研 究 了挟 沙水流对混凝土的冲磨破坏机理及主要 影响 因素 ，分析 了常 用的混凝土冲磨试 验方法 ，提 出了旋转 喷射 式冲磨试验 原理 ，并根据 此原理研制 了旋转喷射 式混凝 土抗 冲耐磨试验机。与现有 冲磨机相 比较 ，该试 验 机的模拟 冲刷过程 更接近混凝 土真 实工况，并且 可 以实现不 同冲刷条件 下一 定冲刷速度 范 围内的任 意速 度 调节 ，冲刷速度 高，冲磨效果好 ，能够有 效地对 不同配合 比混凝土的抗冲磨性能作 出比较。 关键词 ：挟 沙水流 ；混凝 土 ；冲磨机理 ；旋转喷射 式冲磨试验机 中图分 类号 ：TV32；TH12 文献标识码 ：A 文章编号：1006—4414(2011)02—0037一o4 Study on abrasion resist~【ncem echanism ofconcreteon sedim ent—laden waterflow and rotating——jetmodeconcreteabrasionresistanceperformancet~tingmachine LiHao— ping ， Li Feng (1．Hubei研 laboratoryofhydroelectricmachinery design&maintenance，Threegorgesuniversity，YichangHubei 443002，China； 2．Collegeofhydroelectric& environmentengineering，Threegorgesuniversity，YichangHubei 43002，China ) Abstract：Theabrasionresistancemechan ism and factorsofconcreteavestudied，common concrete ab rasion resistan ceper- formancetestmethodsaveanalyzed，theprincipleofrotating—jetmodeconcreteabrasionresistan ceperformancetestispur- posed ，andinaccordance tIlthisprinciple，therotating—jetmodeconcreteabrasionresistanceperformancetestingmachine isdeveloped．Through comparingwith existingtestingmachine，thetestingmachine simulation oferosion processiscloserto thereal condition，any speedregulation can be achieved underthe diferenterosion conditionswithin acertainspe ed range， veryhisherosion speed an dgooderosionefect，abrasion resistanceperformancecan beefectivelycompared fordiferentmix proportionconcrete． Keywords：sediment—ladenwaterflow；concrete；abrasionresistancemechanism；rotating—jetmodeabrasionresistance perform an cetestingmachine 1 前 言 我国的江河水流特点之一是含沙量较大，含沙高 速水流对水工建筑物过流面混凝 土的冲刷磨损 和气 蚀破 坏是 水工 泄 流建筑 物 如 溢 流坝 、泄 洪 洞 (槽 )、泄 水闸等常见的病害。尤其 当流速较高且水流 中又夹 带着悬移质或推移质时 ，建筑 物遭受 的冲磨、气蚀就 更为严重。气蚀破坏一直是高速水力学方 面的研究 热点 ，国内外学者经过大量研究 ，提出了多种减免气 蚀破坏的措施并取得了很好的效果 ，但高速含沙水流 对水工混凝土的冲磨问题却无法避免…。 含 泥沙 河 流上水 利建 筑物 多为 混凝 土结 构 ，其 主 要失效形式之一是过流表面 由于高速含泥沙水流冲 刷磨损造成 的材料损失。由于水工混凝 土的冲磨问 题 相对 比较 复 杂 ，完 全模 拟实 际工 况下 的 冲磨 破坏 十 分困难 ，同时由于影 响因子多、试验周期长以及试验 方法不统一等特点 ，致使 目前对水工混凝土冲磨机理 及规律 、冲磨试验方法及设备 的研究还不够深入。因 此 ，主要对水工混凝土的冲磨破坏机理及 冲磨试验方 法进行研究 ，以期获得影响混凝土冲磨能力的相关 因 素，对探索混凝土的破坏机理和研究混凝 土冲磨实验 设备 ，以期达到寻找和配制 出更经济、施工和易性更 好、抗冲磨性能等耐久性更好 的抗 冲磨混凝土具有十 分重 要 的意义 。 2 混凝土冲磨破 坏机理 2．1 冲磨 破坏 的部位 及 形态特 征 当挟沙水流 以较高 的速度流经泄水或排沙建筑 物时，将造成磨蚀。磨蚀破坏主要 发生在水工 混凝 土建 筑物 的泄 流部 位 。如 大 坝 溢 流 面及 下 游 消 能 工 (护坦 、趾 墩 、鼻坎 、消 力 墩 )、底 孔 或 隧 洞 的进 口、深 孔闸门及其后泄水段等易发生磨蚀破坏 ；挟带悬移质 (北方河流)和推移质 (西南山区河流 )河流上修建的 水工建筑物的泄洪、排砂洞 ，水闸底板、闸墩、护坦、消 力池等 ，易遭受 冲磨气蚀破坏 ．3J。冲磨和气蚀虽然 有时相伴而生 ，但是性质完全不 同，研究 中不涉及气

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