改性环氧砂浆抗冲磨材料性能研究

冲磨破坏是水工建筑物常见的破坏形式之一,环氧树脂基材料是常用的抗冲磨防护和修补材料。针对西部高寒地区高紫外辐射的环境特点和抗冲磨材料实际工况,通过试验研究了改性环氧砂浆的力学性能、抗反复冲磨性能和耐紫外老化性能。改性环氧砂浆长期抗拉强度大于17 MPa,216 h抗冲磨强度(水下钢球法)达1 090.03 h/(kg/m~2),1 440 h紫外加速老化试验后,抗拉强度和断裂能保留率分别为82.25%和96.90%。试验数据表明,改性环氧砂浆有优异的力学性能、抗冲磨性能和耐紫外老化性能,适合用于西部高寒地区抗冲磨防护和修补。     

CW改性环氧砂浆在西藏地区抗冲磨防护中的应用

针对西藏地区水工建筑物劣化问题,根据溢流坝段闸墩部位水流冲磨破坏特性及高海拔地区强紫外辐射的气候特点,采用2种不同性能的环氧砂浆对闸墩混凝土缺陷部位进行修补及抗冲磨防护,其中深度缺陷修补采用高黏度环氧砂浆补平,面层防护采用自主研发的CW高耐候改性环氧砂浆,该砂浆适用于强紫外辐照条件下高速过流区混凝土表面防护.经过蓄水后半年时间的水流冲磨及强辐射考验,表明改性环氧砂浆对闸墩混凝土抗冲磨及耐久性防护具有良好效果.     

多沙河流闸门过流面抗冲磨防护环氧砂浆的研制及性能研究

研制一种适用于多沙河流闸门过流面抗冲耐磨防护的环氧砂浆,通过环氧树脂体系的工作性能初选配方,选用正交试验研究不同因素对环氧砂浆抗压强度和抗折强度影响的显著性,分析胶砂比和水泥掺量对砂浆力学性能的影响,通过核磁共振技术研究不同配比环氧砂浆内部孔径大小和分布情况,并通过高速水下钢球冲磨机测试不同配比环氧砂浆抵抗推移质冲磨的性能。结果表明：胶砂比对环氧砂浆的抗压强度和抗折强度影响显著,随着胶砂比的增加,环氧砂浆的抗压强度和抗折强度先快速增加后有一定程度的回落,当石英砂∶水泥∶环氧树脂为5∶1∶3时,环氧砂浆流动性好,养护7 d后内部孔隙分布均匀,抗压强度为119.0 MPa,抗折强度为42.24 MPa, 216 h高速水下钢球法冲磨厚度损失为0.063 mm。结合数据分析,高强高韧环氧砂浆粘结强度高、施工难度小、抗冲磨效果较好,适用于闸门过流面防护。     

SK-PAM特种抗冲磨树脂砂浆材料工程特性研究

本文针对目前常用的薄层抗冲磨防护材料难以抵抗高速水流推移质磨蚀破坏难题,以柔性氨基树脂材料和特种固化剂为胶结体系,添加抗冲磨填料,研发了一种新型抗冲磨树脂砂浆材料。并对新型树脂砂浆进行了力学性能、冲磨能力和环境适应性试验,试验结果表明砂浆伸长率在5%以上,与基面黏接强度大于2.5MPa,表明其具有良好的抗裂能力和适应变形的能力;水下钢球法冲磨试验3个周期质量基本没有损失,同等条件下圆环法冲磨对比试验证明其抗冲磨强度是高强环氧砂浆的5倍以上,证明新型抗冲磨树脂砂浆具有高弹韧性的材料特性,适用于泄水建筑物的抗冲磨、特别是推移质破坏的防护和修复。     

水性环氧砂浆抗冲磨特性研究

水性环氧砂浆在水工建筑领域得到了越来越多的关注和应用,其物理力学特性尤其是抗冲磨特性是决定是否应用于排沙隧洞、溢流坝面等泄水建筑物的关键因素。针对水性环氧砂浆的抗冲磨性能,采用高速水下钢球冲磨仪模拟推移质对水性环氧砂浆的抗冲磨破坏,分析在不同转速、不同级配冲磨钢球下砂浆的抗冲磨特性,探索了适合于水性环氧砂浆的水下钢球法试验参数,提出了水性环氧砂浆抗冲磨寿命预测方法。     

环氧砂浆涂层老化状况研究与弹性环氧材料的开发

本文介绍了新安江电站溢流坝面环氧砂浆抗冲磨涂层的老化状况研究;介绍了作为涂层修补材料的弹性环氧砂浆的开发研究和长期应用情况．及近年弹性环氧涂膜的研究和应用。     

环氧涂层材料在厄瓜多尔CCS水电站中的应用

针对SK手刮聚脲、YEC环氧防护涂层材料、YEM环氧砂浆及高强混凝土4种材料进行水下冲磨试验,根据实验结果对比分析:YEC环氧防护涂层材料具有较好的施工环境适应性和对混凝土更好的粘结性能,施工方便。选择使用YEC环氧涂层材料进行CCS水电站冲沙闸下游护坦混凝土的抗冲磨防护。     

水工混凝土喷涂聚脲弹性体抗冲磨涂层的相关应用技术研究

本文主要研究了SK型界面剂与潮湿混凝土基底的粘接性能，以及在潮湿混凝土基底涂敷SK型界面剂后不同时间间隔喷涂聚脲弹性体抗冲磨涂层的粘接性能。试验结果表明，在潮湿混凝土基底界面喷涂聚脲弹性体涂层具有较高的粘接强度。喷涂聚脲弹性体涂层抗高速含沙水流冲刷试验结果显示，其抗冲磨性能大大超过C60硅粉混凝土。本文从技术可行性和经济性角度，分析评价了喷涂聚脲弹性体抗冲磨层与传统高强混凝土，环氧砂浆及环氧类涂料抗冲磨层的技术优势，说明了喷涂聚脲弹性体作为水工泄水建筑物抗冲磨保护层的应用前景。     

海岛结构环氧树脂材料的抗冲磨试验研究

本文首先分析了海岛结构环氧材料的增韧、抗冲磨机理。通过断裂韧性、抗冲磨性能及强化开裂试验得出，与环氧一固化剂体系相比，加入增韧剂ZRJ后制成的海岛结构环氧树脂其断裂韧性提高约9．20倍；抗高速含砂水流冲磨强度提高46％；在-20℃，80℃强化开裂试验中的抗裂性能也显著提高，其中增韧剂为环氧树脂的80％时效果最佳。文中还给出了各种配方的海岛结构环氧材料的扫描电子显微照片，从中可观测到微观形貌的变化，看到粒径为0．2μm的海岛结构。试验结果证明，具有海岛结构的环氧树脂材料可用于水工建筑物表面抗含砂水流冲磨破坏和低温环境防裂环氧砂浆涂层，极具实用价值。     

海岛结构环氧砂浆抗冲磨性能试验研究

以往研究表明，采用海岛结构环氧增韧技术可以提高环氧砂浆的断裂韧性和抗冲磨强度。本文通过正交试验，对不同增韧剂掺量和不同砂胶比环氧砂浆的力学强度和抗冲磨强度进行了试验研究。试验结果表明，当增韧剂掺量小于80％时，环氧砂浆的力学强度和抗冲磨强度均随增韧剂掺量的增大有较大提高；当砂胶比大于700％时，环氧砂浆的力学强度和抗冲磨强度均明显下降。试验还表明，环氧砂浆的抗拉强度和抗冲磨强度正相关。     

一种适合混凝土水下修复的新型环氧砂浆

水工混凝土建筑物由于运行环境的复杂性,普遍存在水下开裂破损等病险。为不影响建筑物运行,尽可能选择在水下修复,其关键是选择适宜的修复材料。为此研发了一种适合水下混凝土修复的新型环氧砂浆,并通过试验研究了其主要力学性能及主要影响因素。试验结果表明:新型环氧砂浆3 d无侧限抗压强度达到60 MPa以上;当胶固比为1∶2.5时,水下浇筑的环氧砂浆黏接强度最大,超过了3.0 MPa;当胶固比为1∶3.5时,环氧砂浆的抗冲磨强度(水下钢球法)最大,达到847.800 h/(kg/m²)。性能测试及实际工程应用表明:新型环氧砂浆具有抗压强度高、水下黏接(与混凝土)强度大、抗冲磨效果好等特点,能够与旧混凝土协调工作。在具体工程中,可根据不同的病险类型,选择适宜的胶固比及有关施工参数。     

二滩水电站水垫塘抗冲磨修补研究

通过二滩水电站水垫塘底板和护坦多年的抗冲磨修补工程实践,对环氧砂浆修补材料的抗冲击磨蚀性能和施工工艺等进行了持续改进,研制出一种低放热、低热变形温度、耐冲蚀、抗磨蚀的 JME 改性环 氧砂浆抗冲磨修补材料。这有效地满足了二滩水垫塘高温环境对施工的要求并解决了高水头、高流速环境下水垫塘底板、护坦的薄层破损修补问题,对维护水电站的安全运营有重要的影响。     

聚合物水泥砂浆的耐腐蚀性能

选用盐酸、硫酸、饱和硫酸钠3种腐蚀溶液对聚合物水泥砂浆的耐腐蚀性能进行系统研究。研究结果表明:聚合物水泥砂浆在5%的盐酸溶液中浸泡30 d,90 d,180 d后其强度保持率均高于普通水泥砂浆;在饱和硫酸钠溶液中浸泡180 d后其抗折强度保持率超过100%;而在5%的硫酸溶液中随时间的增长,其抗压强度保持率的下降趋势平缓,浸泡180 d其抗压强度保持率基本维持在29%以上。掺入聚合物后水泥砂浆的密实性明显提高,而且形成柔性的网状胶膜结构,有效地提高了聚合物水泥砂浆的耐盐酸侵蚀性能。     

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。     

聚合物水泥砂浆的耐久性能试验

对比了聚合物水泥砂浆和普通水泥砂浆的耐久性能,主要包括收缩、抗渗、碳化和抗冻性能,并采用XRD及SEM对其微观机理进行分析,结果表明:聚合物的掺入使得水泥砂浆的收缩值明显降低,而且随掺量的增加其收缩率降低;水泥砂浆的抗渗、抗碳化以及抗冻性能随着水泥砂浆中聚合物掺量的增加而逐步提高;掺加纳米级SiO2的聚合物水泥砂浆抗渗性能最好,抗碳化性能相对较差,但仍远优于普通水泥砂浆。     

新安江大坝溢流面弹性环氧砂浆现场试验

新安江水电站溢流坝溢流面老环氧砂浆涂层出现了脱空、开裂等缺陷。为了研究弹性环氧砂浆大面积施工工艺和可能遇到的质量问题，进行了三次现场试验。介绍了这三次现场试验情况，总结出弹性环氧砂浆大面积施工中可能影响施工质量的因素，并对原材料选择、砂浆配方和施工工艺等进行了优化，摸索出一套适合于现场大面积施工的施工工艺。通过一年多的运行考验，证明第三次弹性环氧砂浆现场试验取得了成功，达到了预期的效果，为今后采用弹性环氧砂浆处理大面积抗冲磨工程的应用打下良好基础。     

纳米SiO_2和PVA纤维增强地聚合物砂浆弹性模量研究

为研究纳米SiO_2和PVA纤维增强地聚合物砂浆的弹性模量,通过静压弹性模量试验,研究了纳米SiO_2和PVA纤维单掺和复掺两种情况下,纳米SiO_2用量和PVA纤维用量对地聚合物砂浆轴心抗压强度和弹性模量的影响。试验结果表明,纳米SiO_2用量和PVA纤维用量对地聚合物砂浆轴心抗压强度和弹性模量有较大影响。地聚合物砂浆和纳米SiO_2增强地聚合物砂浆中掺入PVA纤维后,随纤维掺量的增加,两者的轴心抗压强度和弹性模量均呈现先增加后减小的趋势,PVA纤维最佳体积掺量均为0.8%;地聚合物砂浆和PVA纤维增强地聚合物砂浆中掺入纳米SiO_2后,随着纳米SiO_2掺入量的增大,两者的轴心抗压强度和弹性模量先逐渐增大,达到最大值后开始逐渐降低,纳米SiO_2最佳掺量均为1.5%。