官地水电站大坝溢流表面聚脲抗冲耐磨弹性体涂层施工工艺试验研究

高速含沙水流对水工混凝土建筑物过流面形成强大的冲刷磨损、空蚀作用,是水工泄流建筑物如溢流坝、泄洪洞(槽)、泄水闸等常见的病害,因此历来备受重视。文章就新一代高性能聚脲抗冲磨弹性体材料对水工泄流建筑物的抗裂性、抗冲磨能力和快速易施工性,以及适合复杂环境下的施工工艺,结合现场试验进行了探讨,对于当前及今后兴建高水头水工泄洪建筑物表面抗冲刷层和耐磨蚀层防护具有重大意义。     

压延微晶面板在水利水电工程中的应用研究

压延微晶面板具有抗冲磨、耐腐蚀、抗冲击等优点,在工业领域得到了广泛应用,但在国内水利水电工程上尚无相关研究成果和应用实例。从压延微晶面板的材料性能入手,结合水工建筑物过流面对抗冲磨性能的要求,开展了将微晶面板用于水工建筑物过流面抗冲磨防护的可行性与实施方案研究,在此基础上详细介绍了该研究成果在四川省美姑河坪头水电站3号泄洪闸下游消力池的成功运用,并对后续改进思路及研究方向提出了合理建议。     

环氧砂浆抗冲耐磨层施工与质量控制——以龚嘴电站6号冲砂底孔为例

采用NE-Ⅱ型环氧砂浆对冲砂底孔进行抗冲耐磨补强处理。其材料性能、施工方法及工艺流程、质量控制与质量检测等,满足设计和技术规程要求,同时提出了在环氧砂浆施工及质量控制中应注意的问题及体会,可供类似高流速水工建筑物过流面抗冲磨补强处理借鉴、参考。     

压延微晶面板在水利水电工程抗冲磨领域的应用及研究

压延微晶面板因其优越的抗冲磨、耐腐蚀、抗冲击性能在工业领域得到了广泛的应用,且具备在水利水电工程抗冲磨领域推广运用的性能指标优势,但是之前国内尚无相关研究成果及工程运用实例。本文从压延微晶面板的材料性能入手,结合水工建筑物过流面对抗冲磨能力的要求,开展了将微晶面板用于水工建筑物过流面抗冲磨防护的可行性与实施方案研究,在此基础上详细介绍了该研究成果首次在四川省美姑河水电站泄洪闸下游消力池成功运用的工程实例,并对后续改进思路及研究方向提出了合理建议。     

抗冲耐磨混凝土在阿海水电站的应用

阿海水电站主要建筑物含沙高速水流过流面抗冲耐磨混凝土原材料试验、配合比设计及质量检测等。应用水工建筑物含沙高速水流过流面抗冲耐磨混凝土和易性和入仓过程中混凝土粘结性较好,没有出现骨料分离现象,总体质量良好。经参建4方联合检测,抗耐冲磨混凝土抗压强度保证率97.7%,混凝土抗渗、抗冻、极限拉伸值等主要性能检验结果满足施工规范和设计技术要求,对今后阿海水电站水工建筑物的泄洪、消能起到积极作用。     

紫坪铺1号泄洪洞导泄结合段抗蚀耐磨处理的环氧砂浆施工与质量控制

采用改性NE-II型环氧砂浆,对紫坪铺1号泄洪洞导泄结合段(原1号导流洞)进行抗冲耐磨补强处理。其材料性能、施工方法及工艺流程、质量控制与质量检测等,满足设计和技术规程要求,同时提出了在环氧砂浆施工及质量控制中应注意的问题及体会,可供类似高流速水工建筑物过流面抗冲磨补强处理借鉴、参考。     

紫坪铺1号泄洪洞导泄结合段环氧沙浆施工与质量控制

采用改性NE-Ⅱ型环氧沙浆,对紫坪铺1号泄洪洞导泄结合段(原1号导流洞)进行抗冲耐磨补强处理,其材料性能、施工方法及工艺流程、质量控制与质量检测等均满足设计和技术规程要求,同时提出了在环氧沙浆施工及质量控制中应注意的问题及体会,可供类似高流速水工建筑物过流面抗冲磨补强处理借鉴、参考。     

水工建筑物冲磨和空蚀破坏机理及其防治对策

通过对水工混凝土冲磨、空蚀破坏机理的简要分析,从水工设计、材料、施工、维护与修补、质量控制与验收五大方面对水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土关键技术进行了概括总结,为抗冲磨防空蚀混凝土的研究与运用提供参考。     

头屯河水库放水涵洞底板抗冲磨加固方案及施工技术

头屯河水库放水涵洞由于泄流排沙造成明流段底板磨损非常严重,在抗冲磨加固中采用一级配C40F200W8钢筋混凝土,混凝土表面铺装球墨铸铁块作为抗冲磨保护层。实践证明,该施工技术的应用对放水涵洞底板的抗冲磨起到了良好效果,为类似水工建筑物的抗冲磨加固提供了参考。     

高速水流下新型高抗冲耐磨材料的新进展

随着西部大开发和西电东送发展战略的实施,我国要兴建一批大型高水头电站,其泄水建筑物泄流流速均达40～50m/s,对抗冲磨混凝土和过流面抗冲耐磨防护材料的性能提出了更高的要求,促进了水工抗冲耐磨材料的发展。近年来在新型高抗冲磨材料研究方面取得的进展主要包括:多元胶凝粉体新型抗冲磨混凝土的开发研究;降低高强抗冲磨混凝土体积收缩技术措施的研究;“海岛结构”环氧树脂合金抗冲磨防护材料的开发研究;聚脲高抗冲耐磨防护材料和喷涂技术研究;圆环高速含沙水流冲刷试验仪的研制等。     

含沙高速水流的磨蚀机理和掺气抗磨作用

含沙高速水流易引起过流面材料的磨蚀破坏。本文探讨了泥沙磨蚀机理,提出了影响磨蚀的因素;基于紊流猝发理论,建立了混凝土材料壁面磨蚀率的计算公式;根据试验数据导出了掺气水流中混凝土材料壁面磨损率的经验公式。研究表明,含沙水流对固壁材料的磨蚀率随掺气浓度、材料强度的增大而减小,随水流流速、含沙量的提高而增大。利用掺气可有效地降低过流表面的泥沙磨蚀率。     

水利工程抗冲磨混凝土的实验研究及其应用

高速水流对水工建筑物的冲磨破坏极大,这就对水工混凝土的抗冲磨性能提出了很高的要求。合理选用混凝土的组成材料,能够提高混凝土的抗冲磨强度,避免冲磨破坏,保证工程正常运行就有着极其重要的意义。通过对混凝土拌合料中加入适当的橡胶粉材料进行试验,研究了胶粉材料对混凝土抗冲磨性能的影响,并对其原理进行了分析。     

泥沙粒径级配对水轮机材料磨蚀性能的影响

为了用更加科学的方法防治和减轻黄河上水电站的泥沙磨蚀,有必要对水轮机的磨蚀特性进行系统研究。磨蚀特性与泥沙粒径及级配有直接的关系,为此对不同沙粒级配下水轮机材料磨蚀进行研究,总结出材料磨蚀与沙粒粒径关系的一般规律,并找出关键数据和临界参数,为水轮机泥沙磨蚀的防护提供依据。     

水泥砂浆新型涂层磨蚀性能试验研究

为研究泥沙特性与磨蚀角度对有、无新型涂层水泥砂浆材料磨蚀的影响及机理,采用超声振动空化装置配合自主研发的泥沙搅拌装置作为水泥砂浆的磨蚀设备,对新型涂层材料进行了磨蚀性能试验,对比分析了相同磨蚀条件下有、无涂层的磨蚀量大小,并探讨了各自的磨蚀机理。研究表明:超声振动空化装置是一种较好的快速模拟磨蚀的试验方法;泥沙特性与磨蚀角度对水泥砂浆材料磨蚀有较大的影响,随泥沙粒径与含沙量的增大,水泥砂浆磨蚀量增大,当水流含沙量逐渐增大并超过100 kg/m3时,水泥砂浆磨蚀量增加趋势变缓;水泥砂浆材料呈现典型的脆性材料的磨蚀特征,当磨蚀角度小于60°时,涂层材料磨蚀量增加速率趋缓,超过60°后增加速率较大。该涂层对水泥砂浆在小粒径、低含沙量以及小角度的挟沙水流中磨蚀防护效果较好。     

龚嘴水电站溢流堰面修补施工技术

鉴于龚嘴水电站运行发电已40多年,溢洪道溢流面未进行过修补,作为常规溢洪道7~9号溢流面冲蚀磨损严重,局部已可见钢筋,介绍了溢洪道溢流面采用NE-Ⅱ型环氧砂浆修补施工技术,包括材料选取、围堰结构和架立、环氧材料修补施工工艺等。     

基于啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)的混凝土磨蚀监测方法

提出了一种基于啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)的混凝土磨蚀监测方法,其基本工作原理在于光纤光栅长度会随着混凝土磨蚀的发生而同步变短,从而引起光栅反射光谱带宽变窄,继而利用光纤光栅的相关理论计算得到混凝土磨蚀深度。同时,还描述了一种计算混凝土磨蚀深度的简单算法,并通过对比试验验证传感器测试的精度。试验结果表明:对于单点的磨蚀深度测量结果,该方法的测量精度可达到亚毫米级别,可应用于水工建筑物表面磨蚀状态的实时监测。     

含沙水域水轮机过流部件的材料应用及进展

介绍含沙水域过流部件的失效形式、使用材料及性能研究、应用状况等 ,展望未来在选材、性能研究等方面的主要发展方向 .层错能低、弹性好、强度高、组织致密、晶粒细微、耐蚀性好、具有足够韧性的亚稳态奥氏体材料是理想的水轮机过流部件使用材料 ;用清水试验测定空蚀分量等 ,是研究磨损与腐蚀间的相互促进效应 ,腐蚀、磨损及空蚀三者之间相互促进作用的基础试验 ,也是研究力学与化学间相互促进规律的重要试验 .     

混凝土坝加固新材料及应用

混凝土结构工程的老化或功能缺陷是病险水库最为常见的病害之一。论述了混凝土坝常见的缺陷及相应修补加固材料必须具备的性能。介绍了新近研制的一些修补加固材料及其在工程中的应用情况,包括高强环氧灌浆材料、新老混凝土界面粘结材料、钢筋锚固材料、混凝土抗冲磨修补材料、防渗堵漏材料、碳化修补材料。这些材料均具有优异的性能,能满足混凝土坝工程修补加固的要求,具有显著的经济效益,可在类似工程中推广。     

夹马口泉杜泵站水泵抗磨蚀性能的改进

通过分析黄河泥沙水流对水泵磨蚀问题的影响,结合泉杜泵站流量大、扬程高的特点,提出减小泥沙对水泵磨蚀的几种改进措施;采用两级叶轮,降低其转速;选用双吸结构,消除轴向水推力;选择耐磨材料,提高其抗磨蚀性能和便于部件维护;降低水泵安装高程,防止水泵汽蚀的发生。并取得了一定的成效。     

黄金峡泵站水泵母材泥沙磨损试验研究

水泵的泥沙磨损问题是泵站运行管理过程中需要重点考虑的问题之一,在含沙水流冲刷作用下,水泵过流部件易产生明显磨损,从而缩短水泵的使用寿命,降低泵站的运行效率。以引汉济渭工程黄金峡水利枢纽为例,通过在水力机械磨蚀测试系统——旋转圆盘循环工位上进行泥沙磨损试验,探究磨损部件不同备选材料的泥沙磨损特性,结果表明:材料磨损深度随测点半径的增大而增大,泥沙中值粒径的大小对磨损的影响显著,磨损深度随泥沙中值粒径增大而增大。同时根据试验结果,构建了材料磨损率关系式,估算了备选材料的磨损量,比选出了合适的水泵母材。最终,基于研究成果提出了减小水泵泥沙磨损的措施建议,对减缓水泵磨损,降低泵站后期运行和维护费用具有重要意义。