一种混凝土钢筋除锈试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及钢筋电解除锈技术领域，具体地说涉及一种混凝土钢筋除锈试验装置。


背景技术：

2.钢筋混凝土的耐久性问题是一个复杂的系统工程，受诸多因素的影响，由于结构件必须能够经受环境作用和时间考验，因而环境因素成为影响结构件耐久性的焦点，而其中的腐蚀因素特别是钢筋的锈蚀破坏为工程界所关注的重点。
3.当前，钢筋除锈的方法主要分为以下几种：人工除锈、化学除锈(也称酸洗除锈)、机械除锈、电解除锈。每种除锈方法都具有其独特的工作特点及适用条件，因而相互并存。电解除锈因其具有对钢筋的损耗较小、不限制钢筋的外形、可与混凝土板块一起操作等优势，广泛地应用于实验室内钢筋的各项电解模拟试验研究。在现有技术中，实验室常用的钢筋电解除锈方法具有外加电流法和牺牲阳极法，每种电解方法一般都对应具有其试验设备，大量设备不仅会占据实验室较多的空间，还增加试验的经费和成本，并且在实际试验过程中，如果遇到需要对同一试验样品切换不同试验设备进行试验操作的问题时，存在设备更换麻烦、模式切换不便的缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简易实用、操作便捷高效的混凝土钢筋除锈试验装置。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种混凝土钢筋除锈试验装置，包括牺牲阳极单元、外加电流单元和承载底板；
6.所述承载底板用于放置穿插有多根不同锈蚀程度的钢筋的混凝土板、带动所述混凝土板浸没至电解池中，所述承载底板的顶面四角分别可拆卸安装有立柱或者弯柱；
7.所述牺牲阳极单元包括活泼阳极板和导线，所述活泼阳极板可从上至下穿过所述立柱并水平压覆在所述混凝土板上，所述导线的一端连接所述活泼阳极板，另一端连接所述钢筋；
8.所述外加电流单元包括惰性阳极网和直流电源模块，所述惰性阳极网可从侧面同步穿过所述弯柱和钢筋，并垂直抵触至所述钢筋，所述直流电源模块的阳极连接所述惰性阳极网，阴极连接所述钢筋。
9.进一步地，所述外加电流单元还包括惰性阳极带，所述惰性阳极带可缠绕在位于所述混凝土板一侧的两根所述弯柱与多根所述钢筋之间，所述直流电源模块的阳极连接所述惰性阳极带，阴极连接所述钢筋。
10.进一步地，所述外加电流单元还包括导电线夹，所述导电线夹至少具有两条，分别电连接在所述直流电源模块的阴极端和阳极端，用于夹持所述钢筋和惰性阳极网/惰性阳极带。
11.进一步地，所述弯柱上可拆卸螺纹安装有锁紧螺栓件，竖直穿插在所述弯柱上的所述惰性阳极网经由所述锁紧螺栓件锁紧固定。
12.进一步地，所述牺牲阳极单元还包括导电软体层，所述活泼阳极板的四角分别开设有与所述立柱穿插匹配的安装孔，所述导电软体层采用柔性导电材质，居中设置在所述活泼阳极板的底面且不超越所述安装孔的位置处，所述立柱上可拆卸螺纹安装有锁紧螺栓件，水平穿插在所述立柱上的所述活泼阳极板经由所述锁紧螺栓件锁紧固定，所述导电软体层夹设在所述活泼阳极板和混凝土板之间。
13.进一步地，所述牺牲阳极单元还包括焊接座和绝缘密封套，所述焊接座固定在所述活泼阳极板上，所述导线的一端固定至所述焊接座，另一端固定至所述绝缘密封套，所述绝缘密封套可拆卸套设在所述钢筋上。
14.进一步地，所述承载底板的顶面居中开设有用于放置所述混凝土板的凹槽，所述凹槽的底面间隔开通有多个通孔，且所述承载底板顶面的侧边缘间隔固定有多个定位柱；
15.所述承载底板的底面固定贴附有用于包覆所述通孔的弹性密网，所述弹性密网可翻折包覆至所述承载底板的顶面，并与所述定位柱挂钩定形。
16.进一步地，还包括支架模组和滑轮吊绳模组，所述支架模组固定在所述电解池上的一侧，用于悬吊支撑所述承载底板，所述滑轮吊绳模组安装在所述支架模组上，具有将所述承载底板下放浸没或上拉提出所述电解池的运动行程。
17.进一步地，所述承载底板的两侧端分别开设穿绳孔，所述穿绳孔内穿设有用于连接至所述滑轮吊绳模组的绳索。
18.进一步地，所述承载底板的顶面四角分别开设有可与所述立柱或所述弯柱螺纹匹配的装配螺纹孔。
19.本实用新型的有益效果体现在：
20.本实用新型中，采用与牺牲阳极单元及外加电流单元均适配的承载底板，以放置穿插有多根不同锈蚀程度的钢筋的混凝土板，且可带动混凝土板一并浸没至电解池中发生不同的反应，一方面，牺牲阳极单元和外加电流单元均在承载底板上拆装快捷方便、使用轻松顺畅，试验设备更换便捷、试验模式切换快速，不影响试验进度，提高了试验的工作效率，减轻了实验员的工作负担，另一方面，一套装置能够实现两种试验方法，且整套试验装置结构简单、易于操作，不仅可以减少占据的实验室空间，还可以降低试验的经费和成本。
附图说明
21.图1是本实用新型一实施例的试验操作示意图。
22.图2是本实用新型一实施例的承载底板去除弹性密网后的结构图。
23.图3是本实用新型一实施例的承载底板与立柱的装配图。
24.图4是本实用新型一实施例的承载底板与弯柱的装配图。
25.图5是本实用新型一实施例牺牲阳极单元与承载底板装配侧视图。
26.图6是本实用新型一实施例外加电流单元采用惰性阳极网时与承载底板装配侧视图。
27.图7是本实用新型一实施例外加电流单元采用惰性阳极带时与承载底板装配正视图。
28.图8是本实用新型一实施例的穿插有多根不同锈蚀程度的钢筋的混凝土板整体结构图。
29.附图中各部件的标记为：1、承载底板；2、凹槽；3、通孔；4、装配螺纹孔；5、穿绳孔；6、定位柱；7、弹性密网；8、牺牲阳极单元；9、外加电流单元；10、立柱；11、弯柱；12、锁紧螺栓件；13、活泼阳极板；14、导电软体层；15、导线；16、焊接座；17、绝缘密封套；18、惰性阳极网；19、惰性阳极带；20、直流电源模块；2001、导电线夹；21、混凝土板；22、钢筋；23、电解池；24、支架模组；25、滑轮吊绳模组。
具体实施方式
30.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的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。
31.参见图1-图8。
32.本实用新型提供了一种混凝土钢筋除锈试验装置，包括牺牲阳极单元8、外加电流单元9和承载底板1；
33.所述承载底板1用于放置穿插有多根不同锈蚀程度的钢筋22的混凝土板21、带动所述混凝土板21浸没至电解池23中，所述承载底板1的顶面四角分别可拆卸安装有立柱10或者弯柱11；
34.所述牺牲阳极单元8包括活泼阳极板13和导线15，所述活泼阳极板13可从上至下穿过所述立柱10并水平压覆在所述混凝土板21上，所述导线15的一端连接所述活泼阳极板13，另一端连接所述钢筋22；
35.所述外加电流单元9包括惰性阳极网18和直流电源模块20，所述惰性阳极网18可从侧面同步穿过所述弯柱11和钢筋22，并垂直抵触至所述钢筋22，所述直流电源模块20的阳极连接所述惰性阳极网18，阴极连接所述钢筋22。
36.本实用新型中，采用与牺牲阳极单元及外加电流单元均适配的承载底板，以放置穿插有多根不同锈蚀程度的钢筋的混凝土板，且可带动混凝土板一并浸没至电解池中发生不同的反应，一方面，牺牲阳极单元和外加电流单元均在承载底板上拆装快捷方便、使用轻松顺畅，试验设备更换便捷、试验模式切换快速，不影响试验进度，提高了试验的工作效率，减轻了实验员的工作负担，另一方面，一套装置能够实现两种试验方法，且整套试验装置结构简单、易于操作，不仅可以减少占据的实验室空间，还可以降低试验的经费和成本。
37.在一实施例中，所述外加电流单元9还包括惰性阳极带19，所述惰性阳极带19可缠绕在位于所述混凝土板21一侧的两根所述弯柱11与多根所述钢筋22之间，所述直流电源模块20的阳极连接所述惰性阳极带19，阴极连接所述钢筋22。这样设计，所述外加电流单元9具有两种实现方式，其一为利用所述惰性阳极网18，所述钢筋22穿过所述惰性阳极网18的网眼从而使两者直接接触并固定，其二为利用所述惰性阳极带19，所述惰性阳极带19缠绕在所述钢筋22上从而使两者直接接触并固定，其中，所述惰性阳极网18和惰性阳极带19均可选用为钛；
38.需要注意的是，外加电流cp被认为是一种主动的方法，采用整流器以及惰性阳极把金属结构作为阴极进行保护，即在本装置中体现为：一个低的直流电流从所述惰性阳极网18或所述惰性阳极带19通过混凝土板21流到所述钢22的表面，所述外加电流单元9的优点是可通过直接调整所述直流电源模块20的输出大小来实现对流到所述钢筋22上的电流大小的实时调节，进而可实现远程自动化监控，对所需电流较大且保护时间较长的设施比较经济，在高电阻率或恶劣条件下均适用。
39.在一实施例中，所述外加电流单元9还包括导电线夹2001，所述导电线夹2001至少具有两条，分别电连接在所述直流电源模块20的阴极端和阳极端，用于夹持所述钢筋22和惰性阳极网18/惰性阳极带19。这样设计，所述导电线夹2001的导线外围应该包裹有密封绝缘线缆套，导电夹头应该采用防腐防锈导电材质，在外加电流试验法进行之前，应当先将所述导电线夹2001预先夹持在所述钢筋22及所述惰性阳极网18或所述惰性阳极带19上，在试验进行时，导电线夹2001会随着所述承载底板1、所述混凝土板21的下沉，一起浸没在所述电解池23内，所述直流电源模块20固定在所述电解池23之外即可，无需下沉至所述电解池23内。
40.在一实施例中，所述弯柱11上可拆卸螺纹安装有锁紧螺栓件12，竖直穿插在所述弯柱11上的所述惰性阳极网18经由所述锁紧螺栓件12锁紧固定。这样设计，当所述外加电流单元9采用所述惰性阳极网18时，将所述惰性阳极网18时竖直穿插在所述弯柱11上，此时所述惰性阳极网18也穿过呈水平状态的所述钢筋22，使所述惰性阳极网18抵触所述钢筋22，利用所述锁紧螺栓件12将所述惰性阳极网18抵紧固定在所述弯柱11上，防止浸没在所述电解池23内时发生飘散松动等现象，避免影响试验。
41.在一实施例中，所述牺牲阳极单元8还包括导电软体层14，所述活泼阳极板13的四角分别开设有与所述立柱10穿插匹配的安装孔，所述导电软体层14采用柔性导电材质，居中设置在所述活泼阳极板13的底面且不超越所述安装孔的位置处，所述立柱10上可拆卸螺纹安装有锁紧螺栓件12，水平穿插在所述立柱10上的所述活泼阳极板13经由所述锁紧螺栓件12锁紧固定，所述导电软体层14夹设在所述活泼阳极板13和混凝土板21之间。这样设计，所述活泼阳极板13可选用镁、铝、锌等活泼性极强的金属板，所述导电软体层14固定在所述活泼阳极板13的底面用于直接接触所述混凝土板21，由于所述混凝土板21的表面可能会凹凸不平、不规则，所述导电软体层14具有柔性，塑形能力较强，可保证所述活泼阳极板13平稳固定在所述混凝土板21上，所述导电软体层14本身具有亲水性并能保持离子传导性，即使在所述电解池23或低湿环境下，也是如此，对保证安装完毕后的所述活泼阳极板13处于正确位置起着重要作用；
42.需要注意的是，所述牺牲阳极单元8所采用的牺牲阳极cp被认为是一种被动方法，牺牲阳极cp是基于两种金属性不同的腐蚀电位的原理，将一个电位更负的金属连接到被保护金属上，此金属与被保护金属在电解液中形成电池，因电位负而成为阳极发生腐蚀，而被保护金属被阴极极化故得到保护，即在本装置中体现为：所述活泼阳极板13与所述钢筋22之间利用所述导线15连接，所述活泼阳极板13活泼性更强，表现为阳极，所述钢筋22活泼性更弱，表现为阴极，阳极氧化受到腐蚀阴极还原受到保护，得以除锈，所述牺牲阳极单元8的优点是无需加装外部电源，且自身会溶解消耗，适用于无电源或扯电线不方便的地方和小规模可移动物体，应用比较方便经济，费用较低、一次性投资费用少、维护几率小，不用担心
产生过保护现象，可提高电流保护的利用率。
43.在一实施例中，所述牺牲阳极单元8还包括焊接座16和绝缘密封套17，所述焊接座16固定在所述活泼阳极板13上，所述导线15的一端固定至所述焊接座16，另一端固定至所述绝缘密封套17，所述绝缘密封套17可拆卸套设在所述钢筋22上。这样设计，所述导线15可选用铜线等具有导电性的材料，所述焊接座16或所述绝缘密封套17的使用均不影响所述导线15在所述活泼阳极板13或所述钢筋22之间的导电性。
44.在一实施例中，所述承载底板1的顶面居中开设有用于放置所述混凝土板21的凹槽2，所述凹槽2的底面间隔开通有多个通孔3，且所述承载底板1顶面的侧边缘间隔固定有多个定位柱6；
45.所述承载底板1的底面固定贴附有用于包覆所述通孔3的弹性密网7，所述弹性密网7可翻折包覆至所述承载底板1的顶面，并与所述定位柱6挂钩定形。这样设计，不论是采用牺牲阳极单元8还是采用外加电流单元9，所述混凝土板21都应该先放置在所述承载底板1的所述凹槽2内，并且利用所述弹性密网7将所述混凝土板21包裹勒紧在所述承载底板1内，此举既可以防止混凝土板21在下沉浸没至所述电解池23内之后发生松动飘散的情况，又可以防止所述混凝土板21上的土块残渣等受水浸泡而脱落对所述电解池23内的清洁工作产生的负担，其中，通过所述弹性密网7的网眼与所述定位柱6的挂装匹配可进行固定或拆解，所述通孔3可提高所述混凝土板21与所述电解池23内的水的接触融合速度。
46.在一实施例中，还包括支架模组24和滑轮吊绳模组25，所述支架模组24固定在所述电解池23上的一侧，用于悬吊支撑所述承载底板1，所述滑轮吊绳模组25安装在所述支架模组24上，具有将所述承载底板1下放浸没或上拉提出所述电解池23的运动行程。这样设计，所述承载底板1与所述滑轮吊绳模组25连接，两者可拆卸吊装在所述支架模组24上，可采用人工驱动或电动驱动的方式，将所述滑轮吊绳模组25下吊装的所述承载底板1下放浸没至所述电解池23内或者提升拎出所述电解池23，采用的结构简单，成本可控、易于操作，需要注意的是，不论采用哪种方法进行试验，都需要在所述电解池23内才能发生，所述电解池23内注入的为普通的自来水或者纯净水即可。
47.在一实施例中，所述承载底板1的两侧端分别开设穿绳孔5，所述穿绳孔5内穿设有用于连接至所述滑轮吊绳模组25的绳索。这样设计，所述承载底板1通过绳索与所述穿绳孔5的穿设固定即可吊装在所述滑轮吊绳模组25下。
48.在一实施例中，所述承载底板1的顶面四角分别开设有可与所述立柱10或所述弯柱11螺纹匹配的装配螺纹孔4。这样设计，所述立柱10适用于所述牺牲阳极单元8，所述弯柱11适用于所述外加电流单元9，在所述承载底板1上更换安装所述立柱10或所述弯柱11即可适用于不同的试验模式。
49.应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本实用新型，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：包括牺牲阳极单元(8)、外加电流单元(9)和承载底板(1)；所述承载底板(1)用于放置穿插有多根不同锈蚀程度的钢筋(22)的混凝土板(21)、带动所述混凝土板(21)浸没至电解池(23)中，所述承载底板(1)的顶面四角分别可拆卸安装有立柱(10)或者弯柱(11)；所述牺牲阳极单元(8)包括活泼阳极板(13)和导线(15)，所述活泼阳极板(13)可从上至下穿过所述立柱(10)并水平压覆在所述混凝土板(21)上，所述导线(15)的一端连接所述活泼阳极板(13)，另一端连接所述钢筋(22)；所述外加电流单元(9)包括惰性阳极网(18)和直流电源模块(20)，所述惰性阳极网(18)可从侧面同步穿过所述弯柱(11)和钢筋(22)，并垂直抵触至所述钢筋(22)，所述直流电源模块(20)的阳极连接所述惰性阳极网(18)，阴极连接所述钢筋(22)。2.如权利要求1所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：所述外加电流单元(9)还包括惰性阳极带(19)，所述惰性阳极带(19)可缠绕在位于所述混凝土板(21)一侧的两根所述弯柱(11)与多根所述钢筋(22)之间，所述直流电源模块(20)的阳极连接所述惰性阳极带(19)，阴极连接所述钢筋(22)。3.如权利要求2所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：所述外加电流单元(9)还包括导电线夹(2001)，所述导电线夹(2001)至少具有两条，分别电连接在所述直流电源模块(20)的阴极端和阳极端，用于夹持所述钢筋(22)和惰性阳极网(18)/惰性阳极带(19)。4.如权利要求1所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：所述弯柱(11)上可拆卸螺纹安装有锁紧螺栓件(12)，竖直穿插在所述弯柱(11)上的所述惰性阳极网(18)经由所述锁紧螺栓件(12)锁紧固定。5.如权利要求1所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：所述牺牲阳极单元(8)还包括导电软体层(14)，所述活泼阳极板(13)的四角分别开设有与所述立柱(10)穿插匹配的安装孔，所述导电软体层(14)采用柔性导电材质，居中设置在所述活泼阳极板(13)的底面且不超越所述安装孔的位置处，所述立柱(10)上可拆卸螺纹安装有锁紧螺栓件(12)，水平穿插在所述立柱(10)上的所述活泼阳极板(13)经由所述锁紧螺栓件(12)锁紧固定，所述导电软体层(14)夹设在所述活泼阳极板(13)和混凝土板(21)之间。6.如权利要求1所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：所述牺牲阳极单元(8)还包括焊接座(16)和绝缘密封套(17)，所述焊接座(16)固定在所述活泼阳极板(13)上，所述导线(15)的一端固定至所述焊接座(16)，另一端固定至所述绝缘密封套(17)，所述绝缘密封套(17)可拆卸套设在所述钢筋(22)上。7.如权利要求1所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：所述承载底板(1)的顶面居中开设有用于放置所述混凝土板(21)的凹槽(2)，所述凹槽(2)的底面间隔开通有多个通孔(3)，且所述承载底板(1)顶面的侧边缘间隔固定有多个定位柱(6)；所述承载底板(1)的底面固定贴附有用于包覆所述通孔(3)的弹性密网(7)，所述弹性密网(7)可翻折包覆至所述承载底板(1)的顶面，并与所述定位柱(6)挂钩定形。8.如权利要求1所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：还包括支架模组(24)和滑轮吊绳模组(25)，所述支架模组(24)固定在所述电解池(23)上的一侧，用于悬吊支撑所述承载底板(1)，所述滑轮吊绳模组(25)安装在所述支架模组(24)上，具有将所述承载底板
(1)下放浸没或上拉提出所述电解池(23)的运动行程。9.如权利要求8所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：所述承载底板(1)的两侧端分别开设穿绳孔(5)，所述穿绳孔(5)内穿设有用于连接至所述滑轮吊绳模组(25)的绳索。10.如权利要求1所述的混凝土钢筋除锈试验装置，其特征在于：所述承载底板(1)的顶面四角分别开设有可与所述立柱(10)或所述弯柱(11)螺纹匹配的装配螺纹孔(4)。

技术总结
本实用新型公开了一种混凝土钢筋除锈试验装置，包括牺牲阳极单元、外加电流单元和承载底板；所述承载底板用于放置穿插有多根不同锈蚀程度的钢筋的混凝土板、带动所述混凝土板浸没至电解池中，所述承载底板的顶面四角分别可拆卸安装有立柱或者弯柱；所述牺牲阳极单元包括活泼阳极板和导线；所述外加电流单元包括惰性阳极网和直流电源模块。本实用新型中，牺牲阳极单元和外加电流单元均在承载底板上拆装快捷方便，试验设备更换便捷、试验模式切换快速，提高了试验的工作效率，减轻了实验员的工作负担，一套装置能够实现两种试验方法，且整套试验装置结构简单、易于操作，不仅可以减少占据的实验室空间，还可以降低试验的经费和成本。成本。成本。


技术研发人员：牛得良 杨靖 张会林 冯振宏 代成成 何中杰 宋腾飞 喻众
受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/7/20