[发明专利]推移质冲磨砂浆与混凝土的试验模拟装置及评价方法

权利要求书

1.推移质冲磨砂浆与混凝土的试验模拟装置，其特征在于：包括试件台、试件支架、推移质冲磨机构、位移传感器、速度传感器和试件高度控制机构；

支架包括底座、立柱和横梁；立柱安装在底座两侧，横梁安装在立柱顶部；

试件台设置在横梁正下方的底座上，且能夹紧试件，并使试件顶面外露，形成为试件模拟冲磨面；

推移质冲磨机构包括悬臂、悬臂驱动机构、冲击锤和冲磨辊；

悬臂的顶端与横梁中部相铰接，悬臂的另一端设置所述冲击锤；悬臂能在悬臂驱动机构的驱动下绕横梁进行转动并锁紧；

冲磨辊设置在冲击锤底部中心，且冲磨辊的中心轴两端分别与冲击锤底部相铰接，冲磨辊能绕自身轴线自由转动；冲磨辊的直径不低于5mm；

位移传感器能用于检测冲击锤的高度；

速度传感器能用于检测冲击锤的速度，且与悬臂驱动机构相连接；

试件高度控制机构包括试件顶面高度传感器和与顶面高度传感器相连接的试件高度升降机构；

试件顶面高度传感器能用于检测试件顶面的高度；

试件高度升降机构用于控制试件台的高度升降。

2.根据权利要求1所述的推移质冲磨砂浆与混凝土的试验模拟装置，其特征在于：冲磨辊的中心轴与横梁相平行。

3.根据权利要求1所述的推移质冲磨砂浆与混凝土的试验模拟装置，其特征在于：悬臂的长度能调节。

4.根据权利要求1所述的推移质冲磨砂浆与混凝土的试验模拟装置，其特征在于：冲磨辊的辊面上均布有若干个球面凸起，且每个球面凸起的直径均不低于5mm。

5.根据权利要求1所述的推移质冲磨砂浆与混凝土的试验模拟装置，其特征在于：通过调整悬臂和/或冲击锤的质量，进而模拟不同水流速度的推移质。

6.推移质冲磨砂浆与混凝土的试验模拟方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、制备试件：制备设定规格的试件并养护；其中，试件材质为砂浆或混凝土；

步骤2、试件饱水：将养护完成的试件，进行饱水；

步骤3、试件装夹：将饱水后的试件表面擦干并称重；接着，试件台在高度升降机构控制下高度升降；并将称重后的试件在试件台上进行装夹固定；装夹后的试件顶面外露，形成为试件模拟冲磨面；

步骤4、冲磨辊抬升至初始高度：悬臂在悬臂驱动机构的驱动下绕横梁向上转动抬升至设定的初始高度并锁紧；此时，速度传感器启动并置零；

步骤5、试件高度上升：通过试件高度升降机构使试件台高度上升，在试件台高度升降过程中，通过试件顶面高度传感器对试件顶面高度进行实时检测，直至试件顶面高度达到设定高度；

步骤6、推移质冲磨，具体包括如下步骤：

步骤61、冲磨辊高度下降：悬臂从步骤4的初始高度进行释放，并带动冲磨辊，以自由落体方式，顺时针向下摆动；冲磨辊在向下摆动过程中，位移传感器将对推移质冲磨辊的高度进行实时监测；速度传感器则对悬臂的摆动速度进行实时监测；

步骤62、推移质冲磨：当冲磨辊向下摆动至试件上方时，冲磨辊将与试件顶面相冲磨并转动；

步骤63、检测冲磨高度：摆臂在惯性力作用下，继续顺时针摆动，冲磨辊从试件顶面脱离，直至速度为零；在惯性摆动过程中，速度传感器对悬臂的摆动速度进行实时监测；当速度传感器检测到悬臂的摆动速度为零时，悬臂驱动机构将悬臂位置锁紧，位移传感器对冲磨辊此时的冲磨高度进行检测并记录；

步骤64、试件高度下降：在步骤63中，当冲磨辊从试件顶面脱离后，试件将在试件高度升降机构的驱动下，高度下降；

步骤7、悬臂驱动机构解除对悬臂的位置锁紧，并重复步骤4和步骤6，直至达到设计冲磨次数，并记录每次的冲磨高度；其中，；

步骤8、计算试件总冲磨能：根据悬臂和冲击锤质量、初始高度和每次的冲磨高度，计算总冲磨能E。