第一篇：水工抗沖磨混凝土原材料選用分析

水工抗沖磨混凝土原材料選用分析

文中介紹了水工混凝土的沖磨破壞機理及研究現(xiàn)狀，結(jié)合張峰水庫杭沖磨混凝土配合比試臉對杭沖磨混凝土的原材料選用進行分析，通過原材料優(yōu)選研制出了經(jīng)濟合理滿足設(shè)計要求的杭沖磨混凝土。

關(guān)鍵詞:杭沖磨;原材料;性能

水工抗沖磨混凝土不同于普通混凝土，它是以抵抗含砂石、高速水流沖磨破壞為目的的特種混凝土。據(jù)調(diào)查，我國運行中的大壩泄水建筑物有70%由于高速含砂水流的沖刷磨損和空蝕作用，存在不同程度的沖磨破壞問題，導(dǎo)致建筑物過流面表層大面積剝蝕破壞，甚至有嚴重的安全隱患。如何獲得力學(xué)性能穩(wěn)定，具有較高的抗沖磨強度和較好的沖擊韌性的抗沖磨混凝土，一直是我國水工混凝土材料領(lǐng)域研究的重要課題。1 水工混凝土沖刷磨損機理

水流中的懸移質(zhì)泥砂顆粒較小，在高速水流的紊動作用下與水充分混合，非常均勻地與水流一起運動，在移動過程中觸及建筑物過流面時對混凝土產(chǎn)生磨損、切削和沖撞。隨著磨損剝離程度的增加，過流面產(chǎn)生凹凸不平的磨損坑，高速水流受到擾動進而加劇沖磨破壞的進程，并同時產(chǎn)生空蝕破壞。水流中的推移質(zhì)在高速水流作用下以滑動、滾動及跳動等方式與過流面產(chǎn)生滑動摩擦和沖擊砸撞，在撞擊區(qū)形成很高的局部應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土內(nèi)聚力時，發(fā)生局部破壞。水工抗沖磨混凝土研究現(xiàn)狀

為提高水工混凝土的抗沖磨、空蝕能力，20世紀60,70年代多采用高分子材料護面，但由于其存在與基底混凝土溫度適應(yīng)性不好，容易開裂脫落且有毒性、污染環(huán)境、施工不便等缺點，80年代以來國內(nèi)多家科研單位先后開展了無機膠凝材料類的水工泄水建筑物抗沖磨混凝土研究和應(yīng)用，主要有:硅粉混凝土、纖維增強混凝土、粉煤灰混凝土、鐵鋼砂混凝土等。經(jīng)過十幾年的工程實踐，硅粉混凝土抗沖磨性能良好，技術(shù)指標超過高分子材料。3 原材料選用分析

混凝土是一種以膠凝材料、水、砂石骨料及摻合料、外加劑混合形成的一個多相體，決定這種多相體的抗沖磨主要有兩個方面的性能，一個是組成材料本體的抗沖磨性能，另一個是各種材料相互結(jié)合是否牢固的性能。后一個性能可以用混凝土的強度代表，而提高本體材料抗沖磨性能需要采用堅硬的骨料。

水泥混凝土強度的提高，其主要影響因素在于膠凝材料活性及水灰比。通過選用高標號水泥、高活性超細粉材料、超細磨礦渣粉材料、優(yōu)質(zhì)粉煤灰等摻合料增強膠凝材料活性。在保證混凝土的耐久性、經(jīng)濟性和體積穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，選用高效減水劑、引氣劑等外加劑。4 工程實例

張峰水庫位于山西省晉城市沁水縣沁河干流上，水庫大壩采用粘土斜心墻堆石壩，最大壩高72.2 m，總庫容3.92億m3，泄水建筑物有導(dǎo)流泄洪洞和滋洪道，導(dǎo)流洞斷面最大流速為29m /s,滋洪道斷面最大流速為31m/ s，平均含砂量為5.54 kg/m3, 4.1 技術(shù)要求

張峰水庫泄水建筑物有導(dǎo)流泄洪洞和溢洪道，設(shè)計要求:導(dǎo)流泄洪洞強度等級C40，抗凍等級F150，抗沖磨強度大于0.8 h/(叼‘)，骨料要求二級配，建議摻鐵礦石、硅粉;滋洪道強度等級C35，抗凍等級F150，抗沖磨強度大于0.75 h(kg/m')，骨料要求二級配，建議摻硅粉。

4.2 水泥的選用

在高性能水工抗沖磨混凝土的配置中，水泥是最主要的膠凝材料，它的優(yōu)質(zhì)與否直接影響抗沖磨混凝土物理力學(xué)性能和耐久性。由于水泥在棍凝土中的重要性，要求使用高強度等級水泥，以減少水泥用量。通常高性能水工抗沖磨混凝土應(yīng)首選純硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥也可以，水泥標號宜選用42.5級水泥。初選三種水泥，依據(jù)(硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175-1999進行檢驗，物理力學(xué)性能試驗結(jié)果見表1，從表中可以看到三種水泥的物理力學(xué)性能指標均符合國家標準。經(jīng)過對比篩選，采用邯鄲P.O 42.5進行抗沖磨混凝土試驗。4.3 骨料

混凝土中的骨料包括粗骨料和細骨料兩種，骨料作為經(jīng)濟的填充料，在混凝土中占體積的70%-80%，骨料的優(yōu)劣，直接影響混凝土的抗沖磨防空蝕強度，工程應(yīng)用的骨料品種繁多，高性能抗沖磨水工混凝土的高抗沖磨性能要求骨料與水泥石界面性能良好、骨料的抗沖磨性能高.使混凝土具有體積的穩(wěn)定和耐磨性能，所以高性能抗沖磨水工混凝土要求使用優(yōu)質(zhì)骨料。4.3.1骨料選用

張峰水庫位于山西晉東南地區(qū)，夭然砂質(zhì)地很差，質(zhì)檢結(jié)果含泥量超標，堅固性超標，不能作為高性能抗沖磨水工棍凝土細骨料。初選鄰近地區(qū)河北石家莊砂子，該砂顏色偏黃，質(zhì)量檢測結(jié)果:堅固性達18.4%，含泥量為3.2%，超出部頒標準SDJ207-82規(guī)范要求，該砂質(zhì)量不合格。重選河南信陽長臺關(guān)砂場砂子，該砂場是一家小型國有砂場企業(yè)，砂場采用機械化采砂，經(jīng)質(zhì)量檢驗該砂各項指標符合SDJ207-82標準要求，該砂細度模數(shù)2.8，屬中粗砂，適宜配制抗沖磨水工混凝土。4.3.2 粗骨料選用

粗骨料選用沁水灰?guī)r碎石、蕪湖鐵礦石、曲沃鐵礦石進行試驗。沁水灰?guī)r碎石5-20 mm,20--40 mm超徑嚴重，5-20 mm超徑達74.6%,2040 mm超徑達23.6%，軟弱顆粒占12.6%，軟弱顆粒超標，會使混凝土在高速挾沙水流沖磨作用下表面凹凸不平，加劇沖磨破壞及空蝕破壞，不能作為高性能抗沖磨水工混凝土骨料;蕪湖鐵礦石5-20 mm超徑占22.7% ,20-40mm遜徑占46.5%，此鐵礦石超遜徑超標，級配不好需加工處理;曲沃鐵礦石堅固性達12.5%超標，不能作為高性能抗沖磨水工混凝土骨料;陽城下川灰?guī)r骨料超遜徑超標，級配不合理，需加工處理，選陽城下川灰?guī)r骨料、蕪湖鐵礦石作為抗沖磨水工混凝土骨料進行試驗。對陽城下川灰?guī)r碎石進行加工、篩分，加工后的5-20 mm碎石由5-10mm, 10-20mm碎石配制而成。4.4 礦物活性細摻料

礦物活性細摻料包括硅粉、粉煤灰、礦渣粉，硅粉是冶煉金屬時的副產(chǎn)品，主要成分為SiO2，由于硅粉可明顯提高抗磨蝕性能，通常優(yōu)先摻用硅粉;優(yōu)質(zhì)粉煤灰屬于人工火山灰質(zhì)材料，摻用后起物理化學(xué)變化，改善混凝土性能;磨細的礦渣粉也可以代替水泥，降低水化熱，提高抗?jié)B性，還可抗化學(xué)腐蝕，增加耐久性。4.4.1 硅粉的選用

由于硅粉顆粒很細，可以填充水泥石中的粗孔隙，能明顯提高抗磨蝕能力，在抗沖磨混凝土中優(yōu)先采用硅粉活性細摻料。在硅粉的選擇中，采用了山西省忻州鐵合金廠生產(chǎn)的硅粉進行選材試驗，其性能試驗結(jié)果:密度為2.23g/cm3，細度為2.65%，在國標要求小于等于10%的范圍;比表面積28M2/g，滿足國標要求的大于等于15 m2/g;容重163 kg/m3;含水量1.0%，符合國標小于等于3%的要求。4.4.2 粉煤灰的選用

粉煤灰的摻用可以節(jié)省水泥用量，更能改善混凝土性能，優(yōu)質(zhì)粉煤灰的顆粒非常細小，可以填充混凝土孔隙，并發(fā)生水化熱產(chǎn)生物理作用和化學(xué)作用，提高混凝土耐久性和抗沖蝕能力，為此摻用優(yōu)質(zhì)粉煤灰對配制抗沖磨混凝土十分重要。在張峰水庫抗沖磨混凝土粉煤灰的選用試驗中，對漳澤電廠粉煤灰、神頭二電廠粉煤灰進行了物理化學(xué)成分的檢驗，檢測結(jié)果漳澤電廠粉煤灰符合國家標準I級灰要求，神頭二電廠粉煤灰符合國家標準I級灰要求。根據(jù)(水工建筑物抗沖磨防空蝕混凝土技術(shù)規(guī)范》DU F5207-2005要求，配制高性能混凝土可摻用I'll級粉煤灰，選用神頭二電廠I級粉煤灰進行抗沖磨混凝土試驗。4.5 外加荊

對于高性能抗沖磨防空蝕混凝土要求有高的強度，好的抗?jié)B性和穩(wěn)定的體積，滿足這些性能不能只靠增加水泥用量提高強度，應(yīng)摻用高效減水劑降低水灰比.減少用水量，改善和易性，提高混凝土的抗磨蝕能力。為此，對河北省水工局外加劑廠生產(chǎn)的減水劑DH,和引氣劑DH9、山西黃河新型化工有限公司生產(chǎn)的減水劑HJAS-1,HJUNF-2A和引氣劑HJAE-A、太原市廣達新型建材研究所生產(chǎn)的引氣型減水劑XGY進行化學(xué)成分、減水率和砂漿強度的試驗研究，根據(jù)檢測結(jié)果選擇河北省水工局外加劑廠生產(chǎn)的外加劑DH、和DH，作為抗沖磨混凝土配合比摻用材料。5 結(jié)語

構(gòu)成水工抗沖磨混凝土的原材料對其抗沖磨強度具有決定性的影響，選用優(yōu)質(zhì)的、適用于抗沖混凝土的原材料是配制滿足設(shè)計要求的抗沖磨混凝土的前提條件。張峰水庫抗沖磨水工混凝土經(jīng)過原材料優(yōu)選、配合比優(yōu)化設(shè)計，研制的混凝土各項技術(shù)指標滿足設(shè)計要求，由于粗骨料全部采用陽城灰?guī)r具有明顯的經(jīng)濟效益。

第二篇：混凝土抗沖磨試驗機使用說明書

HKCM-2混凝土抗沖磨試驗機使用說明書

一、概述

HKCM-2混凝土抗沖磨試驗機測定儀是根據(jù)《水工混凝土試驗規(guī)程DL/T5150-2001》規(guī)定的技術(shù)要求設(shè)計的，利用旋轉(zhuǎn)水流沖擊鋼球，在預(yù)制混凝土表面形成鋼球沖擊磨損的試驗，以測定各類混凝土表面抗水流沖擊磨損的能力。

二、主要技術(shù)參數(shù)

1.試樣尺寸：φ300×100mm

2.試樣容器筒尺寸：φ302×430mm

3.電機攪拌轉(zhuǎn)數(shù)：1200r/min

4.鋼球直徑：φ12.7mm；φ19.1mm;φ25.4mm25個

5.電源：AC 380V50HZ

6.功率： 1.5KW

7.體積：1800 mm ×800mm ×500mm

8.重量： 180kg

三、結(jié)構(gòu)原理

由機架、電磁調(diào)速電機、滑輪工作臺、試驗容器、水流攪拌器、試樣成型筒等組成。

在電機工作情況下，通過電磁調(diào)速電機帶動裝有攪拌器的主軸旋轉(zhuǎn)、攪拌器安裝在試樣容器中，試樣表面放置不同規(guī)格的滾動鋼球，攪拌器局部浸入水中，按照1200r/min的速度旋轉(zhuǎn)攪動鋼球，對試樣產(chǎn)生摩擦磨損，以達到驗證混凝土表面抗磨損的能力的目的。

四、安裝使用

在檢查抗沖磨試驗機安裝、控制正常后進行下列操作：

1、事先利用試樣成型模，預(yù)制試樣，稱量試件重量并編號備用。

2、松開滑輪工作臺試驗筒中心軸上螺絲，拉動滑輪工作臺試樣容器筒到機架外面；松開容器筒周邊8個固定螺釘，上抬，取下容器筒，將預(yù)制的試件放入托盤上，然后再放在試樣容器筒內(nèi)，擰緊鋼筒8個不銹鋼螺桿，拉動試樣容器筒至固定位置上，插上兩邊插銷固定。

3、把鋼球按照直徑25.4mm×10個，直徑19.1mm×35個，直徑12.7mm×25個的比例，裝在試樣容器筒內(nèi)試樣的表面上，將攪拌器裝在調(diào)速電機軸上擰緊。檢查攪拌器下端面，距離最大的鋼球表面約13-15mm左右。

4、在試樣的容器筒內(nèi)灌入清水，水面高度以淹沒攪拌器上端面后，在略高處10-15mm，合上分開的防水蓋，按下鎖扣。

5、合上漏電保護開關(guān)，再合上調(diào)速控制器開關(guān)，啟動電機，開始攪拌，把調(diào)速轉(zhuǎn)到1200r/min檔，工作達到要求的磨損時間后，關(guān)閉電機停止試驗。

6、松開防水蓋和攪拌器軸上的螺絲，拉動工作臺到機架外打開試樣容器筒底座下的防水開關(guān)，放水完成后，松開容器筒與底座的四個固定螺桿，卸下試樣容器筒和試件，清洗并擦干現(xiàn)場設(shè)備及工具，稱重計算磨損量。試驗結(jié)束。

五、注意事項

機架和未進行表面處理的金屬件，須經(jīng)常涂抹防腐油。

第三篇：溪洛渡水電站抗沖耐磨水泥混凝土性能試驗研究

溪洛渡水電站抗沖耐磨水泥混凝土性能試驗研究

來源：國家電力公司成都勘測設(shè)計研究院

2009年07月08日

前言

溪洛渡水電站裝機12600MW，位于四川省雷波縣和云南省永善縣接壤的金沙江溪洛渡峽谷，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、攔沙和改善下游航運等綜合利用效益的特大型水利水電樞紐工程。溪洛渡水電站具有“高水頭、大泄量、窄河谷”特點，泄洪洞最大流速接近50m/s，泄洪功率約為9500MW，為二灘水電站的2.5倍。多年平均含沙量1.72 kg/m3，為二灘水電站的3倍多。壩址處多年平均推移質(zhì)輸沙量180萬t，多年平均懸移質(zhì)輸沙量2.47萬t。這樣大的挾沙水流通過電站泄洪排沙建筑物，對建筑物表面材料的磨損破壞是一個急待解決的技術(shù)問題。為此，本文結(jié)合溪洛渡水電站工程，對各種抗沖耐磨混凝土的特性進行研究，從而優(yōu)選出抗沖耐磨性能優(yōu)良的材料供電站施工采用。2 影響混凝土抗沖耐磨性能的主要因素

混凝土是由膠凝材料和沙石骨料組成的多相復(fù)合材料。在懸移質(zhì)和推移質(zhì)泥沙的沖磨作用下，組成材料中抗沖耐磨性能較差的部分將首先被磨掉，抗沖耐磨性能較強的部分則凸現(xiàn)出來，并承受較多的沖磨作用。顯然，提高混凝土內(nèi)各組分的抗沖耐磨性能，提高耐磨性較高的組分在混凝土內(nèi)所占比例及改善各組分之間的界面結(jié)合狀況，都有利于混凝土抗沖耐磨性能的提高，其中水泥品種與骨料品種是影響混凝土抗沖耐磨性能的主要因素。2.1 水泥品種對混凝土抗沖耐磨性能的影響

水泥的各項力學(xué)性能，主要決定于組成它的礦物成分及其含量。對合成單礦物熟料的水泥進行的相同稠度漿體的單礦物水泥石及沙漿的磨損試驗結(jié)果表明，C3S抗沖磨強度最高，C2S的抗沖磨強度最低，C3A及C4AF的抗沖磨強度較接近。結(jié)合溪洛渡水電站的實際情況進行的不同品種水泥的抗沖耐磨性能試驗研究結(jié)果表明：在相同條件下，采用江津中熱525號水泥的混凝土抗沖耐磨性能優(yōu)于采用水城普硅525號水泥的混凝土。用單位強度的混凝土抗沖耐磨強度指標來衡量，也可以得出這個結(jié)論。這是由于江津中熱525號水泥與水城普硅525號水泥相比，其C3S的含量較高、C2S含量較低的緣故。水泥的基本性能及不同品種水泥混凝土抗沖耐磨性能見表

1、表2。

2.2 骨料品種對混凝土抗沖耐磨性能的影響

一般情況下，挾沙石的水流首先將混凝土表面水泥石的分子與母體分離，使水泥石逐漸成凹坑，而骨料逐漸凸出來。在挾沙石水流的繼續(xù)沖擊下，凸出的骨料所承受的沖磨作用力大于凹陷下去的水泥石，因而骨料的品種以及骨料的自身耐磨性能對混凝土的抗沖耐磨性能的影響是不容忽視的。

溪洛渡水電站工程區(qū)域內(nèi)天然沙礫石質(zhì)次、量少，大壩混凝土需采用當(dāng)?shù)氐幕規(guī)r和玄武巖加工人工骨料。鑒于溪洛渡水電站的實際情況，對玄武巖和灰?guī)r人工骨料進行了耐磨性能試驗，并對不同品種人工骨料混凝土的抗沖耐磨性能進行了試驗研究。

2.2.1 人工骨料的耐磨性能

采用ASTM標準中C131和C535方法對灰?guī)r和玄武巖人工骨料分別進行耐磨性能試驗。試驗結(jié)果表明（見表3）：灰?guī)r和玄武巖的磨損率均未超過ASTM標準中C131和C535的規(guī)定，不同粒徑的玄武巖耐磨性能都優(yōu)于相應(yīng)的灰?guī)r。在對ASTM標準中C131和C535方法進行修改和補充的基礎(chǔ)上，進行了不同組合人工骨料的耐磨性能試驗。試驗結(jié)果表明（見表4）：玄武巖人工骨料的耐磨性能最好，灰?guī)r人工骨料的耐磨性能最差，玄武巖粗骨料與灰?guī)r細骨料組合的耐磨性能介于兩者之間。

2.2.2 不同品種人工骨料對混凝土抗沖耐磨性能的影響

在水泥品種及混凝土配合比相同的情況下，玄武巖混凝土的抗沖磨強度比灰?guī)r混凝土的提高1倍多。當(dāng)保持混凝土粗骨料品種（玄武巖）不變時，僅改變細骨料品種（將玄武巖人工砂代替灰?guī)r人工砂），混凝土抗沖磨強度提高73%；在保持細骨料品種（灰?guī)r）不變情況下，僅改變粗骨料品種（將玄武為巖代替灰?guī)r作粗骨料），混凝土的抗沖磨強度可提高28%。由此可見，骨料的品種對混凝土的抗沖耐磨性能具有顯著的影響，其中細骨料品種的影響要大于粗骨料品種的影響。由試驗結(jié)果可以看出（見表5），不同一試驗條件下，骨料的耐磨性能與混凝土的抗沖磨強度有明顯的關(guān)系，耐磨性能好（骨料磨耗率小）的骨料，其混凝土的抗沖磨能力就強。對溪洛渡水電站有抗沖耐磨要求的部位，其混凝土應(yīng)選用玄武巖人工骨料。武巖人工骨料。

溪洛渡水電站抗沖耐磨混凝土的性能試驗研究

減輕或防止推移質(zhì)及懸移質(zhì)破壞水工建筑物的途徑，可以從兩個方面著手：一是設(shè)計時，在工程布置和工程結(jié)構(gòu)上盡可能使水流順直，消能工應(yīng)避免采用使水流紊亂的結(jié)構(gòu)形式，以減輕推移質(zhì)的撞擊；二是在水工建筑物過流部位采用抗沖耐磨性能優(yōu)良的材料加以保護。針對溪洛渡水電站的實際情況分別進行了玄武巖人工骨料混凝土、硅粉混凝土、聚丙烯纖維混凝土、鐵礦石混凝土和礦渣微粉混凝土抗沖耐磨性能的試驗研究。通過試驗研究，推薦適合溪洛渡水電站的抗沖耐磨混凝土，以減輕和防止溪洛渡水電站水工建筑物發(fā)生沖磨破壞。

高速挾沙水流及推移質(zhì)沙石對混凝土材料的沖磨試驗方法及抗沖磨性能的評定標準，至今未統(tǒng)一。為了客觀地評定各種抗沖耐磨材料的性能，采用了圓環(huán)法（以抗沖磨強度表示）、水下鋼球法（以抗磨損強度表示）、圓盤耐磨儀法（以耐磨硬度表示）和沖擊法（以抗沖擊韌性表示）等多種試驗方法對混凝土抗沖耐磨性能進行試驗研究。

3.1玄武巖人工骨料混凝土的抗沖耐磨性能

玄武巖人工骨料自身堅硬致密（密度為2.96g/cm3，吸水率為0.52％），耐久性能好，其混凝土基本性能及抗沖耐磨特性見表6。試驗表明，隨著混凝土水灰比的減小，玄武巖人工骨料混凝土的密實性提高，抗沖磨強度增大。但抗沖磨強度隨著水灰比減小逐漸增大的規(guī)律是有一定區(qū)限的。當(dāng)水灰比過小時，水泥漿過于黏稠，致使在相同坍落度條件下，混凝土內(nèi)水泥漿量過多，骨料含量相對較少，混凝土抗壓強度雖然有所增加，但抗沖磨強度反而可能下降。因此在抗沖耐磨混凝土配合比設(shè)計時，不能無限制地減小水灰比，否則不僅不能達到提高混凝土抗沖磨強度的目的，反而會產(chǎn)生浪費水泥、增大混凝土發(fā)熱量及干縮率等一系列弊病。

3.2 硅粉混凝土的抗沖耐磨特性

硅粉的主要成分為無定形氧化硅，其顆粒為極細小的球形微粒，比表面積達20m2/g，具有很高的活性。試驗研究表明：硅粉摻入混凝土中，可顯著改善水泥石的孔隙結(jié)構(gòu)，使大于320A的有害孔顯著減少，可使水泥石中力學(xué)性能較弱的Ca（OH）2晶體減少、C－S－H凝膠體增多；同時也可改善水泥石與骨料的界面結(jié)構(gòu)，增強了水泥石與骨料的界面黏結(jié)力，從而提高混凝土的各項力學(xué)性能。本次試驗研究采用昆明鐵合金廠生產(chǎn)的硅粉，其SiO2含量為88.9%，密度為2.28g/cm。硅粉摻入混凝土的方法為內(nèi)摻法（取代同重量水泥），摻量分別為8%、10%和12%。與普通混凝土相比，摻8%硅粉時，抗壓強度增加4%左右；摻10%硅粉時，抗壓強度增加9%左右；摻12%硅粉時，抗壓強度增加18%左右。

由硅粉混凝土抗沖耐磨特性試驗結(jié)果可以看出（見表7），硅粉混凝土與普通混凝土相比,抗沖磨強度明顯提高。摻8%硅粉時提高22%，摻10%硅粉時提高28%，摻12%硅粉時提高69%。加入硅粉能改善混凝土的抗沖耐磨性能是由于改善了漿體自身的抗磨性和硬度，以及水泥漿與骨料界面的黏結(jié)，從而使粗骨料在受到磨損作用時難以被沖蝕。由硅粉混凝土沖磨失重率與沖磨時間的關(guān)系曲線可見（見圖1），普通混凝土各時段的沖磨失重率明顯高于硅粉混凝土，在沖磨早期階段（水泥石磨蝕階段，見圖2），硅粉混凝土的抗沖磨強度較普通混凝土提高了78.0%－94.5%，摻入硅粉對混凝土水泥石抗沖磨強度的改善可見一斑。

3在沖擊荷載作用下，硅粉混凝土的能力比普通混凝土增加53.8%－200.0%，并隨著硅粉摻量的增加而增大。在模擬高速水流下推移質(zhì)對混凝土表面的沖磨情況下，硅粉混凝土的抗磨損強度較普通混凝土提高了78％～92％。由圓盤耐磨儀法試驗結(jié)果來看，在同等條件下，硅粉混凝土的耐磨硬度比普通混凝土提高174％～246％。從硅粉混凝土的抗沖耐磨特性來看，摻入硅粉對混凝土整體抗沖擊能力的提高幅度要大于對混凝土表面抗沖磨能力的提高幅度，說明摻入硅粉有利于混凝土整體增強。

3.3 聚丙烯纖維混凝土的抗沖耐磨特性 在混凝土中摻入一定量的聚丙烯纖維具有防止或減少混凝土裂縫、改善混凝土長期工作性能、提高變形能力和耐久性等優(yōu)點，因而在工程上得到廣泛的應(yīng)用。本次試驗研究采用四川華神建材有限公司研制開發(fā)的“好亦特”聚丙烯纖維，試驗中聚丙烯纖維采用的三種摻量分別為0.6kg/m3、0.9kg/m3和1.2kg/m3。由聚丙烯纖維混凝土的基本性能可以看出（見表8），同不含纖維的普通混凝土相比，聚丙烯纖維混凝土的脆性指數(shù)有所降低，彈性模量降低，極限拉伸變形增大。聚丙烯纖維所具有的這些特征，有利于提高混凝土的延性，改善混凝土變形性能，這對約束混凝土裂縫的擴展以及提高混凝土裂后的承載能力都起很大的作用?；炷恋氖湛s試驗結(jié)果表明，摻入一定量的聚丙烯纖維可以明顯地減少混凝土的收縮變形，隨著纖維摻量的增加，其收縮變形減少的幅度加大。

從混凝土在高速挾砂水流下所測試驗結(jié)果來看（見表

9、圖3），在混凝土中摻入一定量的聚丙烯纖維可以提高混凝土的抗沖磨強度（24％～45％），其抗沖磨強度隨著聚丙烯纖維摻量的增加而增大。由聚丙烯纖維混凝土抗沖磨強度時段曲線可以看出（見圖4），在沖磨的初期，由于聚丙烯纖維的摻入，水泥石的整體性能增強，抗沖磨強度提高了38．8％～69.4％。隨著磨蝕的不斷增加，混凝土中的骨料不斷裸露，骨料開始承擔(dān)著大部分的沖磨作用。由于兩種混凝土的骨料相同，此時聚丙烯纖維混凝土和普通混凝土兩者抗沖磨強度的差異逐漸減小，僅相差18.6%－31.4%。對聚丙烯纖維砂漿表面進行的耐磨硬度測定結(jié)果表明，在同等條件下，聚丙烯纖維可使砂漿表面耐磨硬度提高37%。在沖擊荷載的作用下，摻入一定量的聚丙烯纖維可以明顯提高混凝土的抗沖擊韌性（提高26.9%－57.7%），并隨著摻量的增加而增大。