SK单组分刮涂聚脲及其工程应用

水工建筑物混凝土常常出现渗漏、裂缝、冻融剥蚀、冻胀、冲磨空蚀以及伸缩缝漏水等病害。为了及时消除病害,需要采用有效的修补材料及可靠的技术。文中介绍了水工建筑物混凝土表面防护的一种柔性高性能防护涂料及其使用方法,SK单组分刮涂聚脲具有抗拉强度高、伸长率大、与混凝土粘接强、抗冲磨和防渗效果好、耐老化、施工工艺简单等特点,适用于处理混凝土伸缩缝、裂缝、大面积防渗及有抗冲磨要求的泄洪建筑物等水利水电工程。通过在大量工程中应用,取得了较显著的效果。     

聚脲材料的特性、分类及其应用范围

聚脲材料分为双组分喷涂聚脲和单组分涂刷聚脲,两种材料均具有较高的抗冲耐磨性、良好的防渗效果、耐腐蚀性强以及优异的综合力学性能等。本文介绍了这两种材料的定义、原理、优缺点、应用范围及在水利水电工程中的应用实例。提出单组分涂刷聚脲宜用于水工混凝土建筑物的迎水面防渗、裂缝和伸缩缝表层防渗,以及流速小于30m/s的过流面的抗冲磨防护与表面耐久性防护;双组分喷涂聚脲宜用于水工混凝土建筑物的迎水面防渗、流速小于5m/s的过水面保护及表面耐久性防护。     

聚脲涂层在水工混凝土表面处理中的施工技术

聚脲是一种无溶剂、涂刷型弹性材料,具有良好的力学性能、耐老化、防渗漏、抗冻融、抗冲耐磨、抗疲劳破坏、施工便捷、技术先进等特点,可用于水工混凝土裂缝及伸缩缝表面封闭处理,也可用于大面积防渗及小流速过流面的抗冲磨防护与表面耐久性防护。本文通过对聚脲涂层在水工混凝土表面处理中的施工技术探讨,以期为同类工程提供借鉴。     

SK柔性防护涂料在伸缩缝及裂缝快速修复中的应用

提出了对混凝土建筑物伸缩缝及裂缝进行表面快速封闭所需材料的要求,介绍了SK柔性防护涂料（＂抗冲磨型＂和＂防渗型＂）的性能,试验结果表明,SK柔性防护涂料具有较强的抗紫外线性能、抗拉强度高、扯断伸长率大、与混凝土之间的粘结强度高、具有较强的抗冲磨能力及适应变形能力等特性。通过工程实例,介绍了该材料在北京西崔村过水涵洞伸缩缝处理、河南宝泉水电站上库进水口伸缩缝处理及十三陵抽水蓄能电站上库面板混凝土裂缝处理等工程中的应用情况。由于SK柔性防护涂料具有优异的力学性能、施工方便、不需要专门的设备等特点,在水利水电工程的抗冲磨及防渗领域具有广阔的应用前景。     

Sk手刮聚脲弹性体材料在头屯河水库放水涵洞明流段底板加固中的应用

SK手刮聚脲弹性体材料适用于处理混凝土伸缩缝、裂缝、大面积防渗及有抗冲磨要求的泄洪建筑物表面等。头屯河水库放水涵洞由于泄洪排沙造成工作闸室和明流段底板磨损非常严重,在加固中除采用C60高强混凝土补强,又采用了SK手刮聚脲弹性体材料作为抗冲磨保护层,以延长底板混凝土的使用年限。目前该材料已经在国内水利水电工程得到了应用,取得了良好的效果,其优异性能得到了充分体现,在水利水电工程中将具有广阔的应用前景。     

SK手刮聚脲弹性体材料在水库放水涵洞明流段底板加固中的应用

SK手刮聚脲弹性体材料适用于处理混凝土伸缩缝、裂缝、大面积防渗及有抗冲磨要求的泄洪建筑物表面等。实践表明,其在水库放水涵洞底板加固中应用效果良好,应用前景广阔。     

单组分聚脲材料在寒冷地区某大坝溢流面防护中的应用

水利水电工程泄洪建筑物表面经常遭受高速含沙水流或携带推移质的冲刷,经过一段时间的运行,往往会出现不同程度的磨损及气蚀破坏,采用性能优越的水工混凝土抗冲耐磨材料修复和防护尤为重要。本文通过单组分聚脲材料性能试验揭示了材料的特点,介绍了其在新疆某大坝溢流面防护中的应用情况,其处理技术对类似工程具有良好的借鉴意义。     

新型水工混凝土表面防护涂层抗冻融性能研究

西部高寒地区地理位置独特,水文地质气候条件复杂,自然环境恶劣,造成该区域内水利工程混凝土材料易发生冻融劣化破坏。对此,选取课题组已研发的3种新型水工混凝土表面防护涂层材料(耐候型环氧涂层、不饱和聚酯树脂和聚脲涂层体系),进行室内加速冻融试验。试验结果表明,以环氧胶泥为底漆,聚脲材料为面漆的水工混凝土表面防护涂层的抗冻性能最优。随后在西藏地区水利水电工程进行了现场生产性试验,通过观测发现,新型聚脲材料起到了很好的抗冻防护效果。该材料有望应用于西部高寒地区水工建筑物的表面防护,提高水利水电工程建筑物的耐久性。     

水工沥青混凝土面板与混凝土建筑物接头新型止水结构研究

目前在水工沥青混凝土面板防渗工程中,沥青混凝土面板与刚性建筑物之间的接头大多采用滑动式接头,这种结构不能满足接头三维大变形的要求。为此,提出了水工沥青混凝土面板与混凝土建筑物接头涂覆型止水结构。通过试验,发现了SK手刮聚脲与沥青混凝土面板之间的粘接强度与温度成线性关系,解决了SK手刮聚脲与沥青混凝土面板之间的粘接问题,验证了接头涂覆型止水结构三维变形量的大小可以通过改变塑性填料断面面积进行调整。接头涂覆型止水结构具有适应变形能力强、防渗性能好、施工简单等优点,是一种适用于抽水蓄能电站沥青混凝土面板与混凝土建筑物接头表层止水的新型结构。     

水工混凝土抗冲耐磨防护技术研究进展

简要介绍了抗冲耐磨混凝土和钢板衬护等现有水工混凝土抗冲耐磨技术,阐述了喷涂聚脲弹性体技术应用于水工建筑物防护的可行性和优越性。工程应用表明,聚脲材料具有优异的抗冲耐磨性能、良好的复杂环境适应性、超强的耐老化性能以及便捷的施工性能等特点,使其成为解决水工混凝土磨损和空蚀问题的有效手段。     

喷涂聚脲弹性体技术在尼尔基水利工程中的应用

喷涂聚脲弹性体技术是一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。为了解决尼尔基水利枢纽工程混凝土蜗壳防渗及抗冲磨问题,首次大规模应用了喷涂聚脲弹性体技术。通过对聚脲弹性体材料特性、专门的喷涂设备、喷涂施工工艺及注意事项的介绍,为今后推广应用该技术提供了宝贵的经验。这种技术在解决水利水电工程中抗冲磨、抗渗及防腐蚀等方面具有广阔的应用前景。     

高性能混凝土泵送施工在博斯腾湖东泵站工程中的应用

介绍新疆博斯腾湖东泵站工程为了抵抗环境水侵蚀、提高混凝土耐久性,对厂房地面以下建筑物水工混凝土采用掺矿渣微粉的高性能混凝土作为工程结构材料的选择、设计及应用情况;从配合比、坍落度、施工工艺、泵送设备选型等方面,阐述了泵送高性能混凝土在施工中的应用。应用情况表明,该工程选择的抗侵蚀高性能混凝土泵送施工工艺解决了施工场地狭窄、混凝土浇筑困难等问题,取得了成功经验。建议类似工程严格进行温控设计,采取正确的保温保湿措施,从而有效控制裂缝产生,增强建筑物的耐久性。     

静水条件下超疏水性对混凝土 I 型裂缝扩展的影响

高水压力随水流浸入作用于结构缺陷或裂缝缝面导致结构开裂或裂缝扩展的工程问题在国内外多座高坝中均有发生。超疏水混凝土表面对水分具有较强的排斥作用，水流浸入裂缝的范围小于普通混凝土，对于上述工程问题应具有抑制作用。为此，将裂缝受力扩展考虑为 Boussinesq 问题，并借鉴 Westergaard 应力函数，推导了集中荷载下的缝面位移函数和均布荷载下的缝面位移和裂缝延长线应力函数。根据应变能释放率理论，建立了水流入浸导致裂缝扩展的计算模型与迭代步骤，可以进行不同疏水性材料裂缝扩展的定量分析。算例分析表明，相对普通混凝土，超疏水混凝土对高水压下的裂缝扩展具有较好的抑制作用，而且超疏水混凝土裂缝尖端具有更好的应力状态。     

梨园水电站混凝土面板堆石坝趾板混凝土施工防裂技术

梨园水电站混凝土面板堆石坝趾板与面板通过周边缝止水相连接,是该坝防渗体系的重要组成部分。面临高温,工期紧等难题,施工采取了优化混凝土配合比、合理分缝分块、细化混凝土运输方式和入仓手段、加强混凝土振捣、保温养护和止水保护、设置后浇带、先浇筑找平层等保温和防裂措施。这样,不但减少了对趾板混凝土的约束,预防了裂缝,而且混凝土浇筑质量也确保并满足了其结构安全及使用功能,对同类型的混凝土施工有一定的借鉴。     

高寒地区水工混凝土防护修复技术与应用

高寒地区水工混凝土建筑物处于超大温差、极端低温、强辐射、大风、干燥等复杂条件,混凝土结构容易产生以冻融破坏为代表的劣化病害,防护修复技术是常用的劣化防治措施之一。通过有限元方法对冻融循环作用下水工建筑材料劣化过程及影响规律进行了模拟计算。结果显示,在周期变温荷载作用下,孔隙水结冰产生的冻胀应力是导致混凝土耐久性降低的主要因素。除了改善混凝土本体抗冻性外,还应采用表面防渗处理,如表面涂层防护,以控制混凝土内部含水量和冻胀应力,提高抗冻融能力。介绍了高寒地区水工建筑物防护修复材料的选择原则、种类特点和施工工艺,总结了防护修复技术在高寒地区的典型工程应用,为高寒地区水利水电工程维护提供了一定的参考借鉴,并从材料性能、配套设备、工艺拓展、标准制定4个方面进行了展望。     

水工建筑物混凝土新型防护材料研究与应用

水工建筑物由于经常受到水压、水流冲刷、冻融或干湿循环等作用,容易出现渗漏、老化、溶蚀破坏及腐蚀等问题,缩短了建筑物的服务寿命。以聚氨酯和聚脲为基体,通过聚合反应或物理添加的方式,开发出新型含氟聚氨酯和氟改性聚天冬氨酸酯聚脲两种防渗抗裂涂层材料;通过三氟氯乙烯与不同的乙烯基醚和乙烯基酯的共聚制得了绿色环保的水性氟碳树脂涂料;以聚脲和乙烯基酯树脂为基体,通过与纳米或微米级无机粒子复合的方式,研发了抗冲磨材料。上述一系列防渗抗裂、抗老化、抗冲磨新型防护涂层材料,已成功应用于丹江口大坝加高工程混凝土表面防护、三峡船闸闸墙混凝土抗冲撞等工程,经现场测试及较长时间的服役考验,效果良好。研究成果可为水工防护材料的开发和性能提升优化研究提供重要依据。     

沥青混凝土面板防渗工程中的几个问题

针对沥青混凝土面板防渗技术在国内水利水电工程应用中所关心的问题，例如：沥青混凝土面板机械化施工、沥青混凝土面板斜面稳定性、沥青混凝土面板低温抗冻断、沥青混凝土环保等进行了分析研究，并对沥青混凝土面板防渗技术的应用前景予以展望．     

水工混凝土材料研究进展综述

概述了长江科学院材料与结构研究所70 a来在水利水电工程混凝土材料方面的研究成果与创新。研究成果推动了水工混凝土原材料向多元化、功能化、地缘化、低碳化发展,引领大坝混凝土材料性能设计理念从强度主导向耐久性转变;为国内外众多大中型水利水电工程提供了先进的水工混凝土配合比设计;在水工混凝土裂缝控制、耐久性提升、高性能化等方面解决了诸多工程难题;积累了丰富成果和经验,促进了水工混凝土技术的进步。未来将继续聚焦重大水利工程、常规水电和风光水储等新能源开发对新材料、新技术、新工艺的需求,助力碳达峰、碳中和国家战略的实现。     

水利施工过程中的裂缝原因及处理

水工建筑物的质量优劣,直接对水利工程的长久性、安全性运行产生影响,而裂缝问题则是影响工程质量的首要危害,成为施工过程中最常见的难题。针对这一现象,在整合文献资料及实际工作经验的基础上,对水利施工过程中裂缝产生的原因及处理措施进行探讨。研究表明,材料特性、施工工艺、施工环境等因素均会对裂缝的产生造成影响,合理的施工方案、优质的施工材料、严格的施工控制及良好的后期维护是水利施工过程中控制裂缝的重要措施。     

紫云山水库主坝防渗加固方案比选和实施

为解决紫云山水库主坝渗漏问题,经过多方面深入比较和综合分析,讨论了两种垂直防渗处理方案的优缺点,选取在坝体轴线处原防渗体上游增设垂直防渗体的防渗处理方案,增设垂直防渗体即坝体混凝土防渗墙加坝基灌浆帷幕。防渗墙施工是防渗处理的关键,防渗墙基岩内成槽难度相对较大,综合考虑设计要求和施工成本,工程实施选用了适合坝体与坝基基岩内防渗墙成槽的液压抓斗机,确保了防渗工程的顺利实施,可为类似碾压土石坝防渗加固方案比选和施工提供工程实例参考。