一种超临界CO2环境下的混凝土碳化试验装置的制作方法

一种超临界co2环境下的混凝土碳化试验装置
技术领域
1.本实用新型涉及混凝土碳化试验装置，特别涉及一种超临界co2环境下的混凝土碳化试验装置。


背景技术：

2.混凝土超临界碳化可以吸收大量二氧化碳转化成碳酸钙，对保护环境有着重要意义，同时碳化能大幅提高试件强度，改善材料的孔径分布，使材料的中细径孔大幅降低，提高材料的抗渗透能力。但目前的混凝土碳化试验主要正对的一定浓度的气体co2对混凝土的碳化作用，尚无超临界co2环境下的碳化试验方法，需要对混凝土在超临界co2环境下的碳化速率及碳化后的性能进行评价，因此需要开发超临界co2碳化装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种超临界co2环境下的混凝土碳化试验装置，以解决现有技术中存在的问题。
4.为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，1.一种超临界co2环境下的混凝土碳化试验装置，其特征在于：包括气瓶ⅰ、碳化反应箱和气瓶ⅱ。
5.所述碳化反应箱包括箱体、温度压力传感器和仪表控制盘。所述箱体内设有隔板。所述隔板将箱体内部分割为试验区a和工作区b。试验区a内放置混凝土试件。
6.所述试验区a的侧壁上设置有进气口和出气口。所述进气口与气瓶ⅰ连通，出气口与气瓶ⅱ连通。所述气瓶ⅰ和气瓶ⅱ连通。所述进气口与气瓶ⅰ之间的管路上依次设置有压力表ⅰ、加压装置、高压缓冲罐、压力表ⅱ、截止阀和流量计。所述出气口与气瓶ⅱ之间的管路上依次设置有减压阀和过滤器。所述气瓶ⅰ和气瓶ⅱ之间的管路上设置有调压阀。所述试验区a内设有加湿系统、二氧化碳浓度传感器和湿度传感器。
7.所述工作区b内设置有加热元件。所述温度压力传感器与加热元件以及加压装置连接。
8.所述加湿系统、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、加压装置、截止阀、加热元件、温度压力传感器、减压阀和调压阀均与仪表控制盘电性连接。
9.进一步，试验装置中的管路为塑料管、橡胶管或钢管。
10.进一步，所述混凝土试件整体为长方体。所述混凝土试件包括两个端面和四个侧面。所述混凝土试件的一个侧面为被检测面。所述混凝土试件的其余三个侧面和两个端面为密封面。所述密封面涂覆有环氧树脂层。所述被检测面上绘制有若干条等分划线。所述等分划线的长度方向与混凝土试件的长度方向平行。相邻两根等分划线之间的间隔相等。
11.本实用新型的技术效果是毋庸置疑的：
12.a.二氧化碳加压和回收一体化；
13.b.反应过程操作简单，安全性好；
14.c.为综合分析和评估混凝土结构的耐久性奠定基础。
附图说明
15.图1为试验装置结构示意图；
16.图2为混凝土试件结构示意图；
17.图3为等分划线示意图；
18.图4为混凝土试件切割示意图。
19.图中：试验区a、工作区b、气瓶1、压力表ⅰ2、加压装置3、高压缓冲罐4、压力表ⅱ5、截止阀6、流量计7、碳化反应箱8、加热元件9、温度压力传感器10、仪表控制盘11、减压阀12、过滤器13、气瓶14、调压阀15、混凝土试件16、被检测面1601、等分划线1602。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。
21.实施例1：
22.本实施例公开一种超临界co2环境下的混凝土碳化试验装置，包括气瓶ⅰ1、碳化反应箱和气瓶ⅱ14。
23.所述碳化反应箱包括箱体8、温度压力传感器10和仪表控制盘11。所述箱体8内设有隔板。所述隔板将箱体8内部分割为试验区a和工作区b。试验区a内放置混凝土试件16。
24.所述混凝土试件16整体为长方体。所述混凝土试件16包括两个端面和四个侧面。所述混凝土试件16的一个侧面为被检测面1601。所述混凝土试件16的其余三个侧面和两个端面为密封面。所述密封面涂覆有环氧树脂层。所述被检测面1601上绘制有多条等分划线1602。所述等分划线1602的长度方向与混凝土试件16的长度方向平行。相邻两根等分划线1602之间的间隔相等。
25.所述试验区a的侧壁上设置有进气口和出气口。所述进气口与气瓶ⅰ1连通，出气口与气瓶ⅱ14连通。所述气瓶ⅰ1和气瓶ⅱ14连通。所述进气口与气瓶ⅰ1之间的管路上依次设置有压力表ⅰ2、加压装置3、高压缓冲罐4、压力表ⅱ5、截止阀6和流量计7。所述出气口与气瓶ⅱ14之间的管路上依次设置有减压阀12和过滤器13。所述气瓶ⅰ1和气瓶ⅱ14之间的管路上设置有调压阀15。试验装置中的管路为塑料管、橡胶管或钢管。所述试验区a内设有加湿系统、二氧化碳浓度传感器和湿度传感器。
26.所述工作区b内设置有加热元件9。所述温度压力传感器10与加热元件9和加压装置3连接。
27.所述加湿系统、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、加压装置3、截止阀6、加热元件9、温度压力传感器10、减压阀12和调压阀15均与仪表控制盘11电性连接。
28.开展混凝土试件16碳化试验时，按照试验要求在仪表控制盘11上设置温度、湿度、二氧化碳浓度和压力目标值。仪表控制盘11控制加压装置3和截止阀6开启，二氧化碳进入试验区a。仪表控制盘11控制加热元件9开启加热或制冷功能，将试验区a内温度调节至目标值。仪表控制盘11控制加湿系统开启加湿或除湿功能，将试验区a内湿度调节至目标值。当二氧化碳浓度传感器采集到的二氧化碳浓度满足要求时，仪表控制盘11控制加压装置3和截止阀6关闭，二氧化碳停止进入。碳化反应结束后，仪表控制盘11控制减压阀12开启，实现
从试验区a到气瓶ⅱ14的二氧化碳回收。仪表控制盘11控制调压阀15开启，将二氧化碳从气瓶ⅱ14转移至气瓶ⅰ1。
29.分析混凝土试件16的碳化深度时，将混凝土试件16沿与被检测面1601垂直的方向切割为块。清理断面后在断面上喷涂酚酞溶液。用精度为0.5mm的钢直尺按图3所画直线测量10个碳化深度，并取平均值。


技术特征：
1.一种超临界co2环境下的混凝土碳化试验装置，其特征在于：包括气瓶ⅰ(1)、碳化反应箱和气瓶ⅱ(14)；所述碳化反应箱包括箱体(8)、温度压力传感器(10)和仪表控制盘(11)；所述箱体(8)内设有隔板；所述隔板将箱体(8)内部分割为试验区a和工作区b；试验区a内放置混凝土试件(16)；所述试验区a的侧壁上设置有进气口和出气口；所述进气口与气瓶ⅰ(1)连通，出气口与气瓶ⅱ(14)连通；所述气瓶ⅰ(1)和气瓶ⅱ(14)连通；所述进气口与气瓶ⅰ(1)之间的管路上依次设置有压力表ⅰ(2)、加压装置(3)、高压缓冲罐(4)、压力表ⅱ(5)、截止阀(6)和流量计(7)；所述出气口与气瓶ⅱ(14)之间的管路上依次设置有减压阀(12)和过滤器(13)；所述气瓶ⅰ(1)和气瓶ⅱ(14)之间的管路上设置有调压阀(15)；所述试验区a内设有加湿系统、二氧化碳浓度传感器和湿度传感器；所述工作区b内设置有加热元件(9)；所述温度压力传感器(10)与加热元件(9)以及加压装置(3)连接；所述加湿系统、二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、加压装置(3)、截止阀(6)、加热元件(9)、温度压力传感器(10)、减压阀(12)和调压阀(15)均与仪表控制盘(11)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种超临界co2环境下的混凝土碳化试验装置，其特征在于：试验装置中的管路为塑料管、橡胶管或钢管。3.根据权利要求1所述的一种超临界co2环境下的混凝土碳化试验装置，其特征在于：所述混凝土试件(16)整体为长方体；所述混凝土试件(16)包括两个端面和四个侧面；所述混凝土试件(16)的一个侧面为被检测面(1601)；所述混凝土试件(16)的其余三个侧面和两个端面为密封面；所述密封面涂覆有环氧树脂层；所述被检测面(1601)上绘制有若干条等分划线(1602)；所述等分划线(1602)的长度方向与混凝土试件(16)的长度方向平行；相邻两根等分划线(1602)之间的间隔相等。

技术总结
实用新型提供一种超临界CO2环境下的混凝土碳化试验装置。所述试验装置包括气瓶Ⅰ、碳化反应箱和气瓶Ⅱ。所述碳化反应箱包括箱体、温度压力传感器和仪表控制盘。所述箱体内设有隔板。所述隔板将箱体内部分割为试验区A和工作区B。试验区A内放置混凝土试件。该装置中，二氧化碳加压和回收一体化，反应过程操作简单，安全性好。全性好。全性好。


技术研发人员：刘耕 魏伟 关英俊 王文 杨艳
受保护的技术使用者：四川省交通勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2021.06.16
技术公布日：2021/12/28