碳化试验箱
碳化试验箱（也称为混凝土碳化试验箱或砼碳化试验箱）是一种专门用于模拟和加速混凝土在自然环境中碳化过程的实验室设备。
设备组成
1.箱体：保温密封结构，防止气体泄漏和温湿度波动。
2.温湿度控制系统：包括加热器、制冷压缩机（部分高端型号）、加湿器、除湿装置、温湿度传感器和控制器。
3.CO?供给与控制系统：由CO?钢瓶、减压阀、电磁阀、流量计、CO?浓度传感器和控制器组成，实现CO?浓度的自动调节与恒定。
4.循环风机：确保箱内温湿度和CO?浓度均匀分布。
5.观察窗与照明：便于观察试件状态。
6.数据记录系统：可实时记录并存储温、湿、CO?浓度等参数，部分支持电脑连接和远程监控。
技术参数
1.温度控制范围：通常为(20±2)°C或(20~30)°C可调。
2.相对湿度控制范围：通常为(70±5)%RH或(50~95)%RH可调。最佳碳化湿度一般在60%~70%之间，湿度过高或过低都会抑制碳化反应。
3.CO?浓度控制范围：通常为(20±3)%或(5~20)%可调。高浓度CO?可显著加速碳化过程。
4.控制精度：温度±1°C，湿度±3%RH，CO?浓度±1%。
5.容积：根据需求有不同规格，如100L、225L、500L等，可容纳多个标准混凝土试块（如100×100×100mm或100×100×400mm）。
核心特点
1.高精度环境控制：碳化试验箱采用先进的传感器与控制系统，能够精确控制箱内的温度、湿度及二氧化碳浓度。例如，温度控制范围通常在+10℃至+100℃之间，分辨率可达0.01℃，波动度控制在±0.5℃以内，确保了试验环境的稳定性。湿度控制范围广泛，从30%RH至98%RH可调，分辨率高达0.1%RH，满足了不同试验需求。
2.耐腐蚀与密封设计：试验箱内胆及外箱多采用SUS 304#不锈钢板或特殊防锈处理冷轧板烤漆，具有良好的耐腐蚀性和密封性。磁条密封门的设计进一步增强了箱体的气密性，有效防止了外界环境对试验结果的干扰。
3.智能化操作界面：配备液晶触摸屏或智能仪表，支持参数设定、实时数据显示及存储。用户可轻松设置试验参数，如温度、湿度和二氧化碳浓度，并实时监控试验过程，提高了操作效率。
4.多重安全保护：设备内置断水自动保护、加湿器过热保护、压缩机启动次数监测等功能，有效延长了设备寿命，并确保了试验过程的安全性。
试验步骤
1.制备标准混凝土试件，并养护至规定龄期（如28天）。
2.将试件放入碳化试验箱，密封箱门。
3.设置目标参数：温度（如20°C）、湿度（如65%RH）、CO?浓度（如20%）。
4.启动设备，开始碳化试验。试验周期通常为7天、14天或28天。
5.试验结束后，取出试件，沿中线劈开或锯开。
6.在新鲜断面上喷洒酚酞酒精溶液（pH指示剂，碱性呈紫红色，酸性无色）。
7.测量未变色区域（已碳化区）的深度，即为碳化深度。
工作原理
混凝土的碳化是指空气中的二氧化碳（CO?）与混凝土中的碱性物质（主要是氢氧化钙Ca(OH)?）发生化学反应，生成碳酸钙（CaCO?）和水的过程。该过程会降低混凝土的pH值，破坏其对钢筋的钝化保护作用，从而导致钢筋锈蚀，最终影响结构安全。
碳化试验箱通过精确控制箱体内的温度、湿度和二氧化碳浓度三个关键参数，创造一个加速碳化的环境，使混凝土试件在几天或几周内完成自然环境下可能需要数年才能达到的碳化深度。
注意事项
1.试验前需对设备进行校准，确保温、湿、CO?浓度准确。
2.试件表面处理应一致，避免影响碳化结果。
3.CO?为窒息性气体，设备应安装在通风良好的场所，避免泄漏风险。
4.定期维护保养，特别是传感器的清洁与标定。
应用领域
1.混凝土材料检测：通过模拟混凝土在实际环境中的碳化过程，评估其抗碳化性能，预判混凝土构件在大气、工业环境中的服役寿命，避免因碳化导致的强度下降、钢筋锈蚀等问题。
2.工程质量控制：对桥梁、隧道、高层建筑等关键结构的混凝土材料进行质量验收，确保满足设计耐久性要求，为工程质量提供有力保障。
3.科研创新：为科研院所、建材企业提供试验平台，研究不同配合比（如水泥品种、掺合料、水灰比）对混凝土抗碳化性能的影响，优化混凝土配方，开发高抗碳化特种混凝土。
4.施工工艺改进：评估养护方式、浇筑密实度等施工工艺对碳化抗性的影响，帮助改进施工方案，减少因施工缺陷导致的碳化加速问题。