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专利号: 2015108636433
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.非接触式阻抗法测定混凝土连通孔隙率的方法,包括以下步骤:

1)混凝土待测试件的准备:

浇筑成型待测混凝土试件或现场取芯制成待测混凝土试件,并将待测混凝土试件在标准浓度盐溶液中浸泡或真空饱盐至孔隙饱和,所述标准氯化钠溶液的浓度为0.1~2mol/L;

2)测定前的准备:

实验前保证标准浓度盐溶液与步骤1)获得的饱盐待测混凝土试件温度相同,将两法兰压盘密封对接,在加液管中灌注标准盐溶液以标定仪器,并确定标准浓度盐溶液的电阻率ρ0;标定结束后,排掉标准盐溶液,将饱盐待测混凝土试件与橡胶密封圈接触处涂少许凡士林以增加密封性,然后将连接有法兰压盘的加液管与饱盐待测混凝土试件密封紧固成为一个密封整体,重新向加液管中灌注标准盐溶液,试验中选用NaCl溶液;所述NaCl溶液的浓度为0.1~2mol/L;

3)电阻率ρ测定:

设置数据采集系统的采样频率,数据处理系统从电阻率测定系统中自动采集感应电流和电压,计算程序根据式(1)计算电阻率,并实时显示电阻率变化率曲线,待电阻率变化率随时间的变化曲线接近水平直线时,此时的电阻率值即为混凝土试块在标准盐溶液饱和情况下的电阻率:式中,ρ为待测试件的电阻率(Ω·m),V为感应环电压(V),I为感应环电流(A),S为待测试件的有效截面面积(m2),L为待测试件的厚度(m);;

4)孔隙率φ测定:

根据Archie方程可得电阻率与孔隙率的关系,如式(2)。将其应用到混凝土连通孔隙计算,则通过测定混凝土的电阻率值再由式(2)计算混凝土的连通孔隙率φ:式中,ρ为混凝土的电阻率(Ω·m),ρ0为标准浓度盐溶液的电阻率(Ω·m),φ为孔隙率,α和m为拟合系数。

2.按照权利要求1所述的方法构建的试验装置,其特征在于:包括离子迁移单元、电阻测量单元和数据处理单元,所述的离子迁移单元包括两个带通孔的法兰压盘、加液管、补液水槽和对拉螺杆,所述的加液管的每个端口对应一个法兰压盘;所述的加液管的两端口分别从相应的法兰压盘外端面插入其通孔内;两个法兰压盘内端面相对并通过对拉螺杆形成用于夹持待测试件的测试腔,法兰压盘与待测试件之间由橡胶垫圈密封;所述的补液水槽与所述的加液管管路连通;

所述的电阻测量单元包括信号发生器、线圈、磁芯和电流传感器,所述的加液管依次穿过磁芯和电流传感器后与相应的法兰压盘固接;所述的线圈缠绕在所述的磁芯上,并且所述的线圈两端与所述的信号发生器的信号输入端电连;

所述的数据处理单元包括信号采集器、信号处理器和中央控制器,所述的信号采集器的输入端与所述的电流传感器的信号输出端电连,所述的信号发生器的信号输出端、所述的信号采集器的输出端分别与所述的信号处理器的信号输入端电连,所述的信号处理器的信号输出端与所述的控制器的相应的端口电连。

3.如权利要求2所述的试验装置,其特征在于:所述的加液管为环形结构。

4.如权利要求3所述的试验装置,其特征在于:所述的加液管上设有进液阀门和排液阀门,其中所述的进液阀门设置在与补液水槽相连的管路连接处,所述的排液阀门设置在加液管的底部。

5.如权利要求4所述的试验装置,其特征在于:所述的补液水槽通过软管与所述的加液管连通。

6.如权利要求2所述的试验装置,其特征在于:所述的法兰压盘上部设有通气孔,其中所述的通气孔一端与所述的通孔连通,另一端与法兰压盘外部连通。

7.如权利要求2~5任意一项权利要求所述的试验装置,其特征在于:所述的加液管采用非导电类的酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、有机硅树脂或丙烯基树脂类材料制成。

8.如权利要求2所述的试验装置,其特征在于:所述的法兰压盘的通孔为台阶孔,并且所述的法兰压盘的内端面的通孔直径大于外端面的通孔直径,并且所述的通气孔其中一端与靠近所述的法兰压盘的内端面的通孔连通。

9.如权利要求2所述的试验装置,其特征在于:所述的对拉螺栓两端穿过法兰压盘上的螺栓连接孔后螺接两个紧固螺帽,其中所述的紧固螺帽采用翼型不锈钢螺帽。