[发明专利]混凝土抗冰水冲蚀性能试验装置及试验方法

说明书

本发明公开一种混凝土抗冰水冲蚀性能试验装置，包括底板，底板上设置有水泵和低温恒温水浴；底板上设置有保温槽体、外槽体、内槽体，保温、外、内槽体依次形成冷却液循环夹层和环形冲蚀水腔，内槽体上开设有过水缺口，过水缺口上覆有第一滤冰网，过水缺口两侧滑动连有水位调整板；环形冲蚀水腔内部设有进水口，内槽体底部设有出水口，出水口与水泵连接，水泵和进水口连接；试块固定支座固定于环形冲蚀水腔的底部；保温盖位于试验槽顶部；两个温度探头分别测量环形冲蚀水腔和水面以上的空气温度，温度显示器与第一温度探头和第二温度探头连接。该试验装置及试验方法，更加真实地模拟寒冷地区江河凌汛环境，准确测试混凝土抗冰水冲蚀性能。

技术领域

本发明涉及混凝土试验技术领域，特别是涉及一种混凝土抗冰水冲蚀性能试验装置及试验方法。

背景技术

流凌指的是在河流封冻前，冰块和河水一起流动的现象。我国内蒙古地区的黄河或其他地区的江河在冬季的封河期和春季的开河期都易发生凌汛黄河下游流凌期一般为10天，最短年份只有1天，最长的年份可达60天，河道会出现大量的冰块。冰块随着水流的运动会以一定的速度撞击到水工建筑物，这种动态荷载的不可预知性，势必会影响水工建筑物的安全性，降低水工建筑物的使用寿命。因此为了保证严寒区水利工程的服役性能和使用寿命，需要对混凝土抗冰水冲蚀性能进行测试和评估。

现阶段针对混凝土抗冰水冲蚀试验装置，由于缺少统一的试验标准，许多研究学者采用自制的混凝土抗冰水冲蚀性能的试验机，对试样的形状、尺寸不统一，缺少可比性；第二，模拟了冰水与混凝土试块撞击的过程，但忽略了温度对试验过程的影响，难以保证冰水的可控性；第三，现阶段的试验装置只是模拟了河道的不同紊流流速的冰水冲蚀，忽略了副流流速，没有全面模拟河流的冰水速率；第四，试验操作复杂，试样体积要求过大，室内试验不易制作和安装，并且耗时长，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土抗冰水冲蚀性能试验装置及试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，更加真实地模拟寒冷地区江河凌汛环境，对混凝土进行高速流动冰水冲蚀试验，准确测试混凝土抗冰水冲蚀性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种混凝土抗冰水冲蚀性能试验装置，包括底板、试验槽、试块固定支座、保温盖和温度测量器，所述底板上设置有水泵和低温恒温水浴；所述试验槽包括保温槽体、外槽体和内槽体，所述保温槽体、所述外槽体和所述内槽体均固定设置于所述底板上，所述外槽体套设置于所述保温槽体内，所述内槽体套设于所述外槽体内，所诉保温槽体和所述外槽体之间形成冷却液循环夹层，所述外槽体和所述内槽体之间形成环形冲蚀水腔，所述内槽体侧壁上开设有过水缺口，所述过水缺口上覆有第一滤冰网，所述过水缺口两侧的所述内槽体侧壁上密封滑动连接有一水位调整板，调整所述水位调整板的高度能够调节所述环形冲蚀水腔内的水位高度；所述外槽体上设有进水口，所述内槽体底部设有出水口，所述出水口上覆有第二滤冰网，所述出水口通过第一管路与所述水泵连接，所述水泵和所述进水口通过第二管路连接，所述低温恒温水浴通过第三管路与所述冷却液循环夹层连接；所述试块固定支座固定设置于所述环形冲蚀水腔的底部并用于固定混凝土试块；所述保温盖设置于所述试验槽顶部并能够封闭所述试验槽；所述温度测量器包括第一温度探头、第二温度探头和温度显示器，所述第一温度探头用于测量所述环形冲蚀水腔内的水温，所述第二温度探头用于测量水面以上的空气温度，所述温度显示器与所述第一温度探头和所述第二温度探头连接并用于显示所述第一温度探头和所述第二温度探头所测量的温度。

优选的，所述外槽体的侧壁上设置有一放水管，所述放水管与所述环形冲蚀水腔内部连通，所述放水管上设置有放水阀门。