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。     

水工混凝土表面防护保温涂料的制备与性能研究

提出一套水工混凝土双层表面防护保温涂层材料系统,通过试验研究,验证了该系统面层涂料选用自主研发的CW620系列聚脲涂层,能与底层涂料较好地粘合,且其保温性能、耐候性和防渗抗裂能力良好,外表美观;底层材料选用聚苯乙烯、珍珠岩与环氧胶泥复掺,与混凝土粘结性能好,且具有较好的保温性能,还可填平混凝土表面凹凸不平的基面,形成相对平整的工作界面;此双层保温涂层材料系统可与水工混凝土形成一个整体,对水工建筑物起到有效的防护保温作用。     

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。     

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。     

陶瓷弧板在水工混凝土防护中的应用

水工混凝土的冻融破坏现象十分普遍,但目前采用的防治措施效果并不理想。针对水工混凝土冻融破坏问题,通过研究、优化材料性能和工艺、试验测试并结合工程实践,将陶瓷材料应用于水工混凝土结构的外部防护,效果显著。     

丙乳砂浆的水工特性试验研究与工程应用

本文根据水工混凝土建筑物的运行条件，对丙乳砂浆材料进行了水工特性试验，分析了其具备良好的抗冻融、抗冲刷和抗渗透性能的细观机理，介绍了喷射丙乳砂浆技术在实际防护修补工程中的应用情况.试验研究和工程实践表明：丙乳砂浆材料具有优良的抗冻融、抗冲刷、抗渗透性能.     

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。     

丙乳砂浆在水工混凝土工程中应用

丙乳砂浆材料具有优良的抗冻融、抗冲刷、抗渗透性能. 在水工混凝土建筑物防护修补工程中,选用力学性能优且具有良好水工特性的修补材料,是保证混凝土建筑物正常运行的关键,丙乳砂浆因具有与老混凝土较高的粘接强度,以及较低的弹性模量,而被应用在混凝土建筑物的修补、加固工程中.     

防护涂层在水利工程中的应用进展研究

水工结构工程长期处于复杂的运行条件下,常出现溢流面被含沙水流和推移质磨损侵蚀以及高寒地区冻融破坏等灾害现象,并因混凝土劣化导致开裂产生大量渗漏问题。为有效保障工程安全性能,提升结构的服役寿命,通常在结构表面增加一层防护涂层作为保护层。文章从水利工程防护涂层材料性能研究和防护涂层工程应用研究两方面简要阐述了当前的研究成果,总结了部分工程中防护涂层的服役性态,并对未来进一步的研究方向进行了展望。     

聚脲复合涂层材料的改性和耐老化性能研究

涂刷防护修补涂层材料能够屏蔽腐蚀介质进入水工混凝土内部,提高水工混凝土耐久性。针对西部高寒地区高强度紫外线、冻融频繁的特殊气候水文环境,对已研发的聚天冬氨酸酯聚脲进行改性,复掺纳米TiO_2材料和抗老化剂,并适量添加分散剂、消泡剂、硅烷偶联剂等,制得高耐候聚脲复合涂层材料。试验表明,其耐紫外老化性能较之聚天冬氨酸酯聚脲得到了极大提升,同时,该材料具有优异的粘结性能、韧性、低温柔性,符合西部高寒地区水工防护修补材料的基本性能要求。     

水工混凝土涂聚氨酯涂层的抗冻性能研究

文章利用冻融循环试验、涂层耐低温性能试验和水汽渗透性试验,探讨了水工混凝土涂沥青改性聚氨酯涂层、聚氨酯涂层的抗冻性能。结果表明：聚氨酯涂层的防水性优于沥青改性聚氨酯涂层,其低温柔韧性也更好,对混凝土抗冻性和长效性改善效果更好;冻融循环达到1000次后混凝土相对动弹模量均≥98%,但沥青改性聚氨酯涂层已失去防护作用发生冻融破坏,而聚氨酯涂层仍然完好未产生冻融破坏;单一的利用动弹模量很难反映涂层改善混凝土抗冻性的效果,应结合受冻融循环作用后涂层下表面是否剥落或粉化、混凝土与涂层间的黏结情况以及涂层自身状态等综合评定。     

水工钢球相变混凝土抗冻融性能试验研究

混凝土是水利工程建设的重要材料,改善其物理力学性能对提高水利工程的安全性和耐久性具有重要意义。通过室内试验的方式,探讨水工钢球相变混凝土抗冻融性能。试验结果显示,水工相变钢球混凝土具有良好的抗冻融性能,具有一定的工程应用价值。建议在制作水工钢球相变混凝土时,掺加6%左右的相变钢球。     

SK单组分聚脲在水利水电工程中的应用进展

针对水工建筑物混凝土裂缝渗漏、碳化、冻融剥蚀、钢筋锈蚀等劣化问题,通过SK单组分聚脲性能研究,在以往大面积防渗和耐久性防护工程应用基础上,结合不同工程领域和技术特点,对SK单组分聚脲技术进行工程应用研究。结果表明:(1)SK单组分聚脲作为一种综合性能优异、耐磨损、耐冲刷、施工简单方便的新型高分子环保型防护涂层材料,适用于处理面板伸缩缝和接缝防渗、泄洪建筑物抗冲磨防护、混凝土结构耐久性防护、混凝土裂缝防渗封闭等问题;(2)由于该材料具有良好的低温柔性且耐候性强,能够适用于我国北方寒冷地区水工建筑物混凝土修补防护处理工程;(3)SK单组分聚脲技术应用在输水工程中,可有效降低过水建筑物表面糙率,大幅度提高工程运行效益。     

聚脲复合涂料体系的设计与耐候性研究

针对西部地区紫外辐射强、日温差大这类严苛的水工建筑材料服役环境,选用粘接性能良好的环氧材料作为底层涂料,设计出聚脲复合涂料体系,该涂料体系有效提升了耐候性聚脲复合涂层材料的粘接性能,增强了水工混凝土防护修补材料体系的整体性能,延长其使用寿命。该聚脲复合涂料体系的抗冻性能、防水抗渗能力和耐候性良好,外表美观,符合西部高寒地区水工防护修补材料的基本性能要求。     

水工混凝土表面不同防护材料抗渗性能对比试验研究

为提高水工钢筋混凝土结构抗渗性能。根据水工混凝土服役环境的特殊性,设计开展室内混凝土防护材料性能检测试验方法,对比分析水工建设中应用较为广泛的HS943环氧厚浆、施而固、优止水以及永凝液4种防护材料的混凝土抗渗性能。试验表明:(1)HS943环氧厚浆与施而固防护材料涂层防渗效果明显。环氧厚浆材料内部微观结构密实无孔隙,能够阻止水分的渗入,而施而固材料内部微观结构及涂层阻水性则相反;(2)优止水材料成分与施而固相似,但涂层防渗效果较施而固差;(3)永凝液能填充结构内部孔隙但不能阻止水从结构表面进行浸入,涂层抗渗效果一般。     

水工混凝土环氧防护材料环境适应性试验研究

在总结环氧防护材料在水工混凝土防护工程中应用进展的基础上,针对水利水电工程应用环境条件,进行了模拟水工环境条件下环氧防护涂层材料适应性试验研究。YEC环氧防护涂层的系列试验测试结果以及不同工程情况的应用实例表明,该系列试验能够检测材料在水工环境下的适应性,为水工混凝土防护材料的选择提供可参考的试验手段。     

不同岩性骨料水工混凝土的抗冻性能试验研究

冻融破坏是水工混凝土的重要破坏形式,具有影响因素的多元性和影响机理的复杂性。以混凝土骨料为切入点,利用试验研究的方法对不同岩性骨料混凝土的抗冻性能进行试验研究。结论显示,花岗岩和灰岩骨料混凝土的抗冻融性能最佳,同时也验证了混凝土试件气泡间距系数判断其抗冻性的可靠性。     

水工混凝土冰冻害机理及抗冻性能研究进展

冻融环境作用下水工混凝土会发生冰冻害破坏,出现表皮脱落、开裂和松动等现象,显著影响寒区水工混凝土的耐久性。外加材料可增强内部孔隙结构,从而提高水工混凝土的抗冻性。综述了混凝土自身结构、施工条件和外部环境等因素对寒区水工混凝土的冰冻害影响;总结纤维混凝土、纳米混凝土以及引气混凝土在冻融后的强度、质量以及弹性模量变化;进而阐述外加材料对水工混凝土抗冻性的影响机理。最后,提出寒区水工混凝土性能增强技术的研究构想：开展超低温-大温差以及多次冻融循环条件下水工混凝土破坏特性及增强技术研究;加强冻融、盐侵蚀及荷载耦合作用对水工混凝土抗冻性能的影响研究;提出一套完整的评价体系以客观地反映外加材料对混凝土的增强作用;综合考虑水工混凝土增强技术性能优势、经济环保、耐久性等客观因素,加强寒区水工混凝土增强技术示范工程验证与优化,扩大其实际工程应用。研究成果可为我国寒区水利工程中混凝土构筑物的建设及运营维护等提供重要技术支撑。     

盐东四档潮闸砼耐久性防护技术的研究与应用

在沿海水利工程中,氯离子渗透、碳化、冻融等作用破坏,使混凝土表层剥落、钢筋锈胀、混凝土产生裂缝等,病害十分严重。为提高混凝土结构的耐久性,延长结构使用寿命,连云港市盐东水利工程管理处、江苏省水利科学研究院通过对环氧厚浆涂料、多种新型水泥基表面防护材料在混凝土抗渗、抗碳化、抗冻融和抗氯离子侵蚀等方面的防护作用进行了对比试验,研究分析了防护材料的性能,     

盐东四挡潮闸砼耐久性防护技术的研究与应用

在沿海水利工程中,氯离子渗透、碳化、冻融等作用破坏,使混凝土表层剥落、钢筋锈胀、混凝土产生裂缝等,病害十分严重。为提高混凝土结构的耐久性,延长结构使用寿命,连云港市盐东水利工程管理处、江苏省水利科学研究院通过对环氧厚浆涂料、多种新型水泥基表面防护材料在混凝土抗渗、抗碳化、抗冻融和抗氯离子侵蚀等方面的防护作用进行了对比试验,研究分析了防护材料的性能,为工程应用提供了科学依据。项目进行了高性能混凝土的抗硫酸盐