高压水混凝土破碎机是如何破碎混凝土的

高压水混凝土破碎机突破传统机械方式，利用高压水的冲击作用使已损坏或性能较差的混凝土界面崩裂、剥离，具有高效率、无污染、无磨损及选择性破除等众多优势，目前已经广泛应用于土木、建筑、矿业、交通及国防军工等众多领域。
 
高压水混凝土破碎机工作过程涉及大变形、高应变率及高压效应，在射流对材料持续冲蚀作用下，冲蚀孔洞维度全方位增加，并会呈现近似“花瓣”状形态向自由面扩展，同时在冲蚀孔洞阵前面出现显著的致密条带区。根据准静态压痕断裂力学，高速液滴接触材料时，会在表面/亚表面形成塑性压痕，形成压痕近域的塑性屈服区。在射流持续撞击的交变载荷作用下，塑性屈服区会不断扩展，当塑性区拉应力超过材料的抗拉强度，便在应力集中部位，即在“花瓣”间的联结处首先产生形成径向裂纹。水流在动压力作用下浸入裂纹，对裂纹空间产生张拉作用，形成宏观径向拉伸裂纹。
 
在射流初始水锤效应形成的压缩区内，材料屈服强度、韧性出现大幅下降，导致裂纹尖端无法发生钝化，高度应力集中促使裂纹快速扩展，因此水锤压缩区对裂纹极为敏感，最终在该区域形成纵横交织的网状裂纹区。并且，由于在压缩区存在明显的材料塑性流动或切削去除，冲蚀孔洞近域存在渐变过渡区，因此冲蚀区边界线极为不规则。

在此阶段，水锤效应首先在透明类混凝土材料内部产生明显的半球形压缩区，然后在应力波效应及水楔的协同作用下，产生径向、环向裂纹，并相互交织、贯连形成网状裂纹区。冲蚀孔洞的轴向扩展速率明显大于径向扩展，冲蚀孔洞逐渐演化为“V”型形状。在射流后续撞击作用下，冲蚀孔洞沿轴向不断演进，最终突破压缩区边界，向材料纵深处继续拓展。冲蚀孔洞在压缩区外扩展时，孔洞近域已不存在明显的塑性屈服区以及其周围衍生的裂纹网，非压缩区材料去除随之演变为完全脆性破碎模式。

综上所述，高压水混凝土破碎机破碎机理主要可概括为水锤压缩区扩展、非压缩区扩展及侵彻贯通后扩展三个阶段。