本发明涉及一种治理混凝土氯离子含量超标的装置,属于混凝土结构耐久性技术领域。
背景技术:
混凝土是工程建设的重要组成部分,混凝土是由水泥、水、骨料、外加剂等混合而成的,混凝土的质量直接决定了工程建设的质量。混凝土的应用过程中会发现氯离子危害,氯离子会降低混凝土的强度和耐久性,影响了工程的使用年限,必须合理控制好混凝土中的氯离子,有效预防氯离子的危害。
混凝土中氯离子的来源主要包括:(1)水泥,水泥中的氯盐容易引起氯离子含量超标的问题,而且水泥原料也是氯离子的主要来源;(2)砂石,混凝土中经常使用海砂,海砂是从海水中收集起来的,收集过程中海砂表面会存有氯离子;(3)水,混凝土拌合时如果采用地表水、地下水必须进行适用性检验,合格才能用,如果选用海水就会造成氯离子超标的情况,因此尽量在拌制混凝土中选择符合国家标准的生活饮用水;(4)外加剂,此类材料都含有氯盐的成分,在使用外加剂时应考虑混凝土的使用功能去严格控制其掺量,从而预防氯离子超标。
混凝土中氯离子的危害:(1)降低强度,氯离子在混凝土中含量偏高会破坏混凝土自身抗化学腐蚀的能力,直接影响到混凝土的耐久性,进而降低了混凝土的强度,在混凝土结构中引起松散、承载不足的问题,缩减了混凝土在工程中的使用寿命,导致混凝土提前进入失效的状态。当混凝土中氯离子含量偏高时,整个混凝土结构会偏离原有的设计标准,混凝土此时会处于低强度与腐蚀的情况中,氯离子浓度高的位置有腐蚀问题,其会破坏周围的混凝土结构,致使混凝土有剥离的情况,直接影响到混凝土的结构状态。(2)腐蚀钢筋,混凝土工程中比较重要的材料是钢筋,氯离子会腐蚀钢筋材料,氯离子参与钢筋腐蚀的过程中,破坏了钢筋表层的钝化膜,加快了钢筋腐蚀的速度,剥离了钢筋结构与混凝土[1]。氯离子在混凝土结构中对钢筋材料产生了破坏性的作用,主要是腐蚀钢筋的材料,氯离子在钢筋表面发生腐蚀,降低了钢筋材料的强度和承载水平,钢筋在混凝土结构中丧失了承载力,无法支撑混凝土结构,进而对钢筋混凝土结构造成了破坏。氯离子腐蚀钢筋后,引起了混凝土建筑工程早衰的情况,导致混凝土工程提前进入了不稳定的状态,增加了混凝土工程的安全风险。(3)影响耐久性,氯离子对混凝土、钢筋的双重作用,就会干预混凝土的整体耐久性。在氯离子含量较高的环境中,就会引起钢筋腐蚀,造成混凝土结构破坏,致使混凝土提供标准的荷载,也不能在规定的年限中保持着安全稳定性。耐久性是混凝土工程的重要指标,当氯离子在混凝土结构中产生破坏,就会影响混凝土的耐久性,不利于混凝土工程的安全使用。氯离子在混凝土耐久性方面的影响是一项重要的问题,氯离子干预混凝土的耐久性,就会影响到混凝土的使用寿命,导致混凝土结构提前进入老化的不良状态,在混凝土工程中埋下安全隐患。
因此,设计一种治理混凝土氯离子含量超标的装置,它能够高效地去除混凝土中氯离子。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于:提供一种治理混凝土氯离子含量超标的装置,它解决了如何高效地利用双向电迁法去除混凝土中氯离子的问题。
本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现:
一种治理混凝土氯离子含量超标的装置,它包括双向电迁装置、固定框架、直流电源;
所述双向电迁装置包括金属网片、阻锈剂海绵层、保水密封层,金属网片铺设在混凝土外表面,金属网片外铺设阻锈剂海绵层,阻锈剂海绵层外铺设保水密封层,金属网片和阻锈剂海绵层被密封在保水密封层内;
所述固定框架将双向电迁装置压紧固定在混凝土外表面;
所述直流电源阳极与金属网片连接,直流电源阴极与混凝土内部的钢筋连接。
作为优选实例,所述金属网片采用不锈钢网片。
作为优选实例,所述阻锈剂海绵层是由吸收阻锈剂的海绵制作而成。
作为优选实例,所述阻锈剂采用胺类阻锈剂。
作为优选实例,所述固定框架由拉杆、膨胀螺丝构成,纵横交错的多根拉杆压在双向电迁装置上,膨胀螺丝将拉杆与混凝土墙壁锁紧。
作为优选实例,所述固定框架由拉杆、螺杆、螺母构成,混凝土柱四面均铺设双向电迁装置,两根拉杆平行压在混凝土柱前后两面,螺杆贯穿两根拉杆的同一侧端部,螺杆端部通过螺母锁紧,两根拉杆和两根螺杆形成矩形框架,矩形框架将双向电迁装置与混凝土柱四面压紧,每根混凝土柱上等间距设置多组矩形框架。
作为优选实例,所述保水密封层采用不透气的塑料薄膜。
本发明的有益效果是:
(1)双向电迁装置将混凝土结构内部的钢筋作为阴极,将混凝土结构外表面铺设金属网片作为阳极,在金属网片外铺设含阻锈剂溶液的海绵层,施加直流电源,使钢筋和金属网片之间形成电场,使得阻锈剂迁入混凝土内,包覆在钢筋表面,而氯离子迁出混凝土,防止锈蚀钢筋,提高混凝土强度;
(2)双向电迁装置采用阻锈剂海绵层外铺设保水密封层,具有良好的保湿性,能够长时间高效地进行阻锈剂迁入和氯离子去除;
(3)采用的胺类阻锈剂有极性基(氨基)与非极性基(碳链)组成,极性基可以牢牢地吸附在钢筋表面,而非极性基能完整地覆盖钢筋表面,使钢筋与氧气、氯离子等侵蚀介质隔离开,更够达到更好的防锈效果;
(4)固定框架能够灵活运用,可将双向电迁装置固定在基础柱、基础圈梁、独立基础、条形基础等混凝土结构表面。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图;
图2为本发明应用于墙壁内嵌混凝土柱的结构示意图;
图3为本发明应用于混凝土基础柱、基础圈梁的横截结构示意图;
图4为本发明应用于混凝土基础柱、基础圈梁的侧视结构示意图。
图中:双向电迁装置1,金属网片11,阻锈剂海绵层12,保水密封层13,固定框架2,拉杆21,膨胀螺丝22,螺杆23,螺母24,直流电源3,混凝土4,钢筋5。
具体实施方式
为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
如图1-图4所示,一种治理混凝土氯离子含量超标的装置,它包括双向电迁装置1、固定框架2、直流电源3;
双向电迁装置1包括金属网片11、阻锈剂海绵层12、保水密封层13,金属网片11铺设在混凝土4外表面,金属网片11外铺设阻锈剂海绵层12,阻锈剂海绵层12外铺设保水密封层13,金属网片11和阻锈剂海绵层12被密封在保水密封层13内;
固定框架2将双向电迁装置1压紧固定在混凝土4外表面;
直流电源3阳极与金属网片11连接,直流电源3阴极与混凝土4内部的钢筋5连接。
实施例1
如图1、图2所示,在嵌入墙面的混凝土柱上的应用:
金属网片11采用不锈钢网片。
阻锈剂海绵层12是由吸收阻锈剂的海绵制作而成。
阻锈剂采用胺类阻锈剂。
保水密封层13采用不透气的塑料薄膜。
固定框架2由拉杆21、膨胀螺丝22构成,纵横交错的多根拉杆21压在双向电迁装置1上,膨胀螺丝22将拉杆21与混凝土墙壁锁紧。
实施例2
如图3、图4所示,在基础柱、基础圈梁上的应用:
金属网片11采用不锈钢网片。
阻锈剂海绵层12是由吸收阻锈剂的海绵制作而成。
阻锈剂采用胺类阻锈剂。
保水密封层13采用不透气的塑料薄膜。
固定框架2由拉杆21、螺杆23、螺母24构成,混凝土柱四面均铺设双向电迁装置1,两根拉杆21平行压在混凝土柱前后两面,螺杆23贯穿两根拉杆21的同一侧端部,螺杆23端部通过螺母24锁紧,两根拉杆21和两根螺杆23形成矩形框架,矩形框架将双向电迁装置1与混凝土柱四面压紧,每根混凝土柱上等间距设置多组矩形框架。
实施例3
在独立基础、条形基础上的应用:
金属网片11采用不锈钢网片。
阻锈剂海绵层12是由吸收阻锈剂的海绵制作而成。
阻锈剂采用胺类阻锈剂。
保水密封层13采用不透气的塑料薄膜。
对于独立基础、条形基础朝上的面或斜面上,只需要将固定框架2直接压在保水密封层13上,依靠重力压紧,就可具有良好的保湿效果。
工作原理:
双向电迁装置1将混凝土4结构内部的钢筋5作为阴极,将混凝土4结构外表面铺设金属网片11作为阳极,在金属网片11外铺设含阻锈剂溶液的海绵层,施加直流电源3,使钢筋5和金属网片11之间形成电场,使得阻锈剂迁入混凝土4内,包覆在钢筋5表面,而氯离子迁出混凝土4,防止锈蚀钢筋5,提高混凝土4强度;
双向电迁装置1采用阻锈剂海绵层12外铺设保水密封层13,具有良好的保湿性,能够长时间高效地进行阻锈剂迁入和氯离子去除;
采用的胺类阻锈剂有极性基(氨基)与非极性基(碳链)组成,极性基可以牢牢地吸附在钢筋5表面,而非极性基能完整地覆盖钢筋5表面,使钢筋5与氧气、氯离子等侵蚀介质隔离开,更够达到更好的防锈效果;
固定框架2能够灵活运用,可将双向电迁装置1固定在基础柱、基础圈梁、独立基础、条形基础等混凝土4结构表面。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。