CN202110111U - 水压状态混凝土抗冲磨实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种水压状态混凝土抗冲磨实验装置，包括设置混凝土抗冲磨控制系统和水压控制系统两大部分组成。混凝土抗冲磨控制系统设置有电动机、搅拌桨、钢容器、钢球和安全阀，水压控制系统设置有管道、压力表、调压阀、水泵和储水罐。钢容器为设有密封盖和底座用螺钉或螺母固定的密封容器，钢容器下段侧面设有排水阀，钢容器采用管道与压力表、调压阀、水泵和储水罐依次连接。本实验装置是在已有混凝土抗冲磨实验装置的基础上，增设压力系统，在设定的水压状态下实验混凝土抗冲磨性能，接近实际使用状态，更能反映工程实际情况，为安全设计提供理论依据。

Description

水压状态混凝土抗冲磨实验装置

技术领域

本实用新型属于实验仪器领域，涉及一种水压状态混凝土抗冲磨实验装置。

背景技术

高速含砂水流对水工建筑物过流面混凝土的冲刷磨损是水工泄水建筑物如溢流坝、泄洪洞、泄水闸等常见的病害。为提高水利水电工程的使用寿命，保障其安全可靠的运行，对水工混凝土材料提出了高抗冲磨性要求。水工混凝土材料抗冲磨性能的研究已成为混凝土材料研究中的重要内容之一。水工混凝土抗冲磨性能测试方法主要采用《水工混凝土试验规程》SL352-2006中的水下钢球法。采用实验仪器是混凝土抗冲磨实验机，由钢容器、搅拌桨、钢球、底座和混凝土试件组成。水下钢球法能有效模拟水工混凝土试件在无水压状态下的冲磨情况，并不能模拟一定水压状态下水工混凝土冲磨情况，已有实用新型申请专利主要是针对如何提高抗冲磨使用效率，并没有研究一定水压状态下混凝土的抗冲磨性能。例如：中国专利CN201020191183.7，离心式混凝土抗冲磨试验仪，该试验装置可以快速高效地测试混凝土抗冲磨性能。目前国家标准中，尚无评价一定水压状态下混凝土抗冲磨性能测试方法。因此，对混凝土在一定水压状态下抗冲磨性能测试显得十分重要。

发明内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的不足，提供一种具有操作简便、节能降耗的水压状态混凝土抗冲磨实验装置。

本实用新型是这样实现的：

水压状态混凝土抗冲磨实验装置，包括钢容器、搅拌桨、钢球、底座和混凝土试件，其特征在于由混凝土抗冲磨控制系统和水压控制系统两大部分组成，混凝土抗冲磨控制系统设置有电动机、搅拌桨、钢容器、钢球和安全阀，水压控制系统设置有管道、压力表、调压阀、水泵和储水罐，钢容器为设有密封盖和底座用螺钉或螺母固定的密封容器，钢容器下段侧面设有排水阀，钢容器采用管道与压力表、调压阀、水泵和储水罐依次连接。

以上所述的密封盖设有安全阀。

以上所述的搅拌桨套入密封盖中心孔中，再与固定于升降控制器上的电动机连接。

以上所述的混凝土试件置于钢容器下段，混凝土试件的面上堆放钢球若干个。

本实验装置工作原理是：

以水泵施压，启动水泵从储水罐抽水，通过控制调压阀设定钢容器的压力，启动电动机带动搅拌桨将钢球在设定水压的钢容器内旋转，冲磨混凝土试件；试验结束后，先通过排水阀放水，再拧开六螺母取出混凝土试件。测出冲磨前后质量差，计算设定水压状态下水工混凝土抗冲磨强度，计算公式为：

$R_a=\frac{\mathrm{TA}}{M_T}$

Ra-抗冲磨强度，即单位面积上被磨损单位质量所需的时间，(h)/(kg/m2)；T-试验累计时间，h；A-试件受冲磨面积，m2；M，T-经T时断冲磨后，试件损失的累计质量，kg。

本实用新型的优点和积极效果：

本实用新型是在已有混凝土抗冲磨实验装置的基础上，增设压力系统，在一定水压状态下实验混凝土抗冲磨性能，接近实际使用状态，更能反映工程实际情况，为安全设计提供理论衣据。

附图说明

图1为本水压状态混凝土抗冲磨实验装置结构示意图。

附图标记：1-电动机，2-搅拌桨，3-密封盖，4-管道，5-压力表，6-调压阀，7-水泵，8-储水罐，9-排水阀，10-底座，11-混凝土试件，12-钢容器，13-钢球，14-安全阀，15-螺钉或螺母，16-升降控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例

如图1所示，一种水压状态混凝土抗冲磨实验装置，由混凝土抗冲磨控制系统和水压控制系统两大部分组成。混凝土抗冲磨控制系统由电动机1、搅拌桨2、钢容器12、钢球13和安全阀14组成，水压控制系统由管道4、压力表5、调压阀6、水泵7和储水罐8组成。设置有长、宽、高均为1000mm的储水罐8，功率为90w的水泵7，调压阀6、量程范围为0～2.0MPa，最小刻度为0.1MPa的压力表5，直径为25mm的安全阀14。钢容器12为设有密封盖3和底座10用螺钉或螺母15固定的直径为310mm的密封容器。钢容器12下段侧面设有孔径为10mm的排水阀9。钢容器12采用管道4与压力表5、孔直径为1.5mm的调压阀6、水泵7和储水罐8依次连接。转速1200r/min的电动机1用升降控制器16设定其高度。搅拌桨2套入密封盖3中心孔，再与电动机1连接。凝土试件11直径为300mm，高度为100mm，置于钢容器12下段，凝土试件11面上堆放由10个25.4mm、35个19.1mm和25个12.7mm组成的钢球13。钢容器12和密封盖3采用钢板制成，承受压力2.5MPa。

Claims (4)

1.一种水压状态混凝土抗冲磨实验装置，包括钢容器(12)、搅拌桨(2)、钢球(13)、底座(10)和混凝土试件(11)，其特征在于：设置混凝土抗冲磨控制系统和水压控制系统两大部分组成，混凝土抗冲磨控制系统设置有电动机(1)、搅拌桨(2)、钢容器(12)和钢球(13)，水压控制系统设置有管道(4)、压力表(5)、调压阀(6)、水泵(7)和储水罐(8)，钢容器(12)为设有密封盖(3)和底座(10)用螺钉或螺母(15)固定的密封容器，钢容器(12)下段侧面设有排水阀(9)，钢容器(12)采用管道(4)与压力表(5)、调压阀(6)、水泵(7)和储水罐(8)依次连接。

2.根据权利要求1所述的水压状态混凝土抗冲磨实验装置，其特征在于：所述的密封盖(3)设有安全阀(14)。

3.根据权利要求1所述的水压状态混凝土抗冲磨实验装置，其特征在于：所述的搅拌桨(2)套入密封盖(3)中心孔中，再与固定于升降控制器(16)上的电动机(1)连接。

4.根据权利要求1所述的水压状态混凝土抗冲磨实验装置，其特征在于：所述的混凝土试件(11)置于钢容器(12)下段，混凝土试件(11)的面上堆放钢球(13)若干个。

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