4.18 水工 混凝土抗含砂水流沖刷試驗(yàn)(圓環(huán)法)

   4.18.1  目的及適用范圍

   比較各種混凝土(或砂漿)在含砂水流沖刷下的抗沖磨性能。

   4.18.2  儀器設(shè)備

   1  沖刷試驗(yàn)儀：其結(jié)構(gòu)及作用原理如圖4.18.2—1所示。葉輪結(jié)構(gòu)如圖4.18.2-2所示。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1430r/min，葉輪圓周轉(zhuǎn)速為14.3m/s。

2  試模：環(huán)形金屬模。規(guī)格為外徑322     mm，內(nèi)徑202mm±0.5mm，高60mm±0.5mm。

注：也可采用轉(zhuǎn)速更高的電機(jī)和其他規(guī)格的試件。

3  天平：稱量20kg，感量100mg。

4.18.3  試驗(yàn)步驟

1  按4.1“混凝土試件的成型與養(yǎng)護(hù)方法”制備試件，允許骨料zui大粒徑為20mm，超過(guò)時(shí)用濕篩法剔除。試驗(yàn)以三個(gè)試件為一組。

2  到達(dá)試驗(yàn)齡期的前兩天，將試件放入水中浸水飽和。

3  試驗(yàn)時(shí)，取出試件，擦去表面水份，稱量。   

圖4.18.2—1  沖刷試驗(yàn)儀示意圖

4  將試件托盤從沖刷儀中取出，在托盤底部放好防護(hù)墊層及隔砂泡沫塑料墊圈，然后放人試件，在試件圓環(huán)內(nèi)加入磨損劑，蓋上泡沫塑料隔砂圈及止水橡皮墊圈。磨損劑為0.5mm～0.85mm的石英標(biāo)準(zhǔn)砂與水的混合物。每次加入量為砂150g，水1000mL。

   5  將裝好試件的托盤裝入沖刷儀，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪壓緊試件，打開(kāi)冷卻水，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)并記時(shí)。  

6  沖磨30min后停機(jī)，取出試件，用水沖洗干凈，擦去表面水份，稱量。

7  更換磨損劑，按上述步驟重復(fù)試驗(yàn)三次。

   注：需要時(shí)可適當(dāng)增加試驗(yàn)次數(shù)，但同批試件的試驗(yàn)次數(shù)應(yīng)相同，增加的試驗(yàn)次數(shù)應(yīng)在報(bào)告中說(shuō)明。

圖4.18.2-2沖刷試驗(yàn)儀葉輪結(jié)構(gòu)(單位：mm)

    4.18.4  試驗(yàn)結(jié)果處理

   1  混凝土抗含砂水流沖刷的指標(biāo)以抗沖磨強(qiáng)度或磨損率表示，抗沖磨強(qiáng)度與磨損率按式(4.18.4—1)、式(4.18.4-2)計(jì)算：

式中：f_a——抗沖磨強(qiáng)度，即單位面積上被磨損單位質(zhì)量所需的時(shí)間，h/(g/cm²)；

       L——磨損率，即單位面積上在單位時(shí)間里的磨損量，g/(h.cm²)；

   △M--經(jīng)T時(shí)段沖磨后，試件損失的累計(jì)質(zhì)量，g；

   T——試驗(yàn)累計(jì)時(shí)間，h；

   A——試件受沖磨面積，380cm²。

   2  以一組三個(gè)試件測(cè)值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。如單個(gè)測(cè)值與平均值的差值超過(guò)15％時(shí)，則此值應(yīng)剔除，以余下兩個(gè)測(cè)值的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。若一組中可用的測(cè)值少于兩個(gè)，則該組試驗(yàn)應(yīng)重做。

   3  試驗(yàn)若采用轉(zhuǎn)速更高的電機(jī)和其他規(guī)格的試件，應(yīng)在試驗(yàn)結(jié)果中注明。