专利名称：简易快速评价混凝土渗透性的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种评价混凝土渗透性的装置及方法。
背景技术：
在混凝土中渗透性是一个综合指标,它是指气体、液体或离子受压力、化学势或者电场的作用，在混凝土中渗透、扩散或迁移的难易程度。混凝土的渗透性与混凝土耐久性密切相关，是评价混凝土质量最重要的指标之一。抗渗性良好的混凝土可以抵御一切外来侵蚀介质的影响，大大提高混凝土的耐久性。在我国混凝土渗透性的试验方法起初主要是透水法，由抗渗标号、渗透系数和渗水高度进行表征。近年来，氯离子电通量法(ASTM C1202)、 快速氯离子迁移系数法(RCM法)及饱盐混凝土电导率法(NEL法)等电学参数评价方法越来越多被应用评价高强高性能混凝土。透水法操作设备较复杂，试件需要密封，操作繁琐， 试验时间较长，对高强高性能混凝土只能用渗透高度评价，但渗透高度的测量值不易准确。 而氯离子电通量法由于测试时间较长，易导致电极发热，另外电学参数评价方法对于钢纤维混凝土、掺有盐类外加剂的混凝土均不适用，其适用范围受到一定限制。因此，对于大批量混凝土渗透性的对比试验及施工现场混凝土渗透性的评价需要设计一种简单的测量装置和快速、适用范围广的评价方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种简易快速评价混凝土渗透性的装置及方法，以解决目前检测混凝土渗透性的装置复杂、检测方法操作复杂且应用范围受限的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是装置方案所述装置包括微波炉和转盘，微波炉内的底部设有转盘，所述装置还包括装有水的圆柱形盒体、盒盖和钢板，圆柱形混凝土试块设在转盘上，圆柱形混凝土试块沿轴向设有圆柱形通孔，装有水的圆柱形盒体设在圆柱形通孔内，装有水的圆柱形盒体顶部设有盒盖，微波炉内设有钢板，钢板上设有长方形开口，长方形开口的高度与圆柱形混凝土试块的高度一致；方法方案所述方法包括以下步骤步骤一、首先将圆柱形盒体内装满水后放入圆柱形通孔内，然后将圆柱形混凝土试块放在微波炉的转盘上进行第一次加热，加热后取出圆柱形混凝土试块，立即测量装有水的圆柱形盒体内水的温度T1，加热功率与加热时间的选取要确保T1 ^ 80°C ；步骤二、取出圆柱形混凝土试块后，待温度降至室温后，将圆柱形混凝土试块放入盛满水的容器内进行浸泡，浸泡时间为t ；步骤三、取出圆柱形混凝土试块后，使圆柱形混凝土试块达到表干状态，圆柱形混凝土试块放在微波炉的转盘上进行第二次加热，加热功率和加热时间均与第一次加热相同；步骤四、加热后取出圆柱形混凝土试块测量圆柱形盒体内水的温度T2，根据热量计算公式Q = cm· AT计算出两次加热后圆柱形混凝土试块吸收的热量差值，其中AT =T2-T1，用Q/t的比值对混凝土渗透性进行评价。本发明具有以下有益效果1、本发明装置结构简单，只需在日常生活中所用的微波炉上加以改进；方便易得，造价低。2、本发明评价方法，只需监测混凝土样品浸泡前后导致特定容器内水温的变化和浸泡时间，计算出Q/t就可表征混凝土的渗透性，简单易行，试验时间只需几分钟。与其他的评价方法相比较，试验时间大大缩短，目前电通量法需要6小时，水压法时间不定，尤其是高强混凝土试验时间很长，再考虑这些方法要求混凝土样品的预处理时间，如烘干、真空饱水等，至少需要24小时。而本发明考虑微波加热烘干至恒重， 再次大大缩短试验周期，操作简单。
图I是本发明的整体结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I说明本实施方式，本实施方式的装置包括微波炉5和转盘6，微波炉5内的底部设有转盘6，所述装置还包括装有水的圆柱形盒体2、盒盖4和钢板 7，圆柱形混凝土试块I设在转盘6上，圆柱形混凝土试块I沿轴向设有圆柱形通孔1-1，装有水的圆柱形盒体2设在圆柱形通孔1-1内，装有水的圆柱形盒体2顶部设有盒盖4，微波炉5内设有钢板7，钢板7上设有长方形开口 8，长方形开口 8的高度与圆柱形混凝土试块 I的高度一致。
具体实施方式
二 本实施方式的方法包括以下步骤步骤一、首先将圆柱形盒体2 内装满水后放入圆柱形通孔1-1内，然后将圆柱形混凝土试块I放在微波炉5的转盘6上进行第一次加热，加热后取出圆柱形混凝土试块1，立即测量装有水的圆柱形盒体2内水的温度T1，加热功率与加热时间的选取要确保T1 ( 800C ；步骤二、取出圆柱形混凝土试块I后，待温度降至室温后，其中室温的温度为 18-25摄氏度，将圆柱形混凝土试块I放入盛满水的容器内进行浸泡，浸泡时间为t，t根据混凝土的种类而确定；步骤三、取出圆柱形混凝土试块I后，使圆柱形混凝土试块达到表干状态，圆柱形混凝土试块I放在微波炉5的转盘6上进行第二次加热，加热功率和加热时间均与第一次加热相同；步骤四、加热后取出圆柱形混凝土试块I测量圆柱形盒体2内水的温度T2，根据热量计算公式Q = cm· AT计算出两次加热后圆柱形混凝土试块I吸收的热量差值，其中AT ='-!^用Q/t的比值对混凝土渗透性进行评价。上述步骤是在未考虑混凝土样品初始含水率的情况下，即从各种混凝土实际工况中取出的样品进行上述评价的，可以用作实际工程中不同区域、部位混凝土渗透性的对比评价分析。另外，若要考虑混凝土样品具有相同的基准，去除混凝土样品初始含水率的影响，实验室常规的做法是将混凝土样品在105°C烘箱内烘干24小时至恒重，本发明中采取将混凝土样品放在微波炉中选用低功率档烘干之至恒重，然后继续重复步骤一至步骤四的试验，利用微波加热法大大缩短了混凝土样品的干燥时间。
具体实施方式
三本实施方式的步骤一中加热功率为750W-1500W，加热时间为45秒-180秒，此功率为微波炉常用功率，操作常规简易，加热时间根据混凝土的品种选取。其它步骤与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四本实施方式的步骤二中步骤二中圆柱形混凝土试块I浸泡的时间为2-24小时，浸泡时间根据混凝土的品种选取。其它步骤与具体实施方式
二或三相同。
具体实施方式
五圆柱形混凝土试块I直径为150mm,高为80mm,中心孔直径为 50mm,中心孔内装入塑料圆柱形盒体2,盒外径为50mm,内径为44mm,高为80mm,长方形窗口 8的高为80mm，宽为20mm，钢板的厚度为3mm。塑料圆柱形盒体2内注入IOOml水，盖上盒盖4，圆柱形混凝土试块I放入微波炉5内的转盘6上的中心处，微波炉5具有功率调节、 功率数字显示、加热时间设置的功能，调节微波炉输出功率为1000W，微波炉5发射的微波通过钢板7的长方形窗口 8，径向射在圆柱形混凝土试块I上，加热时间为120秒，加热后取出圆柱形混凝土试块I，打开盒盖4测量圆柱形盒体2内水的温度，将圆柱形混凝土试块 I浸入装有水的容器内，浸泡2小时后取出圆柱形混凝土试块1，用湿布擦去其表面水分使其至表干状态，再次将圆柱形混凝土试块I放入微波炉5的转盘6上，用微波炉5对圆柱形混凝土试块I再次加热,加热时间与加热功率与第一次相同，加热后取出圆柱形混凝土试块1，再次测量塑料圆柱形盒体2内的温度，利用二次温度差可计算浸泡后混凝土吸收的热量，将Q/t的比值可作为评价混凝土渗透性的指标。水分子是极性分子。微波通过水时，水有较强吸收微波能量的能力。混凝土内含水分的多少与微波通过混凝土微波强度降低的数值相关。第一次加热圆柱形混凝土试块， 塑料圆柱形盒体2内水温度上升，微波通过未浸水的圆柱形混凝土试块1，圆柱形混凝土试块I吸收了部分微波的能量，其数值与混凝土的成分相关；第二次加热圆柱形混凝土试块 1，微波通过已经渗入水的圆柱形混凝土试块1，由于圆柱形混凝土试块I中含水，试块吸收了较多的微波能量，微波强度降低，塑料圆柱形盒体2内的水升温幅度小，塑料圆柱形盒体 2内的水两次加热后的温差与混凝土试块渗入水分的多少相关，方法中获得Q/t的比值可作为评价混凝土渗透性的指标。混凝土结构疏松多孔，渗透性高，浸泡时进入混凝土内部的水就多，加热时混凝土吸收的热量值就大，相同试验条件下该Q/t的比值越大，混凝土的渗透性越高。
权利要求
1.一种简易快速评价混凝土渗透性的装置，所述装置包括微波炉(5)和转盘￠)，微波炉(5)内的底部设有转盘￠)，其特征在于所述装置还包括装有水的圆柱形盒体(2)、盒盖(4)和钢板(7)，圆柱形混凝土试块(I)设在转盘(6)上，圆柱形混凝土试块(I)沿轴向设有圆柱形通孔(1-1)，装有水的圆柱形盒体(2)设在圆柱形通孔(1-1)内，装有水的圆柱形盒体⑵顶部设有盒盖(4)，微波炉(5)内设有钢板(7)，钢板(7)上设有长方形开口(8)， 长方形开口(8)的高度与圆柱形混凝土试块(I)的高度一致。
2.一种采用权利要求I所述装置简易快速评价混凝土渗透性的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤步骤一、首先将圆柱形盒体(2)内装满水后放入圆柱形通孔(1-1)内， 然后将圆柱形混凝土试块(I)放在微波炉(5)的转盘(6)上进行第一次加热，加热后取出圆柱形混凝土试块(I)，立即测量装有水的圆柱形盒体(2)内水的温度T1，加热功率与加热时间的选取要确保T1 ^ 80°C ；步骤二、取出圆柱形混凝土试块(I)后，待温度降至室温后，将圆柱形混凝土试块(I) 放入盛满水的容器内进行浸泡，浸泡时间为t ；步骤三、取出圆柱形混凝土试块(I)后，使圆柱形混凝土试块达到表干状态，圆柱形混凝土试块(I)放在微波炉(5)的转盘(6)上进行第二次加热，加热功率和加热时间均与第一次加热相同；步骤四、加热后取出圆柱形混凝土试块(I)测量圆柱形盒体(2)内水的温度T2，根据热量计算公式Q = cm · AT计算出两次加热后圆柱形混凝土试块(I)吸收的热量差值，其中 ΔΤ = T2-T1W Q/t的比值对混凝土渗透性进行评价。
3.根据权利要求4所述简易快速评价混凝土渗透性的的方法，其特征在于步骤一中加热功率为750W-1500W，加热时间为45秒-180秒。
4.根据权利要求5所述简易快速评价混凝土渗透性的的方法，其特征在于步骤二中圆柱形混凝土试块(I)浸泡的时间为2-24小时。
全文摘要
简易快速评价混凝土渗透性的装置及方法，它涉及一种评价混凝土渗透性的装置及方法。针对目前检测混凝土渗透性的装置复杂、检测方法操作复杂且应用范围受限的问题。装置方案圆柱形混凝土试块设在转盘上，装有水的圆柱形盒体设在圆柱形通孔内，装有水的圆柱形盒体顶部设有盒盖，微波炉内设有钢板，钢板上设有长方形开口；方法方案将圆柱形混凝土试块放在微波炉的转盘上进行第一次加热；将圆柱形混凝土试块放入盛满水的容器内进行浸泡，浸泡时间为t，圆柱形混凝土试块放在微波炉的转盘上进行第二次加热；计算出两次加热后圆柱形混凝土试块吸收的热量差值Q，用Q/t的比值对混凝土渗透性进行评价。本发明检测混凝土渗透性。
文档编号G01N15/08GK102590061SQ20121001899
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者杨英姿, 邓宏卫, 高小建 申请人:哈尔滨工业大学