一种适用水工混凝土抗冲磨性能的测试方法
【专利摘要】本发明提供的一种适用水工混凝土抗冲磨性能的测试方法，混凝土骨料粒径≤40mm，放于震动台震动脱模，并放置于标准养护室至规定龄期;试件水中浸泡48-52h，去水份称重量；冲磨介质级配：直径为12.7mm的钢球25个，切割好的圆形六面体钢球分别为：直径19.1mm，数量35个；直径25.4mm，数量17个；直径30.0mm，数量8个，将六面体钢球分别以钢球直径为5%的切除，得带棱角的六面体钢球；仪器操作：调整搅拌桨距试件的距离为33-45mm；加水至水面高出试件表面162-168mm，开机，在1200转/分钟条件下搅拌冲磨，时间72h，取出试件清洗去水份称重量，得符合标准的试件。
【专利说明】一种适用水工混凝土抗冲磨性能的测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水工的抗冲磨技术，尤其用于水工混凝土室内抗冲耐磨测试，适用于推移质对水工混凝土过水建筑物的冲磨试验研究。
【背景技术】
[0002]现行的《水工混凝土试验规程》SL352 一 2006及DL/T5150-2001中均有水泥混凝土的抗冲磨试验方法，其中一项为水下钢球法，此方法中主要规定了以下几个参数，一是水下钢球的级配和尺寸；二是规定了抗冲磨机的转速；三是冲磨的时间。因此在实际工程中，高速水流中含的砂石，主要是滚石对混凝土冲磨最为严重，而现行规范中对大粒径钢球掺量过少，影响冲磨试验效果；其次，现行规范中的水下钢球法中的钢球均为光滑圆球，钢球数量10、35、25 ;直径分别是Φ25.4±0.1 ；Φ19.1±0.1 ;Φ12.7±0.1。这也与实际滚石多棱角的形状不符，必然影响试验效果，并与实际情况差距较大。
[0003]本发明方法改变了水下钢球级配和尺寸形状，主要有两点:一是结合推移质颗粒级配的实际情况，调整了冲磨质钢球的级配，即钢球的数量及粒径比例，使之更符合工程实际情况。二是现行规范中的冲磨质均为光滑球体，而实际工程中的推移质为砾石或卵石，通常有棱角，本试验方法将圆钢球切割成为圆形六面体，使之具有了棱角，更符合实际，获取的精准的科学数据指导实践，具有应用推广价值。
【发明内容】
[0004]本发明的目在于:用于水工混凝土抗冲磨性能的测试方法，改变了水下钢球级配，并将使光滑球体切割成为圆形六面体，更符合实际，实现了设计目标。
[0005]本发明的目的是这样实现的:一种适用水工混凝土抗冲磨性能的测试方法，分步骤实施:
[0006]步骤1试件及冲磨介质制备:
[0007]Α、混凝土骨料粒径< 40mm，三个试件为一组，成型时，将混凝土浇筑至圆形试模中，并放置于震动台，震动密度20s，24h后脱模，并放置于标准养护室中，至规定龄期；
[0008]B、试件水中浸泡48_52h，擦去水份,称量每个试件的重量；
[0009]C、冲磨介质级配:直径为12.7mm的钢球25个，切割好的圆形六面体钢球分别为:直径19.1mm,数量35个；直径25.4mm,数量17个；直径30.0mm,数量8个；
[0010]D、六面体钢球再处理:将直径19.lmm、25.4mm,30.0mm的钢球，分别以钢球直径为5%的切除，得带棱角的六面体钢球；
[0011]步骤2仪器操作:
[0012]1)调整搅拌桨距试件的距离为33_45mm ；
[0013]2)在钢筒内放入级配的冲磨介质钢球于试件表面，并加水至水面高出试件表面162-168mm,开机，在1200转/分钟条件下搅拌冲磨，时间72h，取出试件清洗擦去水份，称量每个试件的重量，其中每隔24h，向钢筒内加水，保持原水位高度。[0014]所述的测试方法，固定在底座5上的钢筒1中安装搅拌桨2，在搅拌桨2与混凝土试件4的之间均布有小钢球和六面体钢球3，其中在混凝土试件4的底部设置支撑钢筋9 ；均布在混凝土试件4底部的排水孔6连通底座5上的排水孔6,其排水孔6的下端安装着排水阀7 ;钢筒1的底部与底座5上设置密封橡皮垫圈10与紧固螺栓的。
[0015]本发明的机理与作用:研究表明，当具有锐利棱角和适当迎角的磨粒与材料表面发生相对运动时，就会像刀具一样对材料进行进行切削而形成切屑，在相同条件下，都是90°冲击角时，多角形磨粒比圆形磨粒的磨损大4倍,本发明改进了较大三级冲磨钢球的形貌，使之成为圆形六面体；同时，根据山区冲移质粒径大小及级配情况，更改了冲磨钢球的级配，更接近测试实际冲磨的情况，彰显技术进步。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0017]附图1为本发明冲磨仪器的结构示意图:
[0018]如图所不:1~钢筒、2_揽拌奖、3_小钢球和圆形六面体、4_混凝土试件、5_底座、6-排水孔、7-排水阀、8-水、9-钢筋、10-橡皮垫圈。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例作进一步说明。
[0020]一、本方法的设计要点
[0021]1)结合推移质颗粒级配的实际情况，调整了冲磨质钢球的级配，即钢球的数量及粒径比例更符合工程实际情况。
[0022]2)冲磨质的钢球数量及粒径要求见下表1 ;将直径20mm以上钢球相互垂直的六个面，按钢球直径的5%切割为平面，使钢球成为圆形六面体，使之具有了棱角，更符合实际情况。
[0023]表1本试验方法中的钢球数量及粒径要求
[0024]
【权利要求】
1.一种适用水工混凝土抗冲磨性能的测试方法，其特征在于:分步骤实施:步骤1试件及冲磨介质制备:A、混凝土骨料粒径为<40mm，三个试件为一组，成型时，将混凝土浇筑至圆形试模中，并放置于震动台，震动密度20s，24h后脱模，并放置于标准养护室中，至规定龄期；B、试件水中浸泡48-52h，擦去水份，称量每个试件的重量；C、冲磨介质级配:直径为12.7mm的钢球25个，切割好的圆形六面体钢球分别为:直径19.1mm,数量35个；直径25.4mm,数量17个；直径30.0mm,数量8个；D、六面体钢球再处理:将直径19.lmm、25.4mm,30.0mm的钢球，分别以钢球直径为5%的切除，得带棱角的六 面体钢球；步骤2仪器操作:1)调整搅拌桨距试件的距离为33-45mm；2)在钢筒内放入级配的冲磨介质钢球于试件表面，并加水至水面高出试件表面162-168mm,开机，在1200转/分钟条件下搅拌冲磨，时间72h，取出试件清洗擦去水份，称量每个试件的重量，其中每隔24h，向钢筒内加水，保持原水位高度。
2.依据权利要求1所述的测试方法，其特征在于:固定在底座(5)上的钢筒(1)中设置搅拌桨(2)，在搅拌桨(2)与混凝土试件(4)的之间均布有小钢球和六面体钢球(3)，其中在混凝土试件(4)的底部设置支撑钢筋(9);均布在混凝土试件(4)底部的排水孔(6)连通底座(5)上的排水孔(6)，其排水孔(6)的下端安装着排水阀(7);在钢筒(1)的底部与底座(5)上设置密封的橡皮垫圈(10)与紧固的螺栓。
【文档编号】G01N3/56GK103743642SQ201310629719
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】王怀义, 贺传卿, 吐尔洪·吐尔地 申请人:新疆水利水电科学研究院, 新疆水利水电材料工程技术研究中心