冻融作用下低热水泥混凝土抗冲磨性能评价

冻融损伤与冲磨破坏是寒冷地区水工混凝土的常见病害类型,为了科学评价冻融混凝土的磨蚀性能,以低热水泥混凝土为研究对象,采用快冻法将其冻至不同损伤程度后进行水下钢球法冲磨试验,研究了维氏硬度、损伤层厚度、磨蚀深度、磨蚀形貌和分形维数随冲磨时间的交互变化关系。结果表明:混凝土冻融破坏是一个由表及里损伤与整体劣化共同作用的连续且不同步过程,磨蚀是由过流面向其内部逐层发生的物理性破坏;随着冻融次数的增加,混凝土整体维氏硬度下降、损伤层厚度增加,相同冲磨时间下的磨蚀深度和表面分形维数增大;72 h冲磨周期内,经50、100和200次冻融循环的混凝土平均磨蚀深度均小于其损伤层厚度。研究所得冻融和冲磨共同作用下混凝土性能演化规律可为多因素作用下混凝土材料的损伤评价提供参考。

橡胶粉水泥混凝土路面冲磨性能试验研究

通过利用0%、1.0%、2.0%、3.5%、5.0%、6.0%的橡胶粉代替同质量砂配制成的橡胶粉水泥混凝土进行冲击性、耐磨性、动水抗冲磨性等试验研究,结果表明,橡胶粉代替量的大小影响混凝土路面冲磨性能的改善。综合橡胶粉水泥混凝土的冲击性、耐磨性、动水抗冲磨性等试验结果,橡胶粉代替为3.5%左右,可以显著地改善或提高混凝土路面抗冲击性、抗磨耗性和抗动水冲磨性等性能,为橡胶粉水泥混凝土在道路路面结构层上的应用提供依据。

水电工程中钢纤维混凝土抗冲磨性能研究

针对水电工程中混凝土容易受到冲刷破坏,影响水工建筑物的正常使用,甚至带来安全隐患等问题,研究了不同钢纤维含量混凝土的抗冲磨特征,分析了冲磨试验中钢纤维混凝土质量损失与冲磨次数、钢纤维含量的关系,提出了钢纤维含量影响混凝土力学性能的临界值,得到了混凝土立方体抗压强度与抗磨强度随钢纤维含量的变化关系;提出了立方体抗压强度作为混凝土抗磨评价的依据,得到了钢纤维高性能混凝土制备时钢纤维含量的最小值,该研究为钢纤维混凝土力学行为分析与制备提供了参考。

水工建筑物抗冲磨蚀性能提升对策探讨

水工建筑物在长期运行过程中,不可避免地会受水流冲刷和磨损影响,在这种冲磨蚀作用影响下,给建筑物造成不同程度的破坏,主要表现在表面磨损、结构裂缝、材料剥落等。这不仅严重影响建筑物使用寿命,还给整个水利工程运行安全构成威胁。为提高水工建筑物在运行中的可靠性与稳定性,加强对其抗冲磨蚀问题的研究十分有必要。基于此,本文首先分析了冲磨蚀破坏的具体因素,其次探究水工建筑物冲磨破坏的类型及特点,最后提出关于提高水工建筑物抗冲磨蚀性能的对策。这些对策的实施旨在增强水工建筑物对水流冲刷的抵抗能力,延长其使用寿命,确保水利工程的长期稳定运行。

路桥衔接板块高性能耐冲磨混凝土的研究

本项目研究通过超塑化剂、膨胀剂、树脂等复合手段 ,大幅度改善钢纤维混凝土基质材料的结构性能 ,通过高效粘结 ,充分发挥了钢纤维的增韧抗冲击作业 ,使这种有机无机复合、金属非金属复合的混凝土材料 ,具有优异的抗冲击和耐磨性 ,特别适合在路桥连接板块。

Erosion wear experiments and simulation analysis on bionic anti-erosion sample

The dorsal surface of a desert lizard has excellent particle erosion resistance.In this paper,a bio-inspired sample was designed and fabricated based on the biological characteristics of the dorsal skin of the desert lizard(Laudakin stoliczkana).The bionic sample consists of two materials with different characteristics,which form a two-layer composite structure.The particle erosion property and erosion wear mechanism of the bionic sample was studied by means of sandblast experiment and numerical simulation,respectively.The experimental results show that,in the stage with steady abrasion rate,the weight loss per unit time of the bionic sample is about 10%lesser than the control sample.The numerical simulation indicated that the two-layer structure of the bionic sample can efficiently absorb the normal stress,and dissipate the stress in the horizontal direction.Thus,the stress concentration on the sample surface is suppressed.The two-layer structure is contributed to the decentralizing of the stress distribution,and thus the occurrence probability of erosion damage can be decreased.