混凝土抗冲磨试验机测试混凝土材料抵抗冲击和磨损能力的方法

2025/04/17 16:25 I 阅读：179

混凝土抗冲磨试验机测试混凝土材料抵抗冲击和磨损能力的方法

一、前言：

混凝土抗冲磨试验机是根据DL/T5150-2001《水工混凝土试验规程》混凝土耐冲磨试验(环球法）中规定的技术要求设计的，利用旋转水流冲击钢球，在预制混凝土表面形成钢球冲击磨损的试验，以测定各类混凝土表面抗水流冲击磨损的能力。

二、试验步骤：

1.试验时，取出试件，擦去表面水分，称量（精确到1g）。

2.钢筒与底座间放上橡皮垫圈，在底板上垫上两根Φ6mm的钢筋，把已称量过的混凝土试件放在钢筋上并对中，且使混凝土表面垂直于转轴，套上钢筒，旋紧固定钢筒与底座的螺栓，使其密封。

3.将搅拌桨安装在转轴上，搅拌桨底部距试件表面约38mm，调整钢筒和底座的位置使转轴对中。

4.在钢筒内放人研磨钢球于试件表面，并加水至水面高出试件表面165mm。

5.确认转轴转速在1200r/min后，开机。

6.每隔24h，在钢筒内加1-2次水至原水位高度。

7.累计冲磨72h，取出试件，清洗干净，擦去表面水分，称量（精确到1g）。

8.计算：混凝土抗冲磨指标以抗冲磨强度或磨损率表示。

8.1抗冲磨强度按式(4.19.4-1)计算：

式中：fa——抗冲磨强度，即单位面积上被磨损单位质量所需的时间，h/ (kg/m2);

T——试验累计时间，h；

A-试件受冲磨面积，m2；

ΔM——经T时段冲磨后，试件损失的累计质量，kg。

8.2磨损率按式(4.19.4-2)计算：

式中：L%——磨损率，%；

M0——试验前试件质量，kg;

MT——试验后试件质量，kg。

8.3以一组三个试件测值的平均值作为试验结果，如单个测值与平均值的差值超过15%时，则此值应剔除，以余下两个测值的平均值作为试验结果，若一组中可用的测值少于两个，则该组试验应重做。

三、射流冲磨试验方法（动态水流冲刷型）

通过高压水泵驱动含沙水流冲击混凝土表面，模拟水工结构过流面冲磨环境，适用于检测材料在高速挟沙水流中的磨损性能。

四、典型工程数据对比参考：

选取 C30 普通混凝土与 C50 硅灰混凝土（硅灰掺量 10%）进行射流冲磨试验（水流速度 30m/s，含沙浓度 50kg/m³，冲击角度 45°）：

五、旋转磨耗试验方法参考（静态摩擦磨损型）

采用旋转圆盘加载磨料（石英砂 / 钢珠）对混凝土表面施加循环摩擦荷载，适用于路面、桥面铺装层耐磨性能检测，符合 GB/T 32561《混凝土抗冲磨试验方法》。

六、不同骨料混凝土耐磨性能对比参考：

测试三种典型骨料混凝土（水泥用量相同，砂率 40%）的旋转磨耗数据：

七、设备原理与测试指标：

利用自由下落的砂砾（石英砂 / 河砂）冲击混凝土表面，模拟风沙、泥石流等颗粒冲击环境，重点检测材料抗冲击剥离能力，参照 ASTM C1138 标准。

涂层材料抗冲击性能试验数据参考：

测试三种表面涂层对 C30 混凝土的抗落砂冲击保护效果（砂粒粒径 1.0mm，落砂高度 200cm）：

八、使用方法及注意事项：

准备工作

1检查试验设备有无异常；检查设备附件是否齐备。

2按混凝土试件的成型与养护方法制备试件，允许骨料最大粒径为40mm，试验以三个试件为一组。

3试验前，试件需在水中至少浸泡48h。