一种动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置，所述装置包括动水循环系统、测量系统、过滤系统以及温控系统，所述动水循环系统包括水箱、动水通道、水管、水泵、电机，所述水箱一端放置所述水泵，所述水泵与所述电机电连接，所述水箱另一端放置所述动水通道，所述动水通道与所述水泵通过所述水管连通，所述测量系统包括流量计，所述流量计安装于所述水管之上，所述过滤系统设置于所述水箱内，所述温控系统包括加热棒和控制器，所述加热棒放置于所述水箱中，与控制器电连接。本发明专利技术装置结构简单、合理、节约资源，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置


[0001]本专利技术涉及土木工程材料
，具体地，涉及一种动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置。

技术介绍

[0002]水泥、混凝土和淤泥固化土等水硬性材料，因初期具有良好的流动性，后期凝结硬化后具有较高的强度，而被广泛应用于地下工程堵水、河口和海洋工程结构修复及冲刷防护等场景中，这些场景往往涉及复杂动水环境。在凝结前，水硬性材料面临长时间的动水冲刷，容易跑浆流失，造成材料浪费，甚至出现浆液劣化问题，影响施工质量。因此，水硬性材料在动水中抗冲性能及留存体性能的科学评价是保证材料性能有效发挥和工程安全稳定的重要保障。
[0003]目前，对于动水中的水硬性材料抗冲及留存体性能评价主要采用开口式直水槽，无法实现水流循环，浪费大量水资源，不能适用长周期的试验，且获得的流场紊乱程度高，不稳定，试验精度较差。而现有的大型波流水槽功能单一，对水质有一定要求，试样者往往需根据需求进行改造，且长周期试验的成本高。除此之外，在水硬性材料凝结成型过程中，温度对其物理化学反应影响较大，进而影响其宏观抗冲性能及凝结硬化性能，该干扰因素未排除，也将影响试验结果。总之，提出一种精准、可靠的装置来评价动水中水硬性材料性能具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种精准、可靠的动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置。
[0005]为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置，包括动水循环系统、测量系统、过滤系统以及温控系统，所述动水循环系统包括水箱、动水通道、水管、水泵、电机，所述水箱一端放置所述水泵，所述水泵与所述电机电连接，所述水箱另一端放置所述动水通道，所述动水通道与所述水泵通过所述水管连通，所述测量系统包括流量计，所述流量计安装于所述水管之上，所述过滤系统设置于所述水箱内，所述温控系统包括加热棒和控制器，所述加热棒放置于所述水箱中，与控制器电连接。
[0007]可选地，所述动水循环系统还包括阀门和大垫块；所述大垫块设置在水箱内一端，所述水泵放置在所述大垫块上，所述动水通道一头为进水口，与所述水管相连，另一头为出水口，所述水泵出水口与所述动水通道的进水口通过所述水管连通，所述阀门安装于所述水管之上，通过调节电机和阀门控制水流流速，使水流流速达到指定试验工况。
[0008]可选地，所述动水通道中部设有大孔整流器和蜂窝整流器。
[0009]可选地，所述动水通道靠近出水口一侧设有试验段土槽，开启水泵，将水箱中的水泵入水管，水流经水管进入动水通道，经大孔整流器和蜂窝整流器整流后，在试验段部分形
成具有特定水流流速的均匀流，然后从动水通道出水口流回水箱，从而形成循环系统。
[0010]可选地，所述动水通道靠近进水口的下部设有固定的小垫块，小垫块顶部与所述土槽顶部平齐。
[0011]可选地，所述动水通道的侧壁、底板、土槽为有机玻璃一体成型，造流工作时，动水通道顶部盖板通过螺栓固定在所述动水通道侧壁上，结束工作后，通道顶部盖板可拆卸。
[0012]可选地，卸下动水通道顶部盖板，在动水通道的土槽内布设不同类型的海床材料，在中央设置坑槽，用配制好的水硬性材料填满坑槽，盖上动水通道顶部盖板并固定牢靠。
[0013]可选地，所述过滤系统包括第一整流板、第二整流板和过滤棉；所述过滤棉位于第一整流板和第二整流板中间，固定在所述第二整流板上。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0015](1)本专利技术可通过改变水流速度、水温、材料类型、冲刷持续时间和材料底层铺设物等多种参数，对水硬性材料的抗冲特性和留存体凝结性能进行探究，其从材料本身出发，能适用于材料在地下、河流和海洋等动水环境中应用的更普遍情况，试验结果为工程设计与施工提供参考；
[0016](2)本专利技术在动水循环系统中设置了整流装置，使得水流在试验段土槽获得了较为均匀的流场，达到了以较少费用实现较强的流场调整效果；同时，通过温控系统，可控制水温影响因素；
[0017](3)本专利技术结构简单、紧凑，造价低廉，将动水通道放置于水箱中，整合了传统循环水槽稳定段、工作段以及蓄水池等功能，实现了水的循环，易于进行长周期试验，既满足了试验需求，又能节约水资源和试验装置占地。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]图1为本专利技术实施例提供的动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置的结构俯视图；
[0020]图2为沿图1中A
‑
A线的剖面图。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置的结构框图，图2为沿图1中A
‑
A线的剖面图，如图1和图2所示，所述装置包括动水循环系统1、测量系统2、过滤系统3以及温控系统4。
[0023]所述动水循环系统1包括水箱11、动水通道12、水管13、水泵14、电机15、阀门16、大垫块17；水箱11内一端的大垫块17上放置所述水泵14，水泵14与所述电机15电连接；所述水箱11另一端放置所述动水通道12，动水通道12一头为进水口，与水管13相连，另一头为出水
口；水泵14出水口与动水通道12的进水口通过水管13连通；所述大垫块17既保证水泵14出水口与动水通道12的进水口在同一水平高度；所述阀门16安装于所述水管13之上，与所述电机15共同调节动水循环系统中的水流特征；
[0024]所述测量系统2包括流量计21，所述流量计21安装于所述水管13之上，用以监测动水通道12中的实时流速。所述过滤系统3设置于所述水箱11内，靠近水泵14，所述过滤系统3包括第一整流板31、第二整流板32和过滤棉33；所述过滤棉33位于第一整流板31和第二整流板32中间，固定在第二整流板32上，对水箱中水流进行缓冲过滤。所述温控系统4包括加热棒41和控制器42，所述加热棒41放置于水箱11中，与控制器42电连接，用以调控水箱中的水温。
[0025]作为一优选实施例，所述动水通道12中部设有大孔整流器121和蜂窝整流器122，所述动水通道12靠近出水口一侧设有试验段土槽123；靠近进水口的动水通道12下部设有固定的小垫块124，小垫块124的顶部与试验段土槽123顶部平齐。
[0026]所述动水通道12的侧壁、底板、土槽为有机玻璃一体成型，造流工作时，所述动水通道12顶部盖板125通过螺栓固定在所述动水通道12侧壁上，结束工作后，动水通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置，其特征在于，所述装置包括动水循环系统、测量系统、过滤系统以及温控系统，所述动水循环系统包括水箱、动水通道、水管、水泵、电机，所述水箱一端放置所述水泵，所述水泵与所述电机电连接，所述水箱另一端放置所述动水通道，所述动水通道与所述水泵通过所述水管连通，所述测量系统包括流量计，所述流量计安装于所述水管之上，所述过滤系统设置于所述水箱内，所述温控系统包括加热棒和控制器，所述加热棒放置于所述水箱中，与控制器电连接。2.根据权利要求1所述的动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置，其特征在于，所述动水循环系统还包括阀门和大垫块；所述大垫块设置在水箱内一端，所述水泵放置在所述大垫块上，所述动水通道一头为进水口，与所述水管相连，另一头为出水口，所述水泵出水口与所述动水通道的进水口通过所述水管连通，所述阀门安装于所述水管之上，通过调节电机和阀门控制水流流速，使水流流速达到指定试验工况。3.根据权利要求1所述的动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置，其特征在于，所述动水通道中部设有大孔整流器和蜂窝整流器。4.根据权利要求3所述的动水中水硬性材料抗冲及留存体性能评价装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锦剑，李濡宇，毋晓妮，蒋海里，王会丽，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：