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.     

借鉴国外经验,研制新型树脂砂浆

水工泄水建筑物由于遭受高速挟砂水流的气蚀和磨损作用而破坏的工程实例在国内外都屡见不鲜,其维修费用大多以成百万元计.以往国内使用的护面和修补用高分子材料多为环氧砂浆,迄今仍多沿用60年代老配方,存在毒性大,施工不便等问题.为此,我们到日本进行了实地考察.考察中发现近20年来国外土木建筑采用的高分子材料技术发展很快,各国都有不少新材料、新配方.通过考察实地参观、操作、座谈、索取资料等,详细了解了此门技术的发展水平、技术关键及发展动向,新型树脂的主要成分,配制树脂砂浆用减缩剂、偶联剂的成分和配制方法等技术关键.回国以后,结合我国情况,研制成功三类水工建筑用新型树脂砂浆.经在刘家峡水电站泄水道上小面积试用,其施工情况好,毒性小,不会对工人健康造成危害.经过一个汛期在38米/秒流速下的过水考验,情况良好.     

聚合物抗磨蚀材料的研究与应用

在高速含沙水流情况下,水轮机和过水建筑物的磨损和空蚀在理论上是不能排除的,但可以人为的将其破坏作用减轻。研究抗磨蚀材料即为此目的。聚合物(树脂等)抗磨蚀材料是当今世界正在开发的水工抗磨蚀材料。长江科学院研究的UP、PE两种树脂混凝土(砂浆)的抗磨损性能和YHR-1、YHR-2两种树脂涂层材料的抗空蚀性能,不仅从室内试验、(?)江口模拟试验和葛洲坝现场试验得到证明,而且在葛洲坝工程实际应用中也取得良好效果。在此基础上,针对三峡工程,研究性能更好的抗磨蚀材料是当务之急。     

高弹性修补砂浆的试验研究

水利水电工程泄水建筑物混凝土表面经常遭受高速含沙水流或携带推移质水流的冲刷,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,采用性能优越的抗冲磨材料修补缺陷尤为重要。通过对高弹性砂浆的配合比设计及其性能的试验,揭示了该材料的特点及优势,通过室外工艺性试验,总结了高弹性砂浆的现场施工工艺,为修补混凝土冲刷磨蚀破坏提供了一种新的材料选择。     

国内外水工建筑物抗气蚀材料发展概况

在高速水流作用下,水工建筑物的某些部位常产生气蚀、磨损或冲刷破坏,危及建筑物的安全运行。为了解决这一问题,各国学者和工程技术人员进行了大量的工作,其中将新材料使用在有气蚀破坏的部位,对防止气蚀破坏起到了一定的效果。笔者收集了国内外关于抗气蚀材料的资料,现整理介绍如下,以供参考。     

丙乳砂浆在混凝土表面修补工程中的应用

根据水工混凝土建筑物的运行条件,对丙乳砂浆材料性能进行了分析,介绍了丙乳砂浆技术在混凝土修补工程中的应用情况.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,是粘结力极强的工程修补材料,值得推广应用.     

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.     

喀群枢纽泄洪闸闸底板抗冲磨混凝土应用及施工技术的探讨

该泄洪闸是喀群引水枢纽主要泄洪建筑物,位于叶尔羌河河道溢流堰的左侧,叶尔羌河上游的大量推移质径流由此闸排出,闸底板,裙板磨损、侵蚀严重。多年平均悬移质输沙量3 028×104t,抗冲蚀安全度汛能力是一个重要的问题。以往泄洪闸闸底板使用的护面材料主要有高标号混凝土、浆砌石、环氧砂浆(混凝土)、铸铁板及钢板等,其效果并不理想。而效果较好的硅粉混凝土和HF混凝土已被广泛应用于水工建筑物高速水流冲刷部位,其抗压、抗冲磨、耐久性等性能已逐渐被验证和证明。     

环氧砂浆热膨胀性能试验研究

环氧砂浆的热膨胀性能对其在水工建筑物修补中的应用效果有很大的影响。文章通过改变固化剂类型、砂胶比以及砂子类型等不同试验方法,对环氧砂浆的热膨胀性能进行了研究,分析了影响环氧砂浆热膨胀性能的主要因素。结果表明:在环氧树脂固化剂确定的情况下,砂胶比和砂子类型对环氧砂浆热膨胀系数影响较小,而选用不同固化剂对环氧砂浆热膨胀系数有很大的影响,可以通过选用性能优异的固化剂来降低环氧砂浆的热膨胀系数,尽量使环氧砂浆的热膨胀系数与被修补混凝土的相匹配。     

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。     

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。     

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。     

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。     

高速水流冲刷破坏混凝土修补材料及工艺的应用

针对中国水利资源的大量开发利用,水利工程向高水头、大流量、高流速发展,高速水流冲刷、泥沙磨损、伴随空蚀破坏已经成为重要研究课题,通过材料选择表明:(1)NE-Ⅱ型环氧砂浆具有良好的抗冲磨性能、力学性能、施工性能、抗冲磨性能、抗碳化性能、抗老化性能和耐久性能;(2)聚脲涂料具有良好的抗冲耐磨、环保、高强度、耐黄变、抗老化性和防水性,性能稳定,低温柔性好,过流面容易保证平整光滑,是新型的环保型防水防护弹性涂料;(3)HF混凝土和易性好,抗裂性好,造价低廉,技术成熟;(4)聚氨酯密封胶操作简便,施工快速,与混凝土黏结性好,回弹性优良,高温不流淌,低温不脆裂,耐老化性良好。NE-Ⅱ型环氧砂浆、HF混凝土、聚氨酯密封胶具有较强的抗高速水流冲刷、泥沙磨损、伴随空蚀破坏性能,因此高速水流冲刷泥沙磨损破坏修补材料选取是合理的。     

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。     

高水头泄水建筑物护面材料抗空蚀、抗冲磨性能的初步研究与实践

本文介绍了近年来高水头泄水建筑物抗空蚀、抗冲磨材料的研究概况,以及高流速空蚀研究装置的选型经过。文中还介绍了缩放型空蚀发生器的水力特性及空蚀发生装置的自动控制、信号采集系统的方框图。详细阐述了在流速为48米/秒下进行的17种材料的对比试验;对所研制的适用于高流速并在现场经过应用的新型树脂砂浆、树脂混凝土与高强砂浆、高强混凝土进行了对比论证。对如何应用本研究成果、如何开展水工材料的抗空蚀研究提出了建议。     

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。     

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。     

某电站底孔冲蚀破损修补工艺改进

以龚嘴、铜街子水电站为例,总结并分析了水工建筑物冲刷破坏现状及形成原因.针对底孔检修频繁和每次检修资金需求大以及近年来底孔冲刷破坏周期明显缩短等特点,以改性环氧砂浆为主材料,优化了施工工艺,较好地解决了原底孔修补中存在的一系列问题.     

水工泄水建筑物抗冲耐磨高分子护面材料综述

水工泄水建筑物受高速夹沙水流冲刷及推移质撞击冲磨,是水利水电建设中有待解决的重大问题。结合实例阐述了现有高分子护面材料在水工泄水建筑物抗冲耐磨保护中的应用及研究动态,分析了聚合物砂浆、喷涂弹性体、耐磨涂料各自的优缺点。指出新型纳米耐磨涂料是抗冲耐磨护面材料的一个重要发展方向,讨论了其在水工泄水建筑物上应用需要解决的关键技术问题。介绍了一种能经受40 m/s流速的新型纳米抗冲磨面层涂料的制备方法,经高速圆环法试验表明,具有优异的抗冲磨性能。