果为小于等于4.0 X l(T12m2/S，所述第三评定结果为小于等于5.5 X l(T12m2/S，所述第四评定结果为小于等于 7.0X10-12m2/s〇
[0029]优选地，步骤1中，检测混凝土试件在预设电压、所述预设氯离子浓度的溶液下以 及在预设时间内通过所述混凝土试件的阳极溶液初始温度、结束温度以及氯离子渗透深 度，具体为，
[0030]当所述初始电流值大于或等于40mA，且小于360mA时，在所述预设时间为12h，所述 预设电压为10V~30V下测定所述阳极溶液初始温度和结束温度的平均值以及氯离子渗透 深度;当所述初始电流值大于360mA时，在所述预设时间为6h，所述预设电压为10V下测定所 述阳极溶液初始温度和结束温度的平均值以及氯离子渗透深度;其中针对不同的电流值， 所加的电压值根据下表进行。
[0031]
[0032] 优诜他·所怵顸设笪法为.
[0033]
[0034] 其中，D为氯离子扩散系数，m2/s;U为试验持续施加的预设电压，V;T为阳极溶液的 初始温度和结束温度的平均值，°C; L为试件厚度，mm; Xd为氯离子渗透深度的平均值，_。
[0035] 本发明提供的混凝土氯离子扩散系数评定系统，通过检测混凝土的初始电流值， 对初始电流值小于预设阀值的混凝土的氯离子扩散系数进行快速评定，初始电流值大于或 等于预设阀值的，检测最终电流与氯离子渗透深度按预设算法计算评定结果，与现有技术 相比较，大大缩短了混凝土氯离子扩散系数评定的周期。
【附图说明】
[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037] 图1为本发明实施例提供的混凝土氯离子扩散系数评定系统的示意图。
【具体实施方式】
[0038] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合