详情

原文传递一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置及其试验方法

专利名称：	一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置及其试验方法
摘要：	本发明涉及一种海工混凝土冲磨试验装置及其试验方法。一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置，包括用于容纳模拟海水和试件的试验容器，用于控制试验容器内试验环境温度的控温装置，以及用于驱动水流、模拟海浪冲刷的搅拌装置和用于连接试验容器和控温装置的连通管；试件位于试验容器内，使用时试验容器内装有人工海水溶液，试件的上表面铺有冲磨介质，搅拌装置的搅拌叶轮位于试验容器内。本发明结构简单，操作方便，可用来模拟实际海洋环境下，特别是浪溅区多种耦合因素作用下水泥基材料的抗冲磨性能评价方法和海工混凝土新材料的开发研究，具有适用范围广、模拟海洋环境真实、节能环保等特点的海工混凝土抗冲磨试验装置及试验方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉理工大学
发明人：	饶美娟;曾浪;王发洲;杨露;胡曙光
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910151071.4
公开号：	CN109916756A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	唐万荣
分类号：	G01N3/56(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
主权项：	1.一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置，其特征在于：包括用于容纳模拟海水和试件的试验容器(4)，用于控制试验容器(4)内试验环境温度的控温装置(1)，以及用于驱动水流、模拟海浪冲刷的搅拌装置(3)和用于连接试验容器和控温装置的连通管(2)；试件(7)位于试验容器(4)内，试件(7)由底部固定部件(12)固定在试验容器(4)上，使用时试验容器(4)内装有人工海水溶液(10)，试件(7)的上表面铺有冲磨介质(11)，搅拌装置(3)的搅拌叶轮位于试验容器(4)内；试验容器(4)由2根连通管(2)与控温装置(1)相连通。 2.根据权利要求1所述的一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置，其特征在于：所述试验容器(4)为内径110mm、外径150mm、高200mm、底部5厚度30mm的圆柱桶；试验容器(4)内的底部(5)处设有底部固定部件(12)，底部固定部件(12)用来固定试件(7)；试验容器(4)内设有夹层(6)，夹层(6)的宽度为10mm，试验容器(4)的外壁左侧的上端部设有出水口(8)，出水口(8)与夹层(6)相连通，出水口(8)由第二根连通管(2)与控温装置(1)的恒温水浴水箱上的循环水进水口(19)相连通，试验容器(4)的外壁右侧的下端部设有进水口(13)，进水口(13)与夹层(6)相连通，进水口(13)由第一根连通管(2)与控温装置(1)的恒温水浴水箱上的循环水出水口(20)相连通；试验容器(4)的上端安装有盖子(9)，盖子(9)的中心设有中心孔。 3.根据权利要求2所述的一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置，其特征在于：盖子(9)由两个半圆盘形盖子组成，两个半圆盖的中心对应设有半圆孔。 4.根据权利要求1所述的一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置，其特征在于：用于控制试验容器(4)内试验环境温度的控温装置(1)，包括恒温水浴水箱(14)、加热器、以及直接安装在恒温水浴水箱上的控制器(15)；恒温水浴水箱(14)内部设有水泵(21)，水泵(21)由内置出水管与循环水出水口(20)相连，恒温水浴水箱(14)外壁的上端部设有循环水进水口(19)，使用时恒温水浴水箱(14)内装有循环水(10)；加热器位于恒温水浴水箱(14)内，加热器与控制器(15)的温度设置器(17)相连，控制器(15)包括循环水开关(16)、温度设置器(17)、加热开关(18)，加热开关(18)设置在加热器与温度设置器(17)相连的线路上，循环水开关(16)设置在水泵(21)的电源线上。 5.根据权利要求1所述的一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置，其特征在于：用于驱动水流、模拟海浪冲刷的搅拌装置(3)，包括用于固定装置、电机(24)、双轴恒力升降杆(25)、搅拌叶轮(26)，用于提供驱动力的电机(24)由双轴恒力升降杆(25)安装在固定装置上，电机(24)的输出轴穿过盖子(9)上的中心孔，电机(24)的输出轴上安装有用于搅拌的搅拌叶轮(26)，固定装置安装在试验容器(4)上。 6.根据权利要求4所述的一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置，其特征在于：固定装置括包底部支撑(22)和竖直支撑(23)，底部支撑(22)固定在试验容器(4)上，竖直支撑(23)的下端与底部支撑(22)固定，竖直支撑(23)的上端安装双轴恒力升降杆(25)。 7.如权利要求1所述的一种测试海工混凝土抗冲磨性能的试验方法，其特征在于：包括以下步骤： S1：准备测试海工混凝土抗冲磨性能的试验装置； S2：按照国标《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081)中规定的“混凝土试件的成型与养护方法”，采用直径100mm、高50mm的圆柱型模具成型胶砂或者混凝土，养护至规定龄期后取出，得到试件； S3：试验前，将试件放入水中进行饱水处理，至少浸泡48h； S4：试验时，取出试件，擦去表面水分，称重，将试件放入试验装置的试验容器(4)内底部的底部固定部件内(12)固定； S5：在试验容器(4)内倒入冲磨介质(11)于试件表面，按照美国ASTM D1141-2003d的规定配制标准浓度的人工海水溶液，之后将人工海水溶液倒入试验容器(4)内浸没试件上表面60mm； S6：在恒温水浴水箱(14)中加入水浸没水泵(21)和内置出水管，将恒温水浴水箱(14)内水温调至设定温度25℃，启动水泵(21)； S7：30min后，用温度计测量试验容器(4)的人工海水溶液的温度，此时人工海水溶液的温度达到25℃； S8：将搅拌叶轮(26)下降至人工海水溶液液面以下，试件上表面以上30mm，盖上盖子(9)，启动搅拌叶轮，调节转速至2400r/min，测量此时的水流速度并记录，冲磨试验开始； S9：每隔12h，在试验容器(4)内加1～2次人工海水溶液至原水位高度； S10：累积冲磨72h，取出试件，清洗干净，擦去表面水分，进行称重； S11：重复步骤S2-S10，记录每次试验后试件的质量损失量，按照《水工混凝土试验规程》DL/T 5150-2001中的公式1，计算试件的抗冲磨强度fa；式中： fa——试件的抗冲磨强度，即单位面积上被磨损单位质量所需的时间，h·m2·kg-1； T——试验累积时间，h； A——试件受冲磨面积，m2 ΔM——经T时段冲磨后，试件损失的累积质量，kg。
所属类别：	发明专利