挟沙水流对混凝土的冲磨机理研究及冲磨试验机研发

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1、应用与试验·机械研究与应用·挟沙水流对混凝土的冲磨机理研究及冲磨试验机研发李浩平，李峰(1．三峡大学机械与材料学院，湖北宜昌4_43o02；2．三峡大学土木水电学院，湖北宜昌443oo2)摘要：研究了挟沙水流对混凝土的冲磨破坏机理及主要影响因素，分析了常用的混凝土冲磨试验方法，提出了旋转喷射式冲磨试验原理，并根据此原理研制了旋转喷射式混凝土抗冲耐磨试验机。与现有冲磨机相比较，该试验机的模拟冲刷过程更接近混凝土真实工况，并且可以实现不同冲刷条件下一定冲刷速度范围内的任意速度调节，冲刷速度高，冲磨效果好，能够有效地对不同配合比混凝土的抗冲磨性能作出比较。

2、关键词：挟沙水流；混凝土；冲磨机理；旋转喷射式冲磨试验机中图分类号：TV32；TH12文献标识码：A文章编号：1006—4414(2011)02—0037一o4Studyonabrasionresist~【ncemechanismofconcreteonsediment—ladenwaterflowandrotating——jetmodeconcreteabrasionresistanceperformancet~tingmachineLiHao—ping，LiFeng(1．Hubei研laboratoryofhydroelectricmachine

3、rydesign&maintenance，Threegorgesuniversity，YichangHubei443002，China；2．Collegeofhydroelectric&environmentengineering，Threegorgesuniversity，YichangHubei43002，China)Abstract：Theabrasionresistancemechanismandfactorsofconcreteavestudied，commonconcreteabrasionresistanceper-formancete

4、stmethodsaveanalyzed，theprincipleofrotating—jetmodeconcreteabrasionresistanceperformancetestispur-posed，andinaccordancetIlthisprinciple，therotating—jetmodeconcreteabrasionresistanceperformancetestingmachineisdeveloped．Throughcomparingwithexistingtestingmachine，thetestingmachine

5、simulationoferosionprocessisclosertotherealcondition，anyspeedregulationcanbeachievedunderthediferenterosionconditionswithinacertainspeedrange，veryhisherosionspeedandgooderosionefect，abrasionresistanceperformancecanbeefectivelycomparedfordiferentmixproportionconcrete．Keywords：se

6、diment—ladenwaterflow；concrete；abrasionresistancemechanism；rotating—jetmodeabrasionresistanceperformancetestingmachine1前言此，主要对水工混凝土的冲磨破坏机理及冲磨试验方我国的江河水流特点之一是含沙量较大，含沙高法进行研究，以期获得影响混凝土冲磨能力的相关因速水流对水工建筑物过流面混凝土的冲刷磨损和气素，对探索混凝土的破坏机理和研究混凝土冲磨实验蚀破坏是水工泄流建筑物如溢流坝、泄洪洞(槽)、泄设备，以期达到寻找和配制出更经济、施工和易

7、性更水闸等常见的病害。尤其当流速较高且水流中又夹好、抗冲磨性能等耐久性更好的抗冲磨混凝土具有十带着悬移质或推移质时，建筑物遭受的冲磨、气蚀就分重要的意义。更为严重。气蚀破坏一直是高速水力学方面的研究2混凝土冲磨破坏机理热点，国内外学者经过大量研究，提出了多种减免气2．1冲磨破坏的部位及形态特征蚀破坏的措施并取得了很好的效果，但高速含沙水流当挟沙水流以较高的速度流经泄水或排沙建筑对水工混凝土的冲磨问题却无法避免⋯。物时，将造成磨蚀。磨蚀破坏主要发生在水工混凝含泥沙河流上水利建筑物多为混凝土结构，其主土建筑物的泄流部位。如大坝溢流面及下游消能工要失效形式

8、之一是过流表面由于高速含泥沙水流冲(护坦、趾墩、鼻坎、消力墩)、底孔或隧洞的进口、深刷磨损造成的材料损失。由