混凝土抗冲刷试验机的操作流程需严格遵循设备说明书及相关试验标准(如《水工混凝土试验规程》SL 352、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30 等),核心围绕 “试块准备 - 设备调试 - 试验运行 - 数据处理 - 设备维护" 展开,确保试验过程an全、数据jing准。以下是通用且详细的操作流程:
一、试验前期准备:奠定jing准基础
1. 试块制备与预处理
试块规格确认:根据试验目的选择标准试块(常见尺寸为 150mm×150mm×150mm 立方体,或 Φ100mm×100mm 圆柱体,具体需匹配设备夹具尺寸),试块需经 28 天标准养护(温度 20±2℃、相对湿度≥95%),表面平整、无裂缝或缺陷。
试块预处理:若模拟实际涉水工况,需将试块置于水中饱水 24 小时(或按标准要求的时间),取出后用湿布擦干表面浮水,再放入烘箱中于 105±5℃条件下烘干至恒重(两次称重差值≤0.1%),冷却至室温后备用。
试块标识与初始数据记录:用记号笔标注试块编号,使用电子天平(精度 0.1g)称量初始质量(m?),用游标卡尺(精度 0.02mm)测量试块冲刷面的长度、宽度(或直径),计算初始表面积(S?),并记录相关信息(如混凝土配比、养护龄期等)。
2. 设备检查与环境准备
机械系统检查:查看设备主体(如冲刷腔体、喷嘴、夹具)是否清洁,喷嘴有无堵塞、磨损或偏移(需保证喷嘴轴线与试块冲刷面垂直,间距符合标准);检查夹具是否灵活,能否牢固固定试块,避免试验中松动或漏水。
水路系统检查:确认进水管路、出水管路连接紧密,无漏水、破损;检查水箱水位是否达到规定高度(需高于水泵吸水口),若试验需模拟含沙水流,需按设定浓度(如 0.5kg/m?、1.0kg/m?)提前配置含沙水(沙粒级配需符合试验要求),搅拌均匀后注入水箱。
电气与控制系统检查:接通设备电源,检查显示屏、传感器(压力、流速、流量)、水泵、搅拌器等部件是否正常启动;校准压力传感器和流速计(建议每次试验前或定期校准,确保参数jing准)。
环境准备:试验场地需干燥、通风,地面无积水;设备周围预留操作空间,避免无关人员靠近,备好应急工具(如扳手、吸水布、灭火器等)。
二、试块安装与参数设定:匹配试验需求
1. 试块安装
打开设备冲刷腔体门,将预处理后的试块放入夹具中,调整试块位置,使冲刷面正对喷嘴出口,确保喷嘴与试块表面的距离符合试验标准(通常为 50mm、100mm 等,根据流速需求设定)。
缓慢拧紧夹具固定螺栓,力度适中(避免试块破损或受力不均),同时检查试块与夹具间的密封情况(可加装密封圈),防止试验中水流从缝隙泄漏,影响冲刷效果。
关闭冲刷腔体门,确认门锁扣到位,保证腔体密封。
2. 试验参数设定
核心参数输入:通过设备控制系统(触摸屏或电脑软件)设定试验参数,包括:
冲刷介质:清水或含沙水(若为含沙水,需设定沙浓度、沙粒级配);
冲刷流速 / 压力:根据模拟工况设定(如水利工程泄洪段常用 3~15m/s,市政管道常用 1~3m/s),流速与压力可通过设备内置公式换算;
冲刷时间:按标准或研究需求设定(如 1h、3h、6h,或直至试块出现明显损伤);
冲刷方式:连续冲刷或间歇冲刷(间歇冲刷需设定启停间隔)。
辅助参数确认:设定水箱搅拌器转速(保证含沙水浓度均匀)、出水过滤精度(防止杂质堵塞喷嘴),检查数据记录频率(如每 10 分钟记录一次流速、压力数据)。
叁、试验运行与过程监控:保障an全与数据you效
1. 试验启动
按 “先水路后动力" 的顺序启动设备:先打开水箱进水阀、启动搅拌器(含沙水工况),待水路通畅后,启动水泵,缓慢调节阀门提升流速 / 压力至设定值(避免瞬间高压冲击试块或设备)。
设备进入稳定运行状态后,关闭设备操作面板,通过观察窗或监控系统查看试块冲刷情况,确认无漏水、喷嘴无偏移、试块无松动。
2. 过程监控与记录
实时监控:试验期间每 15~30 分钟巡查一次设备运行状态,重点关注:
流速、压力是否稳定在设定范围内(波动偏差需≤&辫濒耻蝉尘苍;5%);
水箱水位是否充足(不足时需及时补充同浓度介质,避免水泵空转);
冲刷腔体有无漏水、异响,夹具是否牢固;
试块表面有无剥落、骨料暴露等损伤现象,bi要时拍照记录。
数据记录:设备自动记录流速、压力、时间等参数,操作人员需手动记录巡查情况、异常现象及处理措施,确保试验数据可追溯。
3. 应急处理
若出现流速 / 压力骤变、管路漏水、设备异响等异常,立即按下 “紧急停机" 按钮,关闭水泵和电源,待设备wan全停止后排查故障(如清理喷嘴堵塞、紧固管路接口),故障排除后方可重新启动。
若试块突然破损或松动,需立即停机,更换试块后重新开始试验,原数据作废。
四、试验结束与数据处理:输出评估结果
1. 设备停机
按 “先动力后水路" 的顺序停机:先降低流速 / 压力至零,关闭水泵和搅拌器,再关闭水箱进水阀,打开排水阀排空管路和冲刷腔体中的介质(含沙水需单独处理,避免堵塞排水口)。
切断设备电源,打开冲刷腔体门,取出试块,清理腔体内残留的泥沙、混凝土碎屑,用清水冲洗喷嘴、夹具及腔体内部。
2. 试块后处理与数据计算
试块清理与称重:将取出的试块用清水冲洗表面残留的泥沙,放入烘箱中按前期条件烘干至恒重,冷却后称量zui终质量(m?)。
损伤参数测量:用游标卡尺测量试块冲刷面的剩余厚度(或冲刷深度,多点测量取平均值),观察并记录表面损伤形态(如麻面、骨料裸露、裂缝分布)。
核心指标计算:
质量损失率(Δm):Δm = [(m? - m?)/m?] × 百分之一百(反映材料抗冲刷磨蚀的宏观能力);
冲刷深度(Δh):Δh = 初始厚度 - 剩余厚度平均值(反映局部损伤程度);
冲刷速率(v):v = Δh / 冲刷时间(反映损伤发展速度)。
3. 结果分析与报告
对比不同试块(如不同配比、不同外加剂)的质量损失率、冲刷深度,评估混凝土抗冲刷性能优劣;
结合试验参数(流速、浓度)与损伤形态,分析冲刷机制(如机械磨蚀、水力剥蚀);
按标准格式撰写试验报告,内容包括试块信息、试验参数、原始数据、计算结果、损伤描述及结论建议。
五、设备维护与保养:延长使用寿命
即时清洁:试验结束后che底清理水箱、管路、冲刷腔体,含沙水试验需重点清理喷嘴和过滤器,避免泥沙沉积堵塞;用干布擦干设备表面水分,防止锈蚀。
定期检查:每周检查管路密封性、喷嘴磨损情况,每月校准压力传感器和流速计,每季度润滑夹具螺栓、水泵轴承等运动部件。
备件与记录:储备易损件(如喷嘴、密封圈、过滤器),建立设备运行台账,记录每次试验的日期、参数、故障及维护情况,为设备检修提供依据。
关键注意事项
操作人员需经专业培训,熟悉设备原理及an全规范,严禁在设备运行时打开冲刷腔体门。
含沙水试验中,沙粒需提前筛选(避免大颗粒堵塞),浓度需jing准控制,否则会严重影响试验数据。
不同标准对试块规格、参数设定的要求不同,操作前需明确试验依据的标准,确保流程合规。
通过以shang流程,可系统、jing准地完成混凝土抗冲刷性能测试,为材料评估、工程应用提供可靠的数据支撑。