[发明专利]船闸工程混凝土耐撞磨性能检测方法

说明书

一、技术领域

本发明属于建筑材料检测技术领域，具体涉及一种适用于船闸工程用混凝土耐撞磨性能的检测方法。

二、背景技术

现有技术：船闸工程混凝土，尤其是闸室墙混凝土在长期的服役过程中，经常会遭受各种通航船只的撞击与摩擦作用，因此造成混凝土表面的磨蚀、骨料外露和开裂现象，严重影响船闸工程的外观质量、安全性和耐久性。为研究和提高船闸工程混凝土的耐撞磨性能，必须采用一种科学适用的检测方法，以客观地表征出船闸工程混凝土所经受的撞磨作用。在现行的混凝土检测试验规程中，尚无试验方法能切实地检测出船闸工程混凝土的耐撞磨性能，只有体现混凝土的抗冲磨和抗冲击性能。对于抗冲磨的检测有《水工混凝土试验规程》(DL/T5150～2001)中的冲刷仪法(圆环法)、水下钢球法和气流挟砂喷射法(风砂枪法)以及美国ASTM的混凝土抗冲磨标准试验方法ASTMC1138～89，其测试了水流或气流夹质对混凝土抗冲磨性能的影响；对于抗冲击性能的检测主要是美国ACI544委员会推荐的落锤冲击试验，其表征了竖直冲击荷载对混凝土抗冲击性能的影响。上述这些试验方法的技术原理和测试手段都难以客观地表征出通航船只对船闸工程混凝土表面的撞击和磨损作用，导致难以选取合适的船闸工程混凝土配合比。

三、发明内容

技术问题：本发明针对上述技术空白，提供一种适用于船闸工程用混凝土耐撞磨性能的检测方法，它能够克服现有检测技术存在的不足，合理地模拟出船闸工程混凝土所受到的撞磨作用，且该法操作简单，试验周期短，试验成本低。

技术方案：本发明的技术解决方案为：一种船闸工程混凝土耐撞磨性能检测方法，检测步骤为：船闸工程用混凝土试件的准备：船闸工程用混凝土试件形状为直径和高度等同的圆柱体，混凝土粗骨料的粒径为5≤d≤60mm，混凝土试件的直径或高度为100mm～200mm；将标准养护28～90天的混凝土试件在60～110℃烘箱中烘干至恒重并测定其初始质量；磨耗试验机检测：将钢球、3～6个为一组的试件放入磨耗试验机内，磨耗试验机的回转速率为30r/min～33r/min，回转时间为6～33min，回转停止后，测定混凝土试件的质量，计算质量损失率，得到船闸工程用混凝土试件的耐撞磨性能。钢球的总数量为100～200粒，直径为10mm～25mm。磨耗试验机的圆桶内径为700mm±20mm，内侧长500mm±20mm，两端封闭，投料口的钢盖通过紧固螺栓和橡胶垫与钢桶紧闭密封。检测方法中试件的撞磨时间：对船闸工程用素混凝土和船闸工程用有机纤维增强混凝土，撞磨时间为6～20min；对船闸工程用钢纤维增强混凝土，由于高强度、高弹性模量钢纤维的增强和增韧效应，其耐撞磨性能较好，撞磨时间为9～33min。

有益效果：在本发明的检测方法中，当磨耗试验机以30r/min～33r/min的转速反复旋转时，试件本身及其与钢球、圆筒内壁之间将发生撞击和摩擦作用，试件表面会不断产生磨蚀和破损，从而较好地模拟和表征了船闸工程混凝土的耐撞磨性能。每组试件采用3～6个，既可以控制试验的工作量，又可使试验结果具有一定的统计性，提高精确度。采用直径和高度等同的圆柱体，可减少试件棱角部位在撞磨过程中的破损，使试件所产生的撞磨质量损失更符合实际工程情况。所采用钢球的直径和数量不宜较大，否则试件会产生较严重的破损，弱化不同类型混凝土耐撞磨性能的差异。磨耗试验机的转速不能太大或太小，若太大则试件会贴附在圆筒内壁做离心转动，若太小则试件在试验机圆筒内很难被扬起，不能产生有效的撞磨作用。试验机的圆筒内径也不宜过大或过小，若过大则试件在下落后会产生较强的撞击作用，若过小则撞击作用又很弱。试件的撞磨时间亦是类似道理，撞磨时间长不仅降低试验效率，而且试件的破损严重，不利于考察不同类型混凝土的耐撞磨性能。当试验机圆筒回转到设定次数时，设备会自动停止，操作简单，无需人为控制，每组试件的测试时间通常不超过33min。而若采用水工混凝土试验规程中的水下钢球法进行混凝土抗冲磨试验，每个试件则需测试72h。同时，本发明的检测方法亦可适用于码头工程和机场工程混凝土的耐撞磨性能试验。

四、附图说明

图1是实施例1中REF组在撞磨16min后的外观形态。

图2是实施例1中PPF组在撞磨16min后的外观形态。

五、具体实施方式