[发明专利]一种混凝土护岸、护坡抗冰水冲刷性能测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土护岸、护坡抗冰水冲刷性能测试装置及方法。

背景技术

寒区江河在封冻以前及解冻过程中，存在秋季流冰和春季流冰现象。水流带动冰凌、冰排以一定的流速冲刷、撞击江河护岸、护坡，往往导致护岸、护坡结构的破坏。冰凌的冲蚀、磨蚀以及冲击作用，已成为影响寒区护坡、护岸结构服役性能及使用寿命的重要因素之一。同时，寒区水利工程的护岸、护坡结构通常采用混凝土材料进行铺设，混凝土材料在寒区环境下的服役性能将直接影响整个水利工程设施的使用寿命。为确保寒区混凝土护岸、护坡结构的服役性能和使用寿命，需要准确评估其抗冰凌冲蚀及冲击的性能，并在此基础上采用技术措施进行优化。但混凝土护岸、护坡目前没有一种专门的测试装置和测试、评估方法来对混凝土护岸、护坡抗冰凌冲刷性能进行测试与评价，给寒区护岸、护坡结构的设计与优化造成不便。

发明内容

本发明为了解决现有混凝土护岸、护坡的抗冰水冲刷性能无法准确测试与定量评估的问题，进而提出一种混凝土护岸、护坡抗冰水冲刷性能测试装置及方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种混凝土护岸、护坡抗冰水冲刷性能测试装置包括电机、固定架、称重传感器、主轴、试件夹具、试验槽、入水阀门和出水阀门，试验槽为双层槽，试验槽包括内槽体和外槽体，内槽体和外槽体之间设有冷冻液容腔，外槽体的下端设有入水阀门，外槽体的上端设有出水阀门，入水阀门和出水阀门分别与冷冻液容腔连通，电机通过固定架设置在试验槽的正上方，电机的输出轴与主轴的上端连接，输出轴与主轴之间固接有称重传感器，主轴的下端固接有试件夹具，试件夹具竖直向下设置在试验槽内。

一种混凝土护岸、护坡抗冰水冲刷性能测试方法包括如下步骤：

步骤一：固定混凝土试件：将待测试的混凝土试件牢固的安装在试件夹具的下方；

步骤二：注入冷却液：将入水阀门和出水阀门与低温恒温槽连接，低温恒温槽内设有低温恒温的冷却液，打开入水阀门和出水阀门，并启动循环水泵，将低温恒温槽中的冷却液注入到冷却液容腔中；

步骤三：注入冰水混合物：待冷却液循环稳定后，冷冻液温度达到设定温度时，向试验槽中装入冰水混合物；

步骤四：冲刷试验：打开电机的电源，设定好电机的转速和转动时间，记录称重传感器的读数为M1，启动电机运转，进行冲刷试验；

步骤五：读取数据：待电机运行停止，即试验结束，再次记录称重传感器的读数为M2，根据试验前后的称重传感器的读数差M1-M2的大小便可以判断混凝土试件的抗冰水冲刷性能好坏，读数差越大，混凝土试件的抗冲刷性能越差；反之读数差越小，混凝土试件的抗冲刷性能越好。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

本发明提供了一种快速评价混凝土护岸、护坡块抗冰水冲刷性能的测试装置与方法，为优选护坡块型、优化材料配方和预估实际工程破坏程度提供了具体数据支持。本发明通过调节电机旋转速率和运行时间可以改变冰水对试件的冲刷力和冲刷时间，更加真实的评估实际工程中不同水流速度下的抗冲刷性能；通过恒温槽和冷冻液循环保证冰水混合物在测试过程中基本不融化；通过称重传感器实时监测试件在实验过程中的质量变化，可以直接快速得到测试结果。本发明具有操作简单、测试精确、快速和适用范围广等优点。

附图说明

图1是本发明整体结构的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种混凝土护岸、护坡抗冰水冲刷性能测试装置包括电机1、固定架2、称重传感器3、主轴10、试件夹具4、试验槽7、入水阀门9和出水阀门11，试验槽7为双层槽，试验槽7包括内槽体7-1和外槽体7-2，内槽体7-1和外槽体7-2之间设有冷冻液容腔7-3，外槽体7-2的下端设有入水阀门9，外槽体7-2的上端设有出水阀门11，入水阀门9和出水阀门11分别与冷冻液容腔7-3连通，电机1通过固定架2设置在试验槽7的正上方，电机1的输出轴1-1与主轴10的上端连接，输出轴1-1与主轴10之间固接有称重传感器3，主轴10的下端固接有试件夹具4，试件夹具4竖直向下设置在试验槽7内。