一种RIM测试装置和RIM测试方法

摘要

本发明公开了一种RIM测试装置和RIM测试方法。RIM测试装置包括测试主机和至少一个装有阴极电解液的试验槽，阴极电解液中置有阴极；试验槽内部有一斜面，斜面上置有倾斜的橡胶套，橡胶套内部装有混凝土试件和阳极电解液，混凝土试件固定于橡胶套底部，阳极电解液中置有阳极；阳极和阴极分别与测试主机连接，其特征在于，包括不透光的密闭箱体，所述的试验槽布置在密闭箱体中，密闭箱体的箱壁上包括通线孔，阳极和阴极与测试主机连接的电线穿过密闭箱体的通线孔。本发明的采用密闭的试验的环境，不仅可以保证电解液不发生分解，而且可以单独控制箱体内部的温度，测试数据较为准确，可靠度较高。

说明书

[技术领域]

本发明涉及混凝土表层碘离子渗透测试，尤其涉及一种RIM测试装置和RIM 测试方法。

[背景技术]

钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点，造价较低，是土木工程结构 设计中的首选形式，其应用范围非常广泛，是最常用的结构形式。但这并不说 明钢筋混凝土结构是十全十美的。事实上，混凝土应用于土木工程的100多年 间，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服 役年限，其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的是由于使用荷载的 不利变化引起的，但更多的是由于结构的耐久性不足导致的。特别是沿海及近 海地区的混凝土结构，由于海洋环境对混凝土的腐蚀，导致钢筋锈蚀而使结构 发生早期损坏，降低了结构的耐久性能，这已成为实际工程中的重要问题。目 前，在实验室有许多试验方法可以评价混凝土抗氯离子扩散的性能，各种渗透 性试验方法所研究的渗透过程、所依据的原理各不相同，其最终目的都是计算 氯离子的扩散系数，从而有助于结构寿命的准确预测。因此，国内外相关研究 主要集中在氯离子扩散系数上，但内含氯离子混凝土结构扩散系数的测定还有 待解决。

抗氯离子渗透的能力是评价高性能混凝土耐久性的一项有效指标，目前测 量混凝土渗透系数最常用的方法是非稳态电迁移试验(RCM)，该方法最初由Tang 建立，后来形成Build492规范。但是当混凝土内部含有氯离子且含量过多的时 候，结构内含氯离子也会在电场作用下迁移，并且会和指示剂发生反应。这两 种作用都会影响到RCM实验结果的准确性，当内含氯离子超出一定限值，采用 RCM的实验方法将不能测出结构的氯离子扩散系数，需要采用新型的RIM测试方 法。

RIM测试即非稳态碘离子快速扩散(RapidIodineMigration，RIM)测试。 然而，目前RIM测试设备依然使用的是RCM测试设备。

专利号为CN200820302173.9的发明公开了一种混凝土RCM氯离子扩散系数 &电通量多功能测试仪，包括RCM氯离子扩散系数测试设备、电通量测试设备和 测试主机；RCM氯离子扩散系数测试设备包括至少一个装有阴极电解液的溶液器 皿(10)，阴极电解液(11)中置有阴极(18)；溶液器皿的内部有一斜面，斜面上 置有一个倾斜的有机硅橡胶套(16)，有机硅橡胶套由支架(12)支撑，其内部装 有混凝土试件(25)和阳极电解液(14)，混凝土试件(25)固定于有机硅橡胶套底 部，阳极电解液中置有阳极(15)和温度传感器(13)。

因为RIM测试方法需要引入碘离子的药品是NaI,NaI不同于RCM测试方法 引入氯离子的Nacl。碘化钠具有潮解性，在湿空气中吸收水分而结块。与空气 接触，能使碘游离析出，见光易分解。因此使用上述的RCM氯离子扩散系数测 试设备做RIM测试可靠度不高，测试数据不能满足精度要求。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种测试数据可靠度较高的RIM测试装置。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种测试数据可靠度较高的RIM测 试方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种RIM测试装置， 包括测试主机、不透光的密闭箱体和至少一个装有阴极电解液的试验槽，阴极 电解液中置有阴极；试验槽内部有一斜面，斜面上置有倾斜的橡胶套，橡胶套 内部装有混凝土试件和阳极电解液，混凝土试件固定于橡胶套底部，阳极电解 液中置有阳极，阳极和阴极分别与测试主机连接；所述的试验槽布置在密闭箱 体中，密闭箱体的箱壁上包括通线孔，阳极和阴极与测试主机连接的电线穿过 密闭箱体的通线孔。

以上所述的RIM测试装置，密闭箱体内装有温度控制系统，温度控制系统 包括微型空调和温度测定计。

以上所述的RIM测试装置，斜面与水平面的夹角为30°。

以上所述的RIM测试装置，试验槽底面为坡面，试验槽的底部接排液管， 排液管的入口位于坡面的低点部位；排液管穿过密闭箱体的侧壁，排液管的出 口装有阀门。

以上所述的RIM测试装置，每个试验槽包括复数块隔板，隔板将试验槽分 隔成复数个试样固定槽，每个试样固定槽的斜面上置有所述的橡胶套。

以上所述的RIM测试装置，包括复数个试验槽，试验槽通过螺钉可拆卸地 固定在密闭箱体的底板上。

以上所述的RIM测试装置，所述的测试主机为非稳态扩散系数试验仪。

一种RIM测试方法，包括上述的RIM测试装置，混凝土试件除上、下表面 外，四周表面涂覆防水层密闭；阴极电解液为质量百分比浓度23.78％的NaI溶 液，阳极电解液为摩尔浓度为0.3mol/L的KOH水溶液；并按设定的电压、电流 和时间对混凝土试件进行通电试验。

以上所述的RIM测试方法，混凝土试件进行预处理，预处理包括将上下表 面处于干燥状态下的混凝土试件置于真空容器中进行真空处理；真空处理时在 4-6分钟内将真空容器中的气压减少至1-5kPa,并应保持在真空度下2-4个小 时；在真空泵仍然运转的情况下，将饱和氢氧化钙溶液注入真空容器，将试件 浸没；0.5-1.5小时后真空容器恢复至常压，混凝土试件在常压下浸泡15-25小 时。

以上所述的RIM测试方法，通电试验结束后，将混凝土试件从橡胶套中取 出，立即用水将混凝土试件的表面冲洗干净，在压力试验机上沿混凝土试件的 轴向，将混凝土试件劈成两个半圆柱体；混凝土试件的劈裂面稍干后，先喷洒 醋酸溶液，再喷洒碘酸钾溶液，最后喷洒淀粉悬浮液，然后测定试件的碘离子 显色深度。

本发明的RIM测试装置采用密闭的试验的环境，不仅可以保证电解液不发 生分解，而且可以单独控制箱体内部温度，测试数据较为准确，可靠度较高。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例RIM测试装置的主视图。

图2是本发明实施例RIM测试装置的俯视图。

图3是本发明实施例RIM测试装置的右视图。

图4是图2中的A向剖视图。

图5是图4中的B向剖视图。

图6是图4中的C向剖视图。

[具体实施方式]

本发明实施例RIM测试装置的结构如图1至图6所示，包括作为测试主机 的非稳态扩散系数试验仪200和试验设备200，试验设备200包括塑料制成的不 透光的密闭箱体1和三个装有阴极电解液的试验槽2，三个试验槽2并列布置， 每个试验槽2通过4个螺钉20可拆卸地固定在密闭箱体1的底板上。在试验槽 发生故障或者需要清理可松动螺钉20，将试验槽取出。

试验槽2由硬化塑料制成。每个试验槽2中有两块隔板203，隔板203将试 验槽2分隔成三个试样固定槽。

每个试样固定槽中有一个支架，支架上有30°的斜面201，斜面201上置 有倾斜的橡胶套3，橡胶套3内部装有混凝土试件300和阳极电解液，混凝土试 件300固定于橡胶套3底部，阴极电解液中置有阴极匙；阳极电解液中置有阳 极匙，阳极匙和阴极匙分别与非稳态扩散系数试验仪200连接。

三个试验槽2布置在密闭箱体1中，密闭箱体1的顶板101整体式，可通 过一旋转轴打开，顶板101上有9个通线孔102，阳极匙和阴极匙的电线4穿过 密闭箱体1的通线孔102与非稳态扩散系数试验仪200连接。

试验槽2底面为5°的坡面，便于废液从坡面低点的废液口通过重力排出， 试验槽2底部坡面低点的废液口接排液管6；排液管6穿过密闭箱体1的侧壁伸 到外面，排液管6的出口装有阀门7。

密闭箱体1内装有温度控制系统，温度控制系统包括微型空调5和温度测 定计8，可以控制箱体在密闭条件下达到实验所需要的温度。提供良好的RIM实 验试液存放和反应环境。

本发明实施例的混凝土耐久性RIM测试方法，利用上述测试装置和至少一 组混凝土试件，每组组混凝土试件包括三块直径100mm，高度50mm圆柱形试 件。为测试不同的混凝土，可以制作三组不同的混凝土试件同时进行测试。

混凝土试件要进行预处理，预处理包括将上下表面处于干燥状态下的混凝 土试件置于真空容器中进行真空处理；真空处理时在5分钟内将真空容器中的 气压降至1-5kPa,并应保持在真空度下3个小时；在真空泵仍然运转的情况下， 将用饱和氢氧化钙溶液注入真空容器，将试件浸没。在试件浸没，1个小时后真 空容器恢复至常压，混凝土试件在常压下浸泡20个小时。

混凝土试件除上、下表面外，四周表面涂覆防水层密闭，如涂覆环氧树脂或 者石蜡防水层进行密闭。

取混凝土较为平整的面为渗透面朝下放置于橡胶套3内。将配置好的阴极 电解液和阳极电解液分别灌至指定位置，阴极电解液为质量百分比浓度23.78％ 的NaI溶液，阳极电解液为摩尔浓度为0.3mol/L的KOH水溶液；并按设定的电 压、电流和时间运行非稳态扩散系数试验仪，对混凝土试件进行通电试验。

通电试验结束后，将混凝土试件从橡胶套中取出，立即用自来水将混凝土 试件的表面冲洗干净，在压力试验机上沿混凝土试件的轴向，将混凝土试件劈 成两个半圆柱体；混凝土试件的劈裂面稍干后，先喷射质量百分比为50％的醋酸 溶液，再喷射质量百分比为3％的碘酸钾，最后喷射质量百分比为5％的淀粉悬浮 液。测量碘离子渗透深度。然后测定混凝土试件的碘离子显色深度。

碘离子渗透系数测定方法参照NTBuild492-1999.11“ChlorideMigration CoefficientfromNon-steady-stateMigrationExperiments”方法或普通混 凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T50082-2009)。