一种适用于水泥基材料流水侵蚀的试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于水泥基材料流水侵蚀的试验装置及其试验方法，装置由上水箱、下水箱、水流控制阀门、流水槽、上水箱支撑平台、流水槽支撑平台、砂粒垫层、水泵、水管组成。上水箱中的水从水流控制阀门中流出后，进入流水槽中对砂粒垫层上的试件进行冲刷侵蚀，流水槽末端留有一开口，水流从开口流出，进入下水箱中，下水箱中的水通过水泵重新注入上水箱，形成循环流水。试验中对流水侵蚀和普通养护（静水）中的试件进行力学强度的测试，将同龄期强度与普通养护试件强度之比定义为耐蚀系数，利用耐蚀系数对水泥基材料的耐侵蚀性能进行评价。本发明专利技术试验装置及方法具有操作简单、组装方便、造价低、适用性强的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种适用于水泥基材料流水侵蚀的试验装置及其试验方法，装置由上水箱、下水箱、水流控制阀门、流水槽、上水箱支撑平台、流水槽支撑平台、砂粒垫层、水泵、水管组成。上水箱中的水从水流控制阀门中流出后，进入流水槽中对砂粒垫层上的试件进行冲刷侵蚀，流水槽末端留有一开口，水流从开口流出，进入下水箱中，下水箱中的水通过水泵重新注入上水箱，形成循环流水。试验中对流水侵蚀和普通养护（静水）中的试件进行力学强度的测试，将同龄期强度与普通养护试件强度之比定义为耐蚀系数，利用耐蚀系数对水泥基材料的耐侵蚀性能进行评价。本专利技术试验装置及方法具有操作简单、组装方便、造价低、适用性强的优点。【专利说明】
本专利技术涉及一种适用于水泥基材料受流水侵蚀的试验装置及试验方法，属于土木工程
。
技术介绍
在土木工程领域中，水泥基材料是目前世界上运用最为广泛的建筑材料，大量的工程结构都是由水泥基材料建成的，但由于结构渗漏是工程中的普遍问题，尤其是在水工结构中，导致结构水泥基材料发生侵蚀导致析钙等现象。并最终降低了工程结构的安全性和耐久性。许多电站建成才十多年，结构渗水部位侵蚀严重，常规检修需要停机放空水库，耗费巨大。为此，需要对水泥基材料在流水侵蚀下的机理进行深入的研究。对于水泥基材料的侵蚀机理，目前学者主要认为有:(1)空气中的二氧化碳与水泥基材料中的氢氧化钙反应，生成的碳酸钙和碳酸氢钙会溶于水被水流带走。(2)水泥浆体组成还会被软水所水解(3)侵蚀性液体和水泥浆体间阳离子发生交换反应(4)硫酸盐膨胀反应等等。这些反应标志着水泥基材料已发生病变，严重的流水侵蚀会降低混凝土结构的安全性和使用寿命，使混凝土变的疏松而失去强度。但目前对混凝土和其它水泥基材料流水侵蚀的试验研究非常少，原因之一便是缺乏一套简便的流水侵蚀试验装置，制约了研究的深入。现有的专利主要侧重于对结构中的流水进行截流、引流和导流，进而达到预防侵蚀的效果。目前对侵蚀的试验方法主要有静水侵泡，现场原位取芯等，但是静水侵泡无法考虑多种侵蚀机理作用，原位取芯则无法进行大批量的试验。《水工混凝土试验规程》中给出了抗含砂水流冲刷试验的圆环法，圆环法需要制备圆环形状的试件，研究的是砂和水共同作用下的侵蚀机理，属于冲刷抗磨的物理侵蚀，对水流作用下的化学侵蚀无法进行研究。因此，研究开发出可以进行多种环境作用下水泥基材料流水侵蚀的模拟而且操作简单的试验装置及其试验方法具有非常重要的实用价值。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供。一种适用于水泥基材料流水侵蚀的试验装置，包括流水循环装置和支撑装置。所述的流水循环装置主要包括上水箱、下水箱、流水槽、水流控制阀门、水管和水泵。所述的支撑装置主要包括上水箱支撑平台和流水槽支撑平台。所述的水流控制阀门安装在上水箱的预留孔上，接口用止水胶布进行密封。所述水泵一端用水管连接于下水箱内，另一端用水管连接于上水箱内。所述流水槽置于流水槽支撑平台上，流水槽内铺有砂砾垫层，流水槽末端有一倒三角开口，便于水流出。所述水流控制阀门及流水槽个数可根据实际试验需要进行调整。本专利技术所述的一种适用于水泥基材料受流水侵蚀的试验装置的试验方法，步骤如下:I)、制作试验试块，尺寸为10mm*10mm*60mm,室内预养护一天后拆模。2)、将上水箱中注入适量水，开启水流控制阀门，利用量筒和秒表对流速进行标定，调整阀门的开启程度。3)、将试块放入流水槽中，试块间留有空隙以便水流通过。同时预留一部分试块在相同条件下的静水中养护。4)、将下水箱中注满水，并可结合试验需要对水的酸碱度及各种离子浓度进行调整，在达到要求后，开启水泵，将水注入上水箱，水在整套装置中进行循环，对试块进行流水侵蚀。5)、在达到规定的侵蚀时间后，取流水侵蚀的试块和同龄期静水养护的试块进行抗折强度的测试，并取同龄期下，流水侵蚀条件于静水养护的抗折强度之比定义为耐蚀系数，利用耐蚀系数来评价试验效果。【权利要求】1.一种适用于水泥基材料流水侵蚀的试验装置，其特征在于:试验装置包括流水循环装置和支撑装置，所述的流水循环装置包括上水箱、下水箱、流水槽、水流控制阀门、水管和水泵，所述的支撑装置包括上水箱支撑平台和流水槽支撑平台，所述的水流控制阀门安装在上水箱的预留孔上，接口用止水胶布进行密封，所述水泵一端用水管连接于下水箱内，另一端用水管连接于上水箱内，所述流水槽置于流水槽支撑平台上，流水槽内铺有砂砾垫层，流水槽末端有一倒三角开口，所述水流控制阀门及流水槽个数根据实际试验需要进行调難iF.02.基于权利要求1所述的一种适用于水泥基材料流水侵蚀的试验装置的试验方法，其特征在于:方法如下: 1)、制作试验试块，尺寸为10mm*10mm*60mm,室内预养护一天后拆模； 2)、将上水箱中注入适量水，开启水流控制阀门，利用量筒和秒表对流速进行标定，调整阀门的开启程度； 3)、将试块放入流水槽中，试块间留有空隙以便水流通过，同时预留一部分试块在相同条件下的静水中养护； 4)、将下水箱中注满水，并可结合试验需要对水的酸碱度及各种离子浓度进行调整，在达到要求后，开启水泵，将水注入上水箱，流水在整套装置中进行循环，对试块进行侵蚀； 5)、在达到规定的侵蚀时间后，取流水侵蚀的试块和同龄期静水养护的试块进行抗折强度的测试，并取同龄期下 ，流水侵蚀条件于静水养护的抗折强度之比定义为耐蚀系数，利用耐蚀系数来评价试验效果， 【文档编号】G01N17/00GK103558140SQ201310471086【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日 【专利技术者】周继凯, 陈徐东, 金龙, 李浩良, 倪晋兵, 丁宁, 田济维, 马晓辉, 焦修明, 王亮春 申请人:河海大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于水泥基材料流水侵蚀的试验装置，其特征在于：试验装置包括流水循环装置和支撑装置，所述的流水循环装置包括上水箱、下水箱、流水槽、水流控制阀门、水管和水泵，所述的支撑装置包括上水箱支撑平台和流水槽支撑平台，所述的水流控制阀门安装在上水箱的预留孔上，接口用止水胶布进行密封，所述水泵一端用水管连接于下水箱内，另一端用水管连接于上水箱内，所述流水槽置于流水槽支撑平台上，流水槽内铺有砂砾垫层，流水槽末端有一倒三角开口，所述水流控制阀门及流水槽个数根据实际试验需要进行调整。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周继凯，陈徐东，金龙，李浩良，倪晋兵，丁宁，田济维，马晓辉，焦修明，王亮春，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：