一、核心試驗原理（依據(jù) SL352、DL/T5150 標(biāo)準）

本設(shè)備采用水下鋼球沖刷磨損原理，模擬水利工程中泄洪道、大壩、溢洪道等水工結(jié)構(gòu)長期遭受高速含砂水流沖擊、砂石反復(fù)摩擦沖刷的實際工況。

將混凝土試件固定在密閉試驗筒底部，筒內(nèi)注入清水，再投入規(guī)定規(guī)格、配比的耐磨鋼球；主軸帶動攪拌臂以恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，攪動水體帶動鋼球在水中高速循環(huán)翻滾、滑動、撞擊。

鋼球在水流裹挾下持續(xù)對混凝土試件表面產(chǎn)生撞擊、碾壓、摩擦、切削復(fù)合作用，以此模擬高速含砂水流對水工混凝土的沖磨破壞過程。試驗結(jié)束后通過稱量試件沖磨前后的質(zhì)量損失，計算單位面積磨損量，判定混凝土抗沖磨性能優(yōu)劣。

二、工況模擬邏輯

高速旋轉(zhuǎn)攪拌產(chǎn)生高速循環(huán)水流，還原泄洪時高速水流工況；

不同規(guī)格鋼球模擬天然河道內(nèi)大小砂石顆粒，實現(xiàn)撞擊 + 摩擦雙重沖磨作用；

恒定轉(zhuǎn)速、固定水量、標(biāo)準鋼球配比，保證每組試驗條件統(tǒng)一，試驗數(shù)據(jù)具備橫向?qū)Ρ刃裕?/span>

水下密閉環(huán)境可避免水流飛濺、水分蒸發(fā)，全程穩(wěn)定模擬水下長期沖磨服役場景。

三、試驗判定原理

試驗前將混凝土試件烘干至恒重，稱量初始質(zhì)量；

在標(biāo)準轉(zhuǎn)速、規(guī)定時長下完成沖磨試驗；

取出試件烘干至恒重，再次稱量終質(zhì)量；

計算質(zhì)量損失值，結(jié)合試件受沖磨面積換算抗沖磨強度：質(zhì)量損失越小，代表混凝土耐磨、抗高速水流沖刷能力越強。

四、關(guān)鍵參數(shù)對應(yīng)的原理作用

攪拌轉(zhuǎn)速 1200r/min：控制水流流速，保證鋼球具備足夠沖擊動能，匹配工程現(xiàn)場高速水流沖擊力；

三種規(guī)格鋼球（φ12.7、19.1、25.4mm）：大小鋼球搭配，模擬天然砂石級配，既實現(xiàn)顆粒撞擊，又形成大面積滑動摩擦，貼合真實沖磨破壞形式；

密閉試驗筒體：鎖住水體，穩(wěn)定水環(huán)境，防止水量變化改變水流動力，保障試驗重復(fù)性。