摘要

针对现行水工混凝土试验规程中水下钢球法不能真实表征高速水流下大颗粒推移质对混凝土结构冲磨破坏实际工况的问题,本研究通过进一步提高冲磨机转速将实际水流速提高至3.9 m/s,先采用正交试验,对钢球数量、钢球最大粒径、钢球形状进行改进,再通过级配试验,对钢球级配进行优化,最终得到最优参数。结果表明,介质因素对冲磨破坏结果影响的主次顺序:最大投影面积比>最大粒径>形状指数;冲磨介质的最优参数为形状指数0.4、最大粒径30 mm、最大投影面积比40%,钢球级配为5个Φ30 mm、14个Φ25 mm、35个Φ20 mm、61个Φ12 mm时,此组合下C40强度等级的混凝土质量磨损率提高20.26%,冲磨效果增加显著;优化后水下钢球法可更近似模拟实际工况,准确反应不同强度等级混凝土抗冲磨性能的优劣。