水工高性能耐磨蚀混凝土的研究及探讨

本文对水工混凝土构筑物磨蚀破坏的原理进行了分析,根据咸阳亭口水库泄洪排沙洞的设计参数,依据DL/T 5207-2005《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》,设计一种高性能抗磨蚀混凝土。与高强混凝土、硅粉混凝土、高强粉煤灰混凝土相比,具有极其优异的抗冲耐磨性能,可用于抵抗水流冲刷、泥沙磨损和高速水流空蚀破坏,作为水工抗冲耐磨护面材料和耐磨修补材料使用。     

HF高强耐磨混凝土在湖南筱溪水电站中的应用研究

HF高强耐磨粉煤灰混凝土（简称HF混凝土）是由HF外加荆、优质粉煤灰、符合要求的砂石骨料和水泥等按一定比例组成并按一定施工工艺要求浇筑的混凝土，是水利水电工程中应用于抵抗水流冲刷、泥沙磨损、高速水流空蚀破坏的高性能水工抗冲耐磨护面材料。HF混凝土技术除注重混凝土的抗磨性能和抗空蚀性能之外，还特别注重混凝土的施工性能和混凝土的抗裂性能，并将使用效果作为判定混凝土抗冲耐磨性能优劣的重要依据。但在经过多个工程实际应用发现，混凝土配合比设计、原材料的选取、施工工艺的应用对其本身优良性能的体现有决定性因素。针对这一问题经过多次试验研究，最终以满足设计指标且在无温控措施的情况下无裂缝产生，使HF混凝土在湖南筱溪水电站工程应用得较为成功。     

HF粉煤灰混凝土与普通混凝土抗冲耐磨性能试验研究

在依据水力冲刷原理和文丘里原理设计的材料抗冲磨机以及空蚀发生器上,研究了不同流速、不同含沙量水流条件下HF粉煤灰混凝土和普通C30混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能。试验结果表明HF粉煤灰混凝土及普通C30混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能随冲刷水流介质条件的变化而变化,以及具有较高抗压强度的HF粉煤灰混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能明显优于强度相对较低的C30普通混凝土这一事实。     

HF粉煤灰混凝土与普通混凝土抗冲耐磨性能试验研究

在依据水力冲刷原理和文丘里原理设计的材料抗冲磨机以及空蚀发生器上，研究了不同流速、不同含沙量水流条件下HF粉煤灰混凝土和普通C30混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能。试验结果表明HF粉煤灰混凝土及普通C30混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能随冲刷水流介质条件的变化而变化，以及具有较高抗压强度的HF粉煤灰混凝土抗冲耐磨和抗空蚀性能明显优于强度相对较低的C30普通混凝土这一事实。     

RG聚氨脂砂浆在李家峡水电站冲刷修复材料中的对比应用

抗冲耐磨问题是泄水建筑物常见问题,冲刷空蚀破坏与泄水道流态、泄水道抗冲磨材料以及施工质量等相关。结合李家峡2006年、2012年、2018年和2019年4次大的维护和维修工作,在深入分析破坏发生原因基础上,对环氧砂浆、聚脲以及RG聚氨酯砂浆等修复材料进行了比较分析。结果表明,与环氧砂浆相比,RG聚氨酯砂浆在抗冲强度、环境适应性等方面具有一定的优势,具有推广价值。     

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。     

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.     

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。     

溢洪道泄槽段抗冲耐磨混凝土的施工技术

我国境内水网密布,不少河流因为过度开发等问题的影响,泥沙含量大幅增加,水工泄排建筑物受到高速水流挟沙长期冲刷作用,极易出现严重破坏,威胁到整个水利工程的正常运行。基于此,针对大河沿引水工程溢洪道泄槽段,提出了抗冲耐磨混凝土施工技术,以有效应对高速水流的冲刷、泥沙磨损以及空蚀破坏等问题,确保引水工程的运行安全。图1幅,表2个。     

高速水流冲刷仪的研制和混凝土冲磨机理的研究

新冲刷仪能够模拟高速水流对混凝土的冲磨情况。本文介绍了新研制的高速水流冲刷仪的设计、组成和修改调试，并使用其进行了高速含砂水流对混凝土的冲磨试验，研究了不同配比混凝土在高速水流条件下的抗冲磨性能和规律。通过试验得出，水流速度越高，水流对混凝土的冲磨效果越明显；骨料的硬度和耐磨性对混凝土的抗冲磨性能起明显的作用，其中铁矿石骨料好于花岗岩骨料，花岗岩骨料好于石灰岩骨料。试验还证明，新冲刷仪能够有效地对不同强度等级以及不同骨料的高强抗冲磨混凝土的抗冲磨性能作出比较。     

抗冲耐磨混凝土在盘石头水库泄洪洞工程的应用

水工建筑物受高速(夹砂)水流冲刷部位的混凝土应具有抗冲耐磨性能,以保证工程正常运行。国内外先后采用了过环氧砂浆(混凝土)、聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土、钢纤维混凝土、硅粉混凝土等材料,其原理是通过优选混凝土原材料、掺加耐磨材料,使混凝土具备抗冲耐磨性能。在盘石头水库泄洪洞施工中,对NFS硅粉混凝土和HF耐磨混凝土进行了试验研究,将HF混凝土应用于抗冲耐磨部位,试验证明,该混凝土具有较高的抗压、抗冲磨和耐久性,较好地满足了混凝土拌和、施工和设计要求。     

抗冲耐磨混凝土在盘石头水库泄洪洞工程的应用

水工建筑物受高速(夹砂)水流冲刷部位的混凝土应具有抗冲耐磨性能，以保证工程正常运行。国内外先后采用了过环氧砂浆(混凝土)、聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土、钢纤维混凝土、硅粉混凝土等材料，其原理是通过优选混凝土原材料、掺加耐磨材料，使混凝土具备抗冲耐磨性能。在盘石头水库泄洪洞施工中，对NFS硅粉混凝土和HF耐磨混凝土进行了试验研究，将HF凝土应用于抗冲耐磨部位，试验证明，该混凝土具有较高的抗压、抗冲磨和耐久性，较好地满足了混凝土拌和、施工和设计要求。     

泄水建筑物推移质冲磨破坏修复技术

磨损冲击破坏是水工泄水建筑物常见的问题之一,尤其是当水流流速较高,水流中挟带砂石等推移质时,这种破坏现象更为严重。通过对原材料优选及配合比试验,研制了具有高弹性及良好抗冲击性能的高弹性抗冲磨砂浆,该材料与混凝土粘接强度高。针对推移质冲磨的破坏机理,提出了"以柔克刚"的复合式方案,通过吸收跳跃式推移质沙石的冲击能量,达到解决抗推移质冲磨破损的目的。在柳洪水电站3号孔闸室底板进行的冲磨破坏修复试验表明,环氧砂浆+高弹性抗冲磨砂浆+抗冲磨型SK手刮聚脲复合式方案经受住了一个汛期多次泄洪的考验,抗推移质冲磨效果良好。     

水工泄水结构的抗磨防蚀设计探讨

含沙高速水流对水工泄水结构的冲磨、空蚀破坏已引起人们的高度重视,电力行业标准DL/T5207—2005《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》中的一些规定不尽合理,对水工泄水结构抗冲磨与防空蚀设计的指导性不足。根据当前高速水流对泄水结构冲磨与空蚀的研究成果,提出了进行水工泄水结构抗磨防蚀设计的一些建议。     

钢模环氧砂浆修复欧阳海水电站气蚀尾水墙

环氧砂浆修复气蚀混凝土技术已经应用非常广泛.欧阳海水电站尾水墙在高速水流长期冲蚀下气蚀相当严重,混凝土墩首层钢筋网已经大面积断裂和缺失,修复工程中采用焊接补缺钢筋网上连接螺栓,形成钢板模内充填环氧砂浆,加强了对修补环氧砂浆的保护,增加了尾水墙的抗冲磨、抗气蚀能力.     

JME型改性环氧砂浆在泽雅水库泄洪洞钢衬修复工程中的应用

JME型改性环氧砂浆作为一种混凝土修补材料具有良好的抗冲磨特性,能有效地抵御高速水流对材料的剥蚀和高速水流中推移质修补层与原混凝土界面脱离。鉴于泽雅水库泄洪洞进口段钢衬受损严重和隧洞进口段流态特点,利用JME型改性环氧砂浆抹涂替代局部钢衬对隧洞进口段进行修复,运行中对泄洪洞进口段的检查未发现有剥落的JME改性环氧砂浆涂层,说明JME型改性环氧砂浆抗冲磨材料与混凝土粘结完好,达到预期的效果。     

抗磨混凝土在清水电站泄冲闸中的应用

水工建筑物受高速（夹砂）水流冲刷部位的混凝土应具有抗冲耐磨性能,以保证工程正常运行。为解决这一问题,在一些工程中先后采用过环氧砂浆（混凝土）、聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土、钢纤维混凝土、硅粉混凝土等材料,其原理是通过优选混凝土原材料、掺加耐磨材料,使混凝土具备抗冲耐磨性能。在清水电站泄冲闸底板及水下部分闸墩施工中,对NSF硅粉混凝土和HF耐磨混凝土进行了进一步验证,将HF凝土应用于抗冲耐磨部位。试验证明,该混凝土具有较高的抗压、抗冲磨和耐久性,较好地满足了混凝土拌和、施工和设计要求。     

水工泄水结构的抗磨防蚀设计探讨

含沙高速水流对水工泄水结构的冲磨、空蚀破坏已引起人们的高度重视,电力行业标准《水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技术规范》（DL/T5207-2005）中的些许规定不尽合理,对水工泄水结构抗冲磨与防空蚀设计的指导性不足,文中根据当前高速水流对泄水结构冲磨与空蚀的研究成果,提出了进行水工泄水结构抗磨防蚀设计的一些建议。     

肯斯瓦特水利枢纽工程抗冲耐磨混凝土设计及应用

肯斯瓦特水利枢纽工程泄洪建筑物泄流时将承受高速水流的破坏,按照规范要求需采用抗冲磨混凝土。本文对采用HF抗冲磨剂与硅粉混凝土进行了抗冲磨对比试验,实验结果表明:在凝胶材料基本相同的条件下,硅粉混凝土、HF混凝土28 d抗磨强度均能满足规范要求,但HF混凝土施工性能较好,容易保证施工质量。     

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。