通电24h后，钢筋混凝土试件的钢筋锈蚀电化学Nyquist图，其中Z表示掺入阻锈剂；
[0033]图5通电48h后，钢筋混凝土试件的钢筋锈蚀电化学Nyquist图，其中Z表示掺入阻锈剂；
[0034]图6不同通电时间下，同一钢筋混凝土试件的钢筋锈蚀腐蚀电流密度随时间的变化图；
[0035]图7不同通电时间下，同一钢筋混凝土试件的钢筋锈蚀腐蚀电位随时间变化图。
[0036]其中:1、钢筋混凝土试件，1-1混凝土，1-2、钢筋，2、试验箱，3、电化学反应阴极钢筋板，4、直流电源，5、高浓度氯盐卤水溶液。
【具体实施方式】
[0037]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0038]如图1所示，一种钢筋混凝土锈蚀试验装置，包括试验箱2、电化学反应阴极钢筋板
3、钢筋混凝土试件1、电化学工作站、用于模拟杂散电流的直流电源4;
[0039]试验箱2内设有按照实地调研数据配置的高浓度氯盐卤水溶液5，电化学反应阴极钢筋板3、钢筋混凝土试件I置于试验箱2内，并浸泡在高浓度氯盐卤水溶液5中；所述电化学反应阴极钢筋板3与钢筋混凝土试件I接触良好；
[0040]钢筋混凝土试件I包括混凝土 1-1和混凝土 1-1内的钢筋1-2;直流电源4的正极与钢筋混凝土试件I的钢筋1-1连接，直流电源4的负极与电化学反应阴极钢筋板3连接；
[0041]电化学工作站用于测试钢筋混凝土试件I的钢筋1-2进行电化学试验，得到混凝土1-1中钢筋1-2的锈蚀状态及钢筋混凝土试件I的服役状态。
[0042]本实施例中，钢筋混凝土试件I的尺寸为10mmX 100mmX400mm，钢筋1-2固定于混凝土 1-1中心位置，该钢筋1-2的直径为8mm、长度为400mm，钢筋混凝土试件I的尺寸也可根据具体试验及工程需要进行更改。
[0043]试验时，将直流电源放置于试验台上。通过直流电源模拟需要试验的环境的杂散电流，通过控制钢筋表面不同通电时间及所述钢筋混凝土试件本身有无阻锈剂来实现杂散电流-卤水耦合作用下钢筋混凝土中钢筋不同锈蚀程度的控制，并通过电化学工作站得到混凝土中不同锈蚀程度钢筋的一系列电化学试验参数及测试结果。
[0044]本发明还提供一种利用上述装置进行杂散电流-卤水耦合作用下钢筋混凝土锈蚀试验的方法，包括如下步骤:
[0045]—、按照实地调研数据配置高浓度氯盐卤水溶液5(比如:高浓度氯盐卤水溶液5模拟西部严酷的高浓度盐渍土环境，每IL水中含NaCl 208.98g,Na2SO4 43.1g^MgSO4 5.48g、CaSO4 1.21g,Ca(HCO3)2 0.25g,K2S04 0.09g)，并将该溶液置于试验箱2内；
[0046]二、将直流电源4的正极与钢筋混凝土试件I的钢筋1-2连接，直流电源4的负极与电化学反应阴极钢筋板3连接；
[0047]三、将电化学反应阴极钢筋板3、钢筋混凝土试件I置于试验箱2内，并浸泡在高浓度氯盐卤水溶液5中；
[0048]四、直流电源4模拟杂散电流;记录通电电压和通电时间；所述的通电时间为0.5-48h，通电电压为1-60V;
[0049 ] 五、通电一定时间(0.5-48h)后关闭直流电源4，将钢筋混凝土试件I放入电化学工作站进行电化学试验，得到钢筋混凝土试件I的钢筋1-2的电化学指标；
[0050]六、重复步骤二至步骤五，改变通电电压和通电时间，用电化学工作站检测钢筋混凝土试件I的钢筋1-2的电化学指标(交流阻抗谱图、线性极化、腐蚀电位、腐蚀电流密度等电化学指标)，记录钢筋混凝土试件I的钢筋1-2从成型至锈蚀直至延筋破裂失效的全部过程。
[0051]为了准确模拟现实环境，在钢筋1-2的外层设厚度为46mm保护层。在钢筋混凝土试件I成型时，可在钢筋1-2掺入含固量为30%的亚硝酸型FDN混凝土阻锈剂。
[0052]试验时，按照不同时间条件及有无阻锈剂因素对实验数据进行记录，以其中一组构件的数据为例，钢筋锈蚀控制试验电化学数据对比如图2-图7所示。
[0053]如图2所示，在同一个试验条件下，随着通电时间的延长钢筋混凝土试件I中钢筋1-2的低频容抗弧半径减小，这表明，随着通电时间的延长钢筋混凝土试件I中钢筋1-2的耐腐蚀性能逐渐降低。如图6所示，随着通电时间的延长钢筋混凝土试件I中钢筋1-2腐蚀电流密度明显增加，在第一个24h内增加的速率明显大于第二个24h，说明钢筋混凝土试件I中钢筋1-2的耐腐蚀性能在第一个24h内下降程度明显大于第二个24h。采用并行试验，可排除试验误差，直接获得时间因素及阻锈剂因素对混凝土中钢筋锈蚀情况的影响程度，并可通过控制不同的试验参数取值，设计多组系列并行试验，充分扩大试验数据。通过数据拟合及回归分析即可得到在杂散电流-高浓度卤水耦合作用下，混凝土 1-1中钢筋1-2锈蚀与通电时间、阻锈剂之间的速率关系，并可通过相关结构寿命服役理论计算方法，得出更为准确的服役状态，最终实现寿命预测并保护的目标。
[0054]本装置可控性强、操作简单、结果准确可靠、钢筋混凝土试件成型方便，成本低。本方法通过直流稳压电源模拟需要测试的环境中极为常见的杂散电流，通过控制钢筋表面不同通电时间以及钢筋混凝土试件等影响因素来实现杂散电流-卤水耦合作用下混凝土中钢筋不同锈蚀程度的控制，通过大型电化学工作站得到混凝土中不同锈蚀程度钢筋的一系列电化学试验参数及测试结果。试验周期短、实验结果分析便利，准确性高。
[0055]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种钢筋混凝土锈蚀试验装置，其特征在于:包括试验箱、电化学反应阴极钢筋板、钢筋混凝土试件、电化学工作站、用于模拟杂散电流的直流电源； 所述试验箱内设有按照实地调研数据配置的高浓度氯盐卤水溶液，电化学反应阴极钢筋板、钢筋混凝土试件置于试验箱内，并浸泡在高浓度氯盐卤水溶液中；所述电化学反应阴极钢筋板与钢筋混凝土试件接触良好； 所述钢筋混凝土试件包括混凝土和混凝土内的钢筋;直流电源的正极与钢筋混凝土试件的钢筋连接，直流电源的负极与电化学反应阴极钢筋板连接； 电化学工作站用于测试钢筋混凝土试件的钢筋进行电化学试验。2.—种采用权利要求1所述的装置进行杂散电流-卤水耦合作用下钢筋混凝土锈蚀试验的方法，其特征在于包括如下步骤: 一、按照实地调研数据配置高浓度氯盐卤水溶液，并将该溶液置于试验箱内； 二、将直流电源的正极与钢筋混凝土试件的钢筋连接，直流电源的负极与电化学反应阴极钢筋板连接； 三、将电化学反应阴极钢筋板、钢筋混凝土试件置于试验箱内，并浸泡在高浓度氯盐卤水溶液中； 四、直流电源模拟杂散电流;记录通电电压和通电时间； 五、通电一定时间后关闭直流电源，将钢筋混凝土试件放入电化学工作站进行电化学试验，得到钢筋混凝土试件的钢筋的电化学指标； 六、重复步骤二至步骤五，改变通电电压和通电时间，用电化学工作站检测钢筋混凝土试件的钢筋的电化学指标，记录钢筋混凝土试件的钢筋从成型至锈蚀直至延筋破裂失效的全部过程。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:步骤五中，所述的通电一定时间为通电.0.5-48ho
【专利摘要】本发明公开了一种钢筋混凝土锈蚀试验装置，包括试验箱、电化学工作站、直流电源；试验箱内设有高浓度氯盐卤水溶液，电化学反应阴极钢筋板、钢筋混凝土试件置于试验箱内，并浸泡在高浓度氯盐卤水溶液中；电化学反应阴极钢筋板与钢筋混凝土试件接触良好；钢筋混凝土试件包括混凝土和混凝土内的钢筋；直流电源的正极与钢筋混凝土试件的钢筋连接，直流电源的负极与电化学反应阴极钢筋板连接；电化学工作站用于测试钢筋混凝土试件的钢筋进行电化学试验。本发明还提供一种钢筋混凝土锈蚀试验方法。本装置可控性强、操作简单、结果准确可靠。本方法试验周期短、实验结果分析便利，准确性高。
【IPC分类】G01N17/02
【公开号】CN105547988
【申请号】CN201610014026
【发明人】张云升, 黄冉, 陈宏哲, 毛若卿, 张海林, 王登科
【申请人】海南瑞泽新型建材股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月8日