一种蒸汽养护条件下混凝土电阻率测量装置论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种蒸汽养护条件下混凝土电阻率测量装置，包括四电极系统，所述四电极系统包括间隔设置在混凝土试样顶部的四块电极网片，所述电极网片的测试端预埋在所述混凝土试样内，还包括设置于相邻电极网片之间的绝缘板，所述绝缘板将混凝土试样表面相邻电极网片之间的蒸气水进行隔断。本实用新型有效避免了测试过程中蒸汽对电极的影响，可准确测量混凝土在蒸汽养护条件下的电阻率变化，来评价混凝土耐久性能。

设计方案

1.一种蒸汽养护条件下混凝土电阻率测量装置，包括四电极系统，所述四电极系统包括间隔设置在混凝土试样顶部的四块电极网片，其特征在于：所述电极网片的测试端预埋在所述混凝土试样内，还包括设置于相邻电极网片之间的绝缘板，所述绝缘板将混凝土试样表面相邻电极网片之间的蒸气水进行隔断。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：在每块电极网片的两侧均设有紧贴所述电极网片的所述绝缘板，与所述电极网片连接的导线以及所述测试端均从所述绝缘板露出。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于：所述四电极系统还包括电极固定架，所述电极固定架包括固定设置于混凝土试样制作模具两侧的一对紧固板以及连接在一对所述紧固板之间的悬挂螺杆，所述绝缘板穿装在所述悬挂螺杆上并通过旋装在悬挂螺杆上的第一锁紧螺母将所述电极网片夹紧。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：一对所述紧固板通过至少两根拉杆进行连接并通过所述拉杆张紧固定在所述混凝土试样制作模具上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的测量装置，其特征在于：所述绝缘板的底部插入混凝土试样制作模具中与所述混凝土试样的顶面密封接触或预埋在所述混凝土试样中。

6.根据权利要求1-4任一项所述的测量装置，其特征在于：所述绝缘板上设有刻度尺。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电阻率测量技术领域，尤其涉及一种蒸汽养护条件下混凝土电阻率测量装置。

背景技术

高强混凝土是现代混凝土技术发展的主要方向，其结构致密坚硬，具有良好力学性能、体积稳定性能和耐久性能，能够适应现代工程结构向大跨、重载、高耸、长寿命及恶劣环境方向发展的需要。采用水蒸气升温加快混凝土中水泥水化的方法称蒸汽养护(以下简称“蒸养”)，蒸养具有显著提高混凝土的初期(脱模)与早期强度，加快模具周转，缩短生产周期，提高生产效率的优点，被广泛用于混凝土预制构件生产。另外有研究表明，蒸养对混凝土的力学性能、体积稳定性和耐久性能有显著影响。

混凝土电阻率作为一个电学参数，反应单位长度混凝土阻碍电流通过的能力，可用于表征混凝土的结构与性能。混凝土中存在大量的连通或不连通的毛细孔，在这些毛细孔中含有大量毛细孔溶液，这些孔溶液为以饱和Ca(OH)_{2<\/sub>为主并有其他多种离子的电解质溶液，在电压作用下，电解质溶液中的离子发生电解迁移，从而使混凝土具有不同的电学特性，表征为电阻率、电导率、阻容或阻抗以及节电常数等参数。鉴于混凝土电学特性与其结构性能之间关系，测量电阻率，不仅可以用来评估钢筋的锈蚀情况，而且可以很好地与混凝土其他性能建立联系，进而反映混凝土的质量状况。混凝土电学性能将成为一种快速检测、在线监测和有效评价混凝土微结构形成与发展的新技术。}

电阻率的测试方法按接触方式可分为接触式和非接触式两种。接触式方法是一种传统的测试方法，非接触式方法是近年来开始采用的新方法。但目前主要采用接触式方法。常见时混凝土电阻率测试方法有端电极电阻率测定法、二电极法、四电极法、无电极电阻率测定法和交流阻抗法。二电极法和四电极法适用于现场混凝土结构电阻率测试。混凝土电阻率与混凝土原材料、配合比参数以及混凝土结构服役环境条件(温度和湿度)密切相关。

对于蒸养混凝土，其养护环境处于相对密闭的高温蒸汽环境。对于接触式电阻率测试方法，因导线及电极网片暴露在潮湿的环境中，电极网片与导线的接触电阻易发生变化以及电极网片之间由水蒸气形成的连通电路导致电阻率的测试极为不稳定，得到的数据不够真实可靠。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的之一在于提供一种蒸汽养护条件下混凝土电阻率测量装置。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种蒸汽养护条件下混凝土电阻率测量装置，包括四电极系统，所述四电极系统包括间隔设置在混凝土试样顶部的四块电极网片，所述电极网片的测试端预埋在所述混凝土试样内，还包括设置于相邻电极网片之间的绝缘板，所述绝缘板将混凝土试样表面相邻电极网片之间的蒸气水进行隔断。

进一步的，在每块电极网片的两侧均设有紧贴所述电极网片的所述绝缘板，与所述电极网片连接的导线以及所述测试端均从所述绝缘板露出。

进一步的，所述四电极系统还包括电极固定架，所述电极固定架包括固定设置于混凝土试样制作模具两侧的一对紧固板以及连接在所述一对紧固板之间的悬挂螺杆，所述绝缘板穿装在所述悬挂螺杆上并通过旋装在悬挂螺杆上的第一锁紧螺母将所述电极网片夹紧。

进一步的，所述一对紧固板通过至少两根拉杆进行连接并通过所述拉杆张紧固定在所述混凝土试样制作模具上。

进一步的，所述绝缘板的底部插入混凝土试样制作模具中与所述混凝土试样的顶面密封接触或预埋在所述混凝土试样中。

进一步的，所述绝缘板上设有刻度尺。

与现有技术相比，本实用新型有效避免了测试过程中蒸汽对电极的影响，可准确测量混凝土在蒸汽养护条件下的电阻率变化，来评价混凝土耐久性能。与传统四电极方法测试方法相比，可更好地反映混凝土内部真实的电阻率，测试结果更准确，并且操作简单、科学有效，可用于搅拌站、预制工厂、质监站等的混凝土质量实时监测。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为图2中A处放大示意图；

图4为绝缘板与电极网片组装示意图。

具体实施方式

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

参见图1和图2，一种蒸汽养护条件下混凝土电阻率测量装置，包括四电极系统，四电极系统包括四块电极网片1、导线2和电极固定架3，四块电极网片1等间距设置在混凝土试样4的顶部，电极网片1的测试端预埋在混凝土试样4内形成电接触连接，四块电极网片1外侧两个电极网片通过导线2接入外接电源，四块电极网片1中外侧两个电极网片串联电流表测量电流，内侧两个电极网片并联电压表1测量电压，四根导线2彼此绝缘，在相邻电极网片1之间还设有绝缘板5，绝缘板5将混凝土试样4表面相邻电极网片1之间的蒸气水6进行隔断。

具体的，绝缘板5的底部插入混凝土试样制作模具7中与混凝土试样4的顶面密封接触或直接预埋在混凝土试样4中，从而实现混凝土试样表面因水蒸气凝结造成的水流隔断。为提高隔断的效果，绝缘板5的两侧直接与混凝土试样制作模具7的侧壁接触，导线2优先采用BVR多股铜导线。

测试时，将成型好的试件放入蒸汽养护箱进行养护，并将电极网片1的顶部通过导线2迁出连接上测试仪表进行混凝土的电阻率测量，按照设计要求和相应的规范，进行该条件下混凝土内部结构的水化程度及孔隙发展的评定，因在相邻电极网片1之间设置有绝缘板5，绝缘板5将蒸养过程中凝结在混凝土试样4表面位于相邻电极网片之间的蒸气水进行隔断，从而可以避免由于水蒸气形成的连通电路造成电阻率测试不稳定现象的产生，测试得到的数据更加真实可靠。

参见图1，在一实施例中，在每块电极网片1的两侧均设有绝缘板5，电极网片1夹持固定在两块绝缘板5之间且测试端从绝缘板外延伸出。本实施例中，在电极网片1的两侧均设有绝缘板5，不仅可以实现蒸气水的双层隔离，而且电极网片1和导线2通过两块绝缘板5夹紧，可以避免外力导致的松脱，稳定了两者之间的接触电阻，也可有效的避免外界潮湿环境对测试过程中的电极网片和导线2造成侵蚀。

参见图2和图3，在一实施例中，电极固定架3包括固定设置于混凝土试样制作模具7两侧的一对紧固板31以及连接在一对紧固板31之间的悬挂螺杆32，绝缘板5穿装在悬挂螺杆32上并通过旋装在悬挂螺杆32上的第一锁紧螺母33将电极网片1夹紧。本实施例中，绝缘板5在悬挂螺杆32上的位置可以进行灵活调节，当需要对混凝土试样4不同部位的电阻率进行测试，只需要将第一锁紧螺母33旋拧至对应位置，将电极网片1通过两块绝缘板5夹紧并将电极网片1测试端预埋在混凝土试样制作模具7内即可，电极网片在混凝土试样的位置以及间距可以进行灵活调节。此外，电极网片伸出至绝缘板的长度可以进行调节，也即可以对测试端的长度进行灵活调节并可通过绝缘板5上的刻度尺对伸出距离进行测量。

参见图1和图4，在一实施例中，一对紧固板31通过至少两根拉杆34进行连接，通过旋拧拉杆34两端的第二锁紧螺母35即可将一对紧固板31通过拉杆34张紧固定在混凝土试样制作模具7上。也就是说，当需要对电极网片1的插入深度进行调节时，只需要松开第二锁紧螺母35，将紧固板31调节至对应位置，电极网片1随悬挂螺杆一起上升或下降特定距离后，再次旋拧第二锁紧螺母35将一对紧固板31固定在混凝土试样制作模具7上即可实现电极网片1插入深度的调节，可以根据需要对测试端在混凝土试样中的高度位置进行灵活调节，此外整套装置只需要更换电极网片即可实现循环利用，资源浪费少。

本实用新型的具体测试过程如下：

(1)制备4对尺寸为100mm×60mm×5mm的绝缘板5，将绝缘板5穿装在电极固定架的悬挂螺杆32上，裁剪4个尺寸为95mm×120mm×2mm的电极网片1，将导线2连接好电极网片1后按插入深度放入4对绝缘板中，并用第一锁紧螺母33将电极网片1固定在两块绝缘板5之间，电极网片1的测试端从绝缘板5延伸出，

(2)制备尺寸为300×100×100mm的混凝土试件4，在浇筑成型的过程中将安装有电极网片1的电极固定架3固定安装在制作模具7上，两块电极网片1间距为60mm，插入制作模具7的深度应根据测试要求进行，再将电极固定架3的紧固板31用拉杆34张紧固定在制作模具7上。

(3)将成型好的试件放入蒸汽养护箱进行养护，并将导线2迁出连接上测试仪表进行混凝土的电阻率测量，按照设计要求和相应的规范，进行该条件下混凝土内部结构的水化程度及孔隙发展的评定。

采用上述技术方案的蒸汽养护条件下混凝土电阻率测量装置，通过绝缘板固定包裹电极以及导线，避免外力导致的松脱，稳定了两者之间的接触电阻，也有效的避免外界环境对测试过程中的电极和导线造成侵蚀。特别是隔绝了由于蒸汽养护导致混凝土试件表面形成的水通路，避免了外界环境造成的测量误差，进而可准确的测量蒸养混凝土内部电阻率的变化。

设计图

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