一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备

摘要

本发明公开一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，包括一烘烤箱、储液槽以及总控机箱，所述烘烤箱与储液槽通过溶液循环系统连接，所述烘烤箱还连接一热风循环系统，所述溶液循环系统、热风循环系统均连接总控机箱，所述总控机箱用于控制溶液循环系统和热风循环系统的自动启停。本发明的高温干湿循环试验设备，操作简便、降低了工作量，更方便控制。

说明书

技术领域

本发明涉及材料耐久性试验设备领域，尤其涉及一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化试验设备。

背景技术

高温干湿循环作为一种加速混凝土及其他材料劣化的试验研究手段，被广泛应用于科研高校、企业等单位，高温干湿循环模拟的是一种滨海自然腐蚀环境和特点，目前对于该方法的应用基本局限于手动，例如在腐蚀溶液中浸泡几天，再拿出来自然风干或借助其他相关设备烘干几天，然后又放入溶液浸泡，于此反复进行，显然这种操作起来工作量大，试验影响因素多，甚至不能将干湿循环制度以小时为单位安排。所以现有技术存在操作不便、工作量大、不方便控制等问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，旨在解决现有高温干湿循环试验过程中存在操作不便、工作量大、不方便控制等问题。

本发明的技术方案如下：

一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，包括一烘烤箱、储液槽以及总控机箱，所述烘烤箱与储液槽通过溶液循环系统连接，所述烘烤箱还连接一热风循环系统，所述溶液循环系统、热风循环系统均连接总控机箱，所述总控机箱用于控制溶液循环系统和热风循环系统的自动启停。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述热风循环系统包括一循环风泵及连接所述循环风泵的加热箱，所述加热箱设置在烘烤箱的入风口，所述烘烤箱的出风口通过风管连接于循环风泵。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述溶液循环系统包括一循环水泵，所述循环水泵通过一进水管连接烘烤箱的进水口，所述进水管在循环水泵的两端错位连接有两个出水管。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述烘烤箱中间隔设置有多个层板。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述烘烤箱顶部设置有炉盖。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述储液槽材质为PVC。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述溶液循环系统中设置有一过滤器。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述烘烤箱材质为不锈钢。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述层板设置有3层。

所述的模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，其中，所述总控机箱中还设置有嵌入式芯片，用于控制溶液循环系统和热风循环系统的自动启停及记录循环周期次数。

有益效果：本发明的设备主要由两大容器、两套循环系统和一个总控机箱构成，浸泡过程中储液槽中溶液由溶液循环系统注入到烘烤箱中进行浸泡，浸泡结束后自动将烘烤箱中的溶液排回到储液槽中，然后由热风循环系统对试件进行加热，所以本发明的高温干湿循环试验设备，操作简便、降低了工作量，更方便控制。

附图说明

图1为本发明一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备第一视角结构示意图。

图2为本发明一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备第二视角结构示意图。

图3为利用本发明设备进行试验的结果示意图。

具体实施方式

本发明提供一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合图1和图2所示，本发明所提供的一种模拟滨海腐蚀环境的高温干湿循环自动化实验设备较佳实施例，其包括一烘烤箱100、储液槽200以及总控机箱，所述烘烤箱100与储液槽200通过溶液循环系统连接，所述烘烤箱100还连接一热风循环系统，所述溶液循环系统、热风循环系统均连接总控机箱，所述总控机箱用于控制溶液循环系统和热风循环系统的自动启停。

总的来说，本发明的设备主要由两大容器、两套循环系统和一个总控机箱构成，在试验过程中，将需要劣化的混凝土试件300放在烘烤箱100内，烘烤箱100为混凝土试件300劣化的主要空间，混凝土试件300的溶液浸泡和高温烘干都在此空间内进行，由于无需人工搬运混凝土试件，所以节省了大量体力劳动，试验时，首先通过溶液循环系统将储液槽200中的溶液注入到烘烤箱中，对混凝土试件300进行浸泡，浸泡结束后自动将烘烤箱100中的溶液排回到储液槽200中，保持烘烤箱100内无剩余溶液，然后由热风循环系统将热风通入到烘烤箱100中对混凝土试件300进行高温烘烤，这样实现了浸泡过程和高温烘烤过程的自动切换，所以降低了工作强度，且更易控制。

所述热风循环系统包括一循环风泵120及连接所述循环风泵的加热箱110，所述加热箱110设置在烘烤箱100的入风口，所述烘烤箱100的出风口通过风管130连接于循环风泵120。本发明采用热风循环加热系统，而不是采用电加热管加热，其保证烘烤过程烘烤箱100内的温度场的均匀，从而避免了温度死角。

所述溶液循环系统包括一循环水泵140，所述循环水泵140通过一进水管150连接烘烤箱100的进水口，所述进水管150在循环水泵140的两端错位连接有两个出水管160。

本发明的总控机箱中设置有嵌入式芯片，用于控制溶液循环系统和热风循环系统的自动启停，各个循环过程由该嵌入式芯片完成自动控制，并且循环完成后可自动记录总的循环周期次数，另外，还具有断电记忆功能，当意外断电时，会自动记录下断电前的循环状态，电路恢复后接着断电前的状态继续工作。

具体来说，可在出水管160及进水管150上设置电磁阀，将这两个电磁阀连接于总控机箱，将循环风泵140连接于总控机箱，当启动循环试验设备时，控制进水管150开启，使储液槽200中溶液进入到烘烤箱100，并控制一段时间后关闭，然后进行浸泡，浸泡一段时间后出水管160开启，使溶液排回至储液槽200中，并常温风干一段时间，然后开启循环风泵120使热风进入到烘烤箱100中，烘烤一段时间，然后关闭循环风泵120，冷却一段时间，完成一个循环周期，整个过程为全自动完成，每个过程的持续或完成时间均可进行设置，并且由设备自动切换并循环。

所述烘烤箱100中间隔设置有多个层板180，如图2所示，层板可设置3层。烘烤箱100内的尺寸为长2000mm，宽为800mm，高900mm，可放置三层混凝土试件300，例如每层放置15个尺寸为150mm×150mm×150mm立方体试块和15个尺寸为400mm×100mm×100mm长方体试块。

所述烘烤箱100顶部设置有炉盖170，其底部设置有底斜板190。

所述储液槽200材质为PVC。所述烘烤箱100其为不锈钢为材质，以提供耐腐蚀性能。所述溶液循环系统中设置有一过滤器210。

烘烤过程中，烘烤箱100内的温度可控制在30~120℃之间，误差在±3℃。由于在烘烤过程的干燥程度对混凝土劣化速度影响非常大，如果在烘烤过程混凝土体内的水分未能完全干燥，会大大降低劣化速度，所以对烘烤过程的湿度控制和在烘烤过程之前的排水过程的控制非常重要，排水过程必须要达到烘烤箱内不存在明水的状态。

混凝土试件300在上述设备中，经过15天、45天、75天、125天、155天、170天及180天劣化周期的侵蚀，通过对每组不同劣化周期的对照立方体试件进行混凝土抗压强度试验，来反映不同劣化周期下混凝土试块强度的变化规律。经质量分数为7±0.5%的硫酸盐溶液干湿循环作用后的立方体试件抗压强度试验数据见图3，test为3个试验值，average为三个试验值的平均值。

循环步骤包括7±0.5%的硫酸盐溶液浸泡15个小时，然后常温风干1个小时，再在80℃的烘烤箱中烘烤6小时，常温冷却2小时（冷却至30±3℃），这样一个循环周期为24小时。

由图3分析可知，混凝土抗压强度随劣化周期的变化规律可归纳为：1）劣化前期，抗压强度值下降幅度较小，基本没有变化，45个劣化周期抗压强度损失率仅4.12%；2） 劣化到一定程度（75天左右），强度值下降明显,其中75天强度损失率为8.82%，105、125周期强度损失率分别高达21.42%、33.5%；3）劣化后期（155天之后），混凝土抗压强度值下降幅度较大，其中155天的强度下降率为42.8%，180天抗压强度下降率高达74.8%。可见，该干湿循环试验设备能大大加快试验进程。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，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，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。