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1、(10)申请公布号 CN 102854125 A (43)申请公布日 2013.01.02 CN 102854125 A *CN102854125A* (21)申请号 201210303757.9 (22)申请日 2012.08.24 G01N 17/00(2006.01) (71)申请人 河海大学 地址 210098 江苏省南京市西康路 1 号 (72)发明人 沈德建 张今阳 崔正华 李明 申嘉鑫 陆培娟 江倩艳 殷粉芳 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 张惠忠 (54) 发明名称 测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置及测定方 法 (57) 摘要 本发明公开。
2、了一种测定钢筋沿长度方向锈蚀 率的装置及测定方法， 属于混凝土建筑领域。 其中 装置包括台面、 固定装置、 测定装置及数据采集装 置 ； 固定装置包括固定架及夹具， 所述的固定架 设置有刻度 ； 测定装置包括容器、 水及自动称重 仪， 水位于所述的容器内 ； 数据采集系统包括一 计算机 ； 夹具的一端可上下移动的设置在固定架 上， 夹具的另一端固定钢筋的上端， 钢筋的下端置 于所述的水中 ； 所述的固定架设置在自动称重仪 上， 自动称重仪通过导线连接至计算机， 容器以及 自动称重仪放置在台面上。本发明测试装置的特 点是组装简单， 操作方便， 试验所需仪器较少， 可 重复使用， 能准确测出钢筋沿。
3、长度方向的锈蚀率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置， 其特征在于 ： 包括台面 （9） 、 固定装置、 测定装 置及数据采集装置 ； 所述的固定装置包括固定架 （2） 及夹具 （1） ， 所述的固定架 （2） 设置有 刻度 ； 所述的测定装置包括容器 （7） 、 水 （8） 及自动称重仪 （5） ， 所述的水 （8） 位于所述的容 器 （7） 内 ； 所述的数据采集系统包括一计算机 （3） 。
4、； 所述的夹具 （1） 的一端可上下移动的设 置在固定架 （2） 上， 夹具 （1） 的另一端固定钢筋的上端， 钢筋的下端置于所述的水 （8） 中 ； 所 述的固定架 （2） 设置在自动称重仪 （5） 上， 自动称重仪 （5） 通过导线 （4） 连接至计算机 （3） ， 所述的容器 （7） 以及自动称重仪 （5） 放置在所述的台面 （9） 上。 2. 利用权利要求 1 所述的测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置的测定方法， 其特征在 于 ： 方法如下 ： 1） 、 在固定架 （2） 上设置刻度， 刻度的分度为 h， h 为 0.001 0.1m ； 2） 、 将钢筋 （6） 夹至夹具 （1） 上， 。
5、调节夹具 （1） 位置至固定架 （2） 的刻度线上 ； 向容器 （7） 中注入水 （8） 使水面与钢筋 （6） 的下表面接触 ； 3） 、 将自动称重仪 （5） 连接至计算机 （3） ， 清零， 通过计算机 （3） 读取自动称重仪 （5） 称 重的读数 mi； 4） 、 开始测定， 松开夹具 （1） ， 将夹具 （1） 沿固定架 （2） 的刻度下移单位长度 h， 自动称重 仪 （5） 称得重量， 计算机 （3） 读取读数， 记为 m1； 将夹具 （1） 沿固定架 （2） 的刻度下移 i 个单 位长度 h， 自动称重仪 （5） 称得重量， 计算机 （3） 读取读数， 记为 mi， 其中 i 1 。
6、； 5） 、 求取夹具 （1） 沿固定架 （2） 的刻度下移 i 个单位长度 h 后钢筋锈蚀后的截面面积 Si： 其中 ： 铁的密度， 7.85103kg/m3； g重力常数， 通常可取 9.8N/kg ； S0单位长度的钢筋未锈蚀的截面面积， m2； Si第 i 个单位长度的钢筋锈蚀后的截面面积， m2； h单位长度， m ； mi自动称重仪称得重量， kg， 当 i 1 时， mi-1=m0=0 ； 水水的密度， 1.0103kg/m3； 6） 、 计算锈蚀率 C， 即 得到每一个单位长度内的锈蚀率。 权 利 要 求 书 CN 102854125 A 2 1/3 页 3 测定钢筋沿长度方向。
7、锈蚀率的装置及测定方法 技术领域 0001 本发明涉及一种测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置及测定方法， 属于混凝土建筑 领域。 背景技术 0002 土木工程领域中， 钢筋与混凝土是目前世界上运用最为广泛的建筑材料， 大量的 建筑结构都是由钢筋混凝土建成的， 但由于混凝土碳化及氯化物的侵蚀等， 引起钢筋的锈 蚀， 降低结构物的安全性及耐久性， 因此， 钢筋锈蚀的研究是目前工程中急需解决的耐久性 问题。 0003 目前测定钢筋锈蚀率的方法大多数采用 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方 法 （GBJ82-85） 中规定的方法 ： 取出试件中钢筋， 刮去钢筋上沾附的混凝土， 用 12% 盐酸溶 液进行酸。
8、洗， 经清水漂净后， 用石灰水中和， 最后再以清水冲洗干净。擦干后在干燥器中至 少存放 4 小时， 用分析天平称重计算锈蚀失重。但实际上钢筋是不均匀锈蚀， 沿长度方向的 单位长度的锈蚀率并不一样， 因此， 按上述方法测定的锈蚀率是钢筋的平均锈蚀率， 并不是 每一段钢筋的真实锈蚀率。而实际上平均锈蚀率对计算结构的承载力没有意义， 承载力受 沿钢筋长度方向的最大锈蚀率的影响最大。 发明内容 0004 本发明针对现有技术的不足， 提供一种测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置及测定 方法。 0005 为解决上述技术问题， 本发明的测定装置包括 ： 台面、 固定装置、 测定装置及数据 采集装置 ； 所述的固定。
9、装置包括固定架及夹具， 所述的固定架设置有刻度 ； 所述的测定装 置包括容器、 水及自动称重仪， 所述的水位于所述的容器内 ； 所述的数据采集系统包括一计 算机 ； 所述的夹具的一端可上下移动的设置在固定架上， 夹具的另一端固定钢筋的上端， 钢 筋的下端置于所述的水中 ； 所述的固定架设置在自动称重仪上， 自动称重仪通过导线连接 至计算机， 所述的容器以及自动称重仪放置在所述的台面上。 0006 本发明所述的测定钢筋沿长度方向锈蚀率的方法， 步骤如下 ： 0007 1） 、 在固定架上设置刻度， 刻度的分度为 h， h 为 0.001 0.1m ； 0008 2） 、 将钢筋夹至夹具上， 调节。
10、夹具位置至固定架的刻度线上 ； 向容器中注入水使水 面与钢筋的下表面接触 ； 0009 3） 、 将自动称重仪连接至计算机， 清零， 通过计算机读取自动称重仪称重的读数 mi； 0010 4） 、 开始测定， 松开夹具， 将夹具沿固定架的刻度下移单位长度 h， 自动称重仪称得 重量， 计算机读取读数， 记为 m1； 将夹具沿固定架的刻度下移 i 个单位长度 h， 自动称重仪称 得重量， 计算机读取读数， 记为 mi， 其中 i 1 ； 0011 5） 、 求取夹具沿固定架的刻度下移 i 个单位长度 h 后钢筋锈蚀后的截面面积 Si： 说 明 书 CN 102854125 A 3 2/3 页 4。
11、 0012 0013 其中 ： 铁的密度， 7.85103kg/m3； 0014 g重力常数， 通常可取 9.8N/kg ； 0015 S0单位长度的钢筋未锈蚀的截面面积， m2； 0016 Si第 i 个单位长度的钢筋锈蚀后的截面面积， m2； 0017 h单位长度， m ； 0018 mi自动称重仪称得重量， kg， 当 i 1 时， mi-1=m0=0 ； 0019 水水的密度， 1.0103kg/m3； 0020 6） 、 ： 计算锈蚀率 C， 即 0021 0022 得到每一个单位长度内的锈蚀率。 0023 有益效果 0024 本发明基于钢筋锈蚀的不均匀性和非线性， 提出了一种通过浮。
12、力测定钢筋长度方 向上不同位置的截面面积， 从而得到不同位置的锈蚀率， 整个测试装置的特点是组装简单， 操作方便， 试验所需仪器较少， 可重复使用， 能准确测出钢筋沿长度方向的锈蚀率。 附图说明 0025 图 1 是本发明装置示意图。 0026 图 2 是本发明装置中夹具的示意图。 0027 1 是夹具， 2 是固定架， 3 是计算机， 4 是导线， 5 是自动称重仪， 6 是钢筋， 7 是容器， 8 是水， 9 是台面。 具体实施方式 0028 下面结合附图对本发明进一步详细说明 ： 0029 如图 1 所示 ： 测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置， 包括台面 9、 固定装置、 测定装置 及数据。
13、采集装置 ； 固定装置、 测定装置及数据采集装置放置于台面 9 上 ； 所固定装置包括固 定架2及夹具1 ； 所述的固定架2设置有刻度 ； 所述的测定装置包括容器7、 水8及自动称重 仪 5， 将一定量的水 8 加入容器 7 中至钢筋 6 的下表面 ； 所述的数据采集系统包括计算机 3 和导线 4， 通过导线 4 将自动称重仪 5 连接至计算机 3， 通过计算机 3 读取读数自动称重仪 5 的称得的重量。 0030 测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置及测定方法， 方法如下 ： 0031 第一步 ： 取出试件中钢筋， 刮去钢筋上沾附的混凝土， 用 12% 盐酸溶液进行酸洗， 经清水漂净后， 用石灰水。
14、中和， 最后再以清水冲洗干净 ； 0032 第二步 ： 在固定架上设置刻度， 刻度的分度为 h， h 为 0.001 0.1m， 在本实施例 中， h 为 1mm ； 0033 第三步 ： 将钢筋夹紧至夹具上， 松开夹具的另一端， 调节至固定架刻度的 “0” 刻度 说 明 书 CN 102854125 A 4 3/3 页 5 线处， 在容器中注入一定量的水至钢筋的下表面。 0034 第四步 ： 自动称重仪连接至计算机上， 清零， 通过计算机读取自动称重仪称重的读 数 mi。 0035 第五步 ： 将夹具松开， 沿固定架的刻度下移 i 个单位长度 1mm， 通过计算机读取读 数， 记为 mi。利。
15、用阿基米德原理， 计算得到钢筋锈蚀后的截面面积 Si， 计算过程如下 ： 0036 F浮=G排 （1） 0037 W-(mi-mi-1)g=水gV排 i （2） 0038 0039 0040 式中 ： W单位长度的钢筋重力， N ； 0041 V排 i第 i 个单位长度的钢筋排开水的体积， m3； 0042 铁的密度， 7.85103kg/m3； 0043 g重力常数， 通常可取 9.8N/kg ； 0044 S0单位长度的钢筋未锈蚀的截面面积， m2； 0045 Si第 i 个单位长度的钢筋锈蚀后的截面面积， m2； 0046 h单位长度， 取 0.001m ； 0047 mi自动称重仪称得重量， kg， 当 i 1 时， mi-1=m0=0 ； 0048 水水的密度， 1.0103kg/m3； 0049 第六步 ： 计算锈蚀率 C， 即 0050 0051 得到每一个单位长度内的锈蚀率。 说 明 书 CN 102854125 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102854125 A 6 。