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针对现代混凝土结构耐久性建立多功能气候试验室的必要性

多功能试验室可以模拟环境下人工进行混凝土早期特性、裂缝控制及耐久性的试验，对混凝土结构环境模拟试验室技术进行研究。通过人工加速试验系统分析混凝土结构所处不同环境区域环境的影响。由于环境的恶化使混凝土结构的耐久性受到严重影响，在施工建设和服役过程也暴露出许多值得关注的新问题。其中混凝土结构的耐久性不足致使加固维修费用高昂，混凝土的早期开裂导致结构性能的劣化等问题尤为严重。混凝土结构耐久性、早期开裂及裂缝控制不仅与材料内在特性有关，更受控于各种环境参数温度、湿度等的变化，而现场进行混凝土耐久性试验，周期长、费用高，实现困难，因此需要创建室内模拟环境进行长期的或加速的混凝土耐久性仿真研究扩结构开裂机理的研究。

利用环境模拟技术，建设大型多功能自动控制混凝土结构环境模拟室，可以人工模拟各种大气环境、工业环境的单一因素或综合因素作用，开展混凝土环境试验及相关理论研究。在实验室对混凝土材料、结构的基本的热学、力学、收缩、徐变、损伤等特性及其与各种气候环境、海洋环境、腐蚀环境的定量关系进行全面系统的仿真研究，加强材料与结构的学科交叉。针对小型构件或大型结构仿真模型，真实再现工程实际环境，进行结构裂缝的开裂机制、开裂应力发展变化、裂缝形成、结构破坏的全过程跟踪试验研究，达到从表观至本质、微观至宏观的规律解析，裂控研究将会有较大的突破。因此研究混凝土环境模拟试验室技术是非常必要的，对保证结构的安全性、耐久性有重要意义。

目前，环境模拟技术已趋成熟。利用单一因素的环境模拟试验，如温度、湿度、气压、沙尘、盐雾、淋雨、风、太阳辐射、空间环境等气候环境模拟试验以及静载、振动、冲击等力学环境模拟试验，易于找出单一环境因素对结构性能的影响规律以；多功能气候试验室可以模拟2个以上环境参数同时作用的模拟试验，可以真实地模拟实验对象实际经受综合环境的影响，增加试验的真实性和可靠性。国内外对于环境试验也相继分布了有关的针对各种研究领域的环境试验标准，但在实际应用中还要进行试验标准的剪裁、试验应力筛选等项工作，以得到更加可靠适用的试验成果。用环境模拟技术，建设混凝土材料、结构的环境模拟试验室是*可行的。混凝土结构耐久性、早期特性及裂缝控制研究所需要的各项环境指标，如气候环境、工业腐蚀环境、海洋侵蚀环境等等，都是可以实现的。因此，开展混凝土结构环境模拟试验室技术的研究，深入探讨混凝土结构环境模拟试验的关健技术，定能建成高标准高水平的混凝土结构试验研究平台，促进混凝土相关学科的发展。

多种环境的综合实验

进行混凝土结构环境模拟试验，需要模拟的实际环境多种多样，如单一环境因素的模拟，包括高温、低温、湿度循环、湿度循环、寒潮袭击、剧烈干燥、淋雨、结露、冻融循环、盐类及化学物质浸蚀、酸性气体腐蚀等各种气候及腐蚀环境等。

试验室主要功能

1 模拟自然条件下的气候环境、海洋环境、工业环境；

2 人工气候环境下各种工程材料、结构的耐久性试验；

3 人工气候环境混凝土结构热学性能及早期特性试验；

4 人工气候环境混凝土结构裂缝控制研究；

5 海洋环境下工程材料、结构的耐久性试验；

6 海洋环境混凝土结构裂缝控制研究；

7 工业腐蚀环境下工程材料、结构耐久性试验；

8 其他有关的环境试验综合环境、可靠性试验等。

试验室布局及控制

环境模拟试验室分为2部分，一部分为高低温湿热交变日照雨淋实验区，另一部分为盐雾、腐蚀气体环境、海洋环境实验区）。两部分可独立运行，单独进行有关试验，也可交替进行同批次结构模型试件的试验，即实现试验环境的综合性。两实验区有效空间分别为：3.5m×2.3m×2m和3.5m×2m×2m。

试验室各分系统主要有：主室体、空气循环系统、新风系统、日照系统、淋雨系统、加湿系统、除湿系统、制冷系统、加热系统、控制系统等。研究各分系统的技术及设备配套，在保证各分系统协调控制的基础上，进行智能化操作控制。试验室设备应使用防腐材料，以适应所模拟的腐蚀环境，保证其使用寿命。

试验室大门与浇筑场地之间的通道设置专门的带滚轮平板小车及滑移轨道，试件或结构模型在小车上的模具内直接浇筑，拆模后移入试验室内。

试验室的主要技术性能指标

依据试验室所要实现的功能以及混凝土材料结构的实际工程环境，确定其主要技术性能指标如表1所示。

表1    混凝土环境模拟试验室主要技术性能指标

（备注：具体试验室尺寸大小根据客户试验构件大小来确定）