專利名稱：測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于建筑材料性能測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置。
背景技術(shù)：
混凝土憑借其優(yōu)異的性能，成為了現(xiàn)代社會建設(shè)中廣泛應(yīng)用的建筑材料。由于混凝土易于加工成型，可滿足設(shè)計要求的形狀和尺寸；且其可調(diào)整性強(qiáng)，耐久性好，維修費(fèi)用少。在水工建設(shè)及沿海地區(qū)建設(shè)中混凝土是最主要的建筑材料，如橋墩、水壩及各種沿海建筑物。然而自然環(huán)境復(fù)雜，混凝土在使用過程中出現(xiàn)了諸多問題，其中沖蝕磨損是水工建筑物最常見的病害之一。高速水流及其中的固體懸浮顆粒，在流過混凝土表面時產(chǎn)生沖擊作用，會造成混凝土表面的沖刷磨損破壞。實(shí)踐證明，混凝土的磨損率主要受水流速度和水流含砂率的影響。目前，在實(shí)驗室條件下完全模擬水工混凝土沖磨破壞是非常困難的。我國的水工混凝土試驗規(guī)程(DL/T 5150-2001)中介紹了以下三種方法(1)混凝土抗含砂水流沖刷試驗(圓環(huán)法)，將混凝土環(huán)形試樣固定于試驗裝置之上，由電動機(jī)葉輪帶動試樣環(huán)中的水和砂高速轉(zhuǎn)動，使試樣內(nèi)側(cè)受到磨損，以試樣的質(zhì)量損失來評價混凝土的抗沖磨性能；(2)混凝土抗沖磨試驗(水下鋼球法)，將成型混凝土試樣置于鋼桶底部，同時將鋼球和水放入桶中，利用攪拌槳帶動水流高速流動，同時水下鋼球一起運(yùn)動，磨損混凝土試樣表面，以試樣的相對質(zhì)量損失來評價混凝土表面的相對抗磨性能；(3)混凝土抗沖磨試驗(風(fēng)砂槍法)，用空氣壓縮機(jī)壓縮空氣，以其作為動力，將加砂裝置中的砂通過噴嘴與噴頭高速噴出，沖擊磨損混凝土試樣表面，進(jìn)行一定循環(huán)后，以沖磨的用砂量和沖磨磨損率來評價混凝土抗沖磨性能。在這些方法中，圓環(huán)法設(shè)備簡單，易于操作，測試速度快，但其混凝土的受沖磨方式與實(shí)際工況不一致，試驗結(jié)果難以反映實(shí)際工程中混凝土的抗沖磨性能；水下鋼球法方法簡單，設(shè)備可操作性強(qiáng)，但其試驗時間長，且小鋼球難以真實(shí)模擬河砂、海砂，缺乏足夠說服力；風(fēng)砂槍法易于控制試驗中各種參數(shù)，設(shè)備成本低，但其需要經(jīng)常更換噴頭，且砂速與風(fēng)速有較大差距。由此可見，實(shí)用新型一種新的測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置，能更真實(shí)地反映水工混凝土的工作情況，對于測試混凝土抗沖磨性能是十分有意義的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，根據(jù)水工混凝土設(shè)施受沖磨的實(shí)際情況，結(jié)合實(shí)驗室試驗的局限性，提出一種新的實(shí)驗室測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置及試驗方法，其具有模擬準(zhǔn)確，設(shè)備簡單，操作方便，測試時間較短的功效。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是[0011]一種測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置，其中該裝置包括有一鋼桶、一攪拌槳、調(diào)節(jié)閥門及高壓水泵，鋼桶內(nèi)部裝有鋼支架，上部有可拆卸桶蓋；攪拌槳位于鋼桶中，其上部由電機(jī)裝置帶動；而讞節(jié)閥門與高壓水泵通過導(dǎo)管與鋼桶連接；待測混凝土試塊置于鋼支架上。 所述鋼桶的尺寸為長450mm，寬250mm，高450mm，其內(nèi)部裝有的鋼支架高為250mm。所述攪拌槳的尺寸為100mm' IOOmm' 100mm，其下端距鋼桶桶底150mm。所述的電機(jī)裝置固定攪拌槳并達(dá)到400r/min速度旋轉(zhuǎn)。采用上述方案后，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是測試試塊為150mm' 150mm' 150mm標(biāo)準(zhǔn)試塊，一般實(shí)驗室均有該種模具，成型方便；采用標(biāo)準(zhǔn)砂和水的混合物作為磨損劑對混凝土試塊進(jìn)行沖磨，可有效模擬水工混凝土的工作環(huán)境，同時使用攪拌槳對混合物進(jìn)行不斷攪拌， 防止砂在水中下沉；整個裝置為循環(huán)系統(tǒng)，開啟后無需額外操作，省工省料；可通過調(diào)節(jié)閥門，控制流速在20-40m/s之間，可模擬多種環(huán)境?？傊?，本實(shí)用新型的裝置具有模擬準(zhǔn)確， 設(shè)備簡單，操作方便，測試時間較短等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置示意圖。其中1為鋼桶、 2為導(dǎo)管、 3為高壓水泵、 4為調(diào)節(jié)閥門、5為攪拌槳、6為鋼支架、7為待測混凝土試塊、8為標(biāo)準(zhǔn)砂和水的混合物(磨損劑)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行具體說明，本實(shí)用新型的測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置如圖1所示，主要部件有一鋼桶1，長450mm，寬250mm，高450mm，其內(nèi)部裝有鋼支架6，鋼支架6高為250mm，上部有可拆卸桶蓋(圖中未示出)；一攪拌槳5，其尺寸為100mm' IOOmm' 100mm，其下端距鋼桶1的桶底150mm，能上部設(shè)有固定攪拌槳并達(dá)到400r/ min速度旋轉(zhuǎn)的電機(jī)裝置(圖中未示出)；一調(diào)節(jié)閥門4及一高壓水泵3，它們與鋼桶1之間用導(dǎo)管2連接。測試強(qiáng)度為C30的混凝土試塊，分別采用20m/S、30m/S、40m/S的流速對試塊進(jìn)行沖磨測試，作為實(shí)施例1、2、3。實(shí)施例11、按標(biāo)準(zhǔn)方法成型150mm' 150mm' 150mm的C30待測混凝土試塊7，三個試塊為一
組，養(yǎng)護(hù)至28天測試齡期；2、試驗前，將試塊在水中浸泡48h ；試驗時，取出試塊，擦去表面水分，稱量得到試驗前質(zhì)量MO ；3、將試塊放入鋼桶，置于鋼支架上；在桶中加入水和標(biāo)準(zhǔn)砂，砂和水的體積比為 1:5，液面與鋼支架頂面平行；蓋上桶蓋，開啟攪拌槳電動機(jī)，使其轉(zhuǎn)速達(dá)到400r/min ；將閥門調(diào)至20m/s，打開高壓水泵，此時流速為20m/s ；4、連續(xù)沖磨24h后，關(guān)閉裝置，取出試塊，沖洗干凈，擦去表面水分，稱量得到試驗后質(zhì)量MT。5、按照公式
權(quán)利要求1.一種測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置，其特征在于該裝置包括有一鋼桶、 一攪拌槳、調(diào)節(jié)閥門及高壓水泵，鋼桶內(nèi)部裝有鋼支架，上部有可拆卸桶蓋；攪拌槳位于鋼桶中，其上部由電機(jī)裝置帶動；而讞節(jié)閥門與高壓水泵通過導(dǎo)管與鋼桶連接；待測混凝土試塊置于鋼支架上。
2.如權(quán)利要求1所述的測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置，其特征在于鋼桶的尺寸為長450mm，寬250mm，高450mm，其內(nèi)部裝有的鋼支架高為250mm。
3.如權(quán)利要求1所述的測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置，其特征在于攪拌槳的尺寸為100mm' IOOmm' 100mm，其下端距鋼桶桶底150mm。
4.如權(quán)利要求1所述的測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置，其特征在于電機(jī)裝置固定攪拌槳并達(dá)到400r/min速度旋轉(zhuǎn)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種測試水工混凝土抗沖磨性能的試驗裝置，屬于建筑材料性能測試技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括有一鋼桶、一攪拌槳、調(diào)節(jié)閥門及高壓水泵，鋼桶內(nèi)部裝有鋼支架，上部有可拆卸桶蓋；攪拌槳位于鋼桶中，其上部由電機(jī)裝置帶動；而讞節(jié)閥門與高壓水泵通過導(dǎo)管與鋼桶連接；待測混凝土試塊置于鋼支架上。測試時，將浸泡后的成型標(biāo)準(zhǔn)試塊放入裝置，并加入標(biāo)準(zhǔn)砂和水的混合物，砂和水的體積比為1:5，蓋上桶蓋，打開裝置。以連續(xù)沖磨24h后混凝土試塊的磨損率作為反映混凝土抗沖磨性能的指標(biāo)；本實(shí)用新型具有模擬準(zhǔn)確，設(shè)備簡單，操作方便，測試時間短等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01N3/56GK202119687SQ20112021024
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者喬磊, 彭鵬飛, 李悅, 秦憲明 申請人:廈門市宏業(yè)工程建設(shè)技術(shù)有限公司