混凝土碳化试验箱的工作原理是通过模拟混凝土在自然环境中受二氧化碳(CO2)作用而发生的碳化过程,以评估混凝土的碳化深度及抗碳化性能。具体来说,其工作原理包括以下几个方面:
1. 密封箱体与控制系统
• 碳化试验箱是一个密封的箱体,试件被放置在箱体内的隔板上。
• 通过数字式控制仪表或微电脑控制系统,可以精确地设定和调节箱体内的温度、相对湿度以及CO2浓度。
2. 温湿度及CO2浓度控制
• 温度控制:通常采用加热元件和压缩机等部件,根据传感器测得的实际温度与控制值的差异,自动调节加热或制冷,以保持箱内温度恒定。
• 湿度控制:采用加湿器或去湿装置,根据设定的湿度值与实际湿度的差异,通过加湿或去湿操作来维持箱内湿度的稳定。
• CO2浓度控制:通过二氧化碳浓度传感器实时监测箱内的CO2浓度,并自动调节CO2气体的供给,以维持箱内CO2浓度的恒定。
3. 气体循环与加湿系统
• 箱内设有气体循环装置,可以确保CO2气体在箱体内均匀分布,并与试件充分接触。
• 加湿系统通常采用冷冻干燥去湿或喷水装置等方式,根据设定的湿度值对箱内进行加湿或去湿操作。
4. 试验过程与测量
• 将经过处理的混凝土试件放入碳化箱内的支架上,试件暴露的侧面应向上,并保持适当的间距。
• 密封碳化箱后,启动控制系统,开始模拟碳化过程。
• 在设定的时间节点取出试件,通过破型测定碳化深度。
• 碳化深度的测量通常采用酚酞酒精溶液等化学指示剂,通过观察颜色变化来确定碳化深度。
综上所述,混凝土碳化试验箱通过精确控制箱体内的温度、湿度和CO2浓度等参数,模拟混凝土的碳化过程,以评估其碳化深度及抗碳化性能。这一工作原理为混凝土材料的耐久性研究提供了重要的实验手段。