[发明专利]一种水工抗冲磨检测设备及其检测方法

说明书

本发明公开了一种水工抗冲磨检测设备，包括高速水流冲刷系统、推移质冲击系统和试件测试台，所述高速水流冲刷系统包括高压水枪和水砂混合罐，所述高压水枪和水砂混合罐连通，所述试件测试台上设有待测试件，所述高压水枪将水砂混合物喷至待测试件上，所述高速水流冲刷系统还包括高压水设备，所述高压水枪通过管路与高压水设备连接，所述高压水设备通过管道与推移质冲击系统连通；该发明水工抗冲磨检测设备及检测方法能够单独或综合模拟推移质冲击、高速水流冲刷、高速挟砂水流冲刷对混凝土等材料进行冲磨破坏的过程，检测方法高效便捷，操作方便，实用性强。

技术领域

本发明涉及水工建筑物流道防护领域，尤其涉及一种水工抗冲磨检测设备及其检测方法。

背景技术

水工建筑物冲蚀破坏一直是水工建筑物常见的病害之一。尤其是高速水流裹挟泥砂及推移质卵石、杂物等对泄水建筑物流道冲蚀破坏尤为严重，如映秀湾水电站、柳洪水电站、龚嘴水电站、班多水电站、苏只水电站、尼泊尔上马相迪水电站等。

现行行业标准《水工混凝土试验规程》DL/T 5150中关于抗冲磨强度的检测方法均以高速水流对普通抗冲磨混凝土冲刷试验为主，磨损量小且不能模拟卵石推移质在混凝土表面滚动跳跃的运动破坏，依据《水工混凝土试验规程》DL/T 5150方法进行检测的抗冲磨强度较高的材料依然不能有效抵御推移质破坏，不能满足正常使用。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题而提供的一种能够单独或综合模拟推移质冲击、高速水流冲刷、高速挟砂水流冲刷对混凝土等材料进行冲磨破坏的过程，检测方法高效便捷，操作方便，实用性强的水工抗冲磨检测设备及其检测方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种水工抗冲磨检测设备，包括高速水流冲刷系统、推移质冲击系统和试件测试台，所述高速水流冲刷系统包括高压水枪和水砂混合罐，所述高压水枪和水砂混合罐连通，所述试件测试台上设有待测试件，所述高压水枪将水砂混合物喷至待测试件上。

优选的，所述高速水流冲刷系统还包括高压水设备，所述高压水枪通过管路与高压水设备连接，所述高压水设备通过管道与推移质冲击系统连通。

优选的，所述推移质冲击系统包括提升电机、提升设备和集料斗，所述集料斗的一侧与试件检测台连接，所述集料斗内还设有过滤筛网，所述过滤筛网的下方为储水罐，所述提升设备与提升电机联动将过滤筛网上的砂石从出料口处排出。

优选的，所述待测试件位于出料口的正下方，保证推移质在出料口处自由落体时落至待测试件上。

优选的，所述试件测试台倾斜设立，所述试件检测台的表面设有泄槽，所述泄槽沿试件测试台的长度方向设立，所述高速水流冲刷系统与推移质冲击系统之间通过试件检测台相连。

优选的，所述高压水枪的角度可调，所述高压水枪与待测试件之间的距离可调。

优选的，所述水砂混合罐内设有控制出砂速度的阀门和搅拌装置，所述搅拌装置包括竖向搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌叶片为矩形，其中搅拌轴通过电机驱动。

一种水工抗冲磨检测设备的检测方法，包括如下步骤：

（1）准备工作； 将待测材料按400*400*100mm尺寸成型，并养护至待测龄期，对试件称重并固定于检测台上；将粒径范围为10～200mm的推移质骨料100kg置于集料斗内，称取40～70目细砂50kg和清水80kg存储于水砂混合罐中，试件上端与出料口距离设置为5～1.5m；

（2）测试过程； 将试件固定完成后，打开提升设备将推移质连续提升至出料口自由落体对试件进行推移质冲击测试，同时可打开高速水流系统将高速水流调节至5～30MPa进行高速水流冲刷测试，同时可打开水砂混合罐阀门进行高速挟砂冲刷测试。推移质及水经过泄槽进入集料斗，通过筛网筛分后的推移质可循环上料进行冲击测试，筛分后的水可进入储水罐可循环进入储水罐循环使用；

（3）测试后检测待测试件的磨损程度。