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。     

水工混凝土抗碳化性能试验研究

采用快速碳化试验探究了胶材用量、水胶比、单掺和双掺掺合料,对水工混凝土抗碳化性能的影响作用。结果表明：水胶比越小混凝土碳化深度越低,水胶比相同时碳化深度随胶凝材料用量的增加未明显降低;粉煤灰的掺入会降低抗碳化性能,随矿粉掺量增加试块的28d龄期碳化深度减小,矿粉与粉煤灰双掺优于单掺时的抗碳化性,可以为保证水工混凝土抗碳化性能及其配合比参数优化设计提供数据支持。     

大掺量粉煤灰对水工混凝土抗碳化性能的影响研究

文章利用快速碳化试验,探讨了粉煤灰与矿渣粉复掺、不同粉煤灰品质及掺量对水工混凝土抗碳化性能的影响。试验表明：混凝土抗碳化性能随低品质粉煤灰掺量的增加而下降,掺量不超过20%不会明显改变碳化深度,掺量达到50%时抗碳化性能显著下降;低品质高掺量粉煤灰与矿渣粉复掺有利于增强粉煤灰混凝土强度和抗碳化性能,为水工结构中大掺量粉煤灰的应用提供一定技术支持。     

黄河水利委员会黄河水利科学研究院 水工磨蚀测试和防护技术研究中心(二)

<正>一、聚氨酯系列涂层特点:抗汽蚀性能优(为不锈钢的10倍),与基材结合力高,不易发生剥离,涂层厚度1~4mm。组成:聚氨酯、固化剂、纳米材料、耐老化等助剂。应用范围:转轮叶片、上冠、止漏环;水工隧洞底板、闸门。二、复合树脂砂浆系列涂层特点:抗磨、抗汽蚀综合性能优,作业效率高,涂层厚度3~10mm。组成:复合树脂、固化剂、纳米材料、金刚砂、耐水剂等助剂。     

粉煤灰掺量对泵送混凝土碳化及抗冻性的影响

为了研究不同水胶比、不同粉煤灰掺量对泵送混凝土的碳化及抗冻性能的影响,进行了相关试验。试验结果表明:泵送混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量、水胶比、龄期的增长而增长;相比常态混凝土,粉煤灰对泵送混凝土抗碳化性能较为有利;掺SP-8N泵送混凝土的抗碳化及抗冻性能略高于掺JM-2混凝土;粉煤灰掺量为30%,水胶比从0.30变化至0.50时,泵送混凝土均具有较好的抗冻性能;水胶比是影响泵送混凝土碳化及抗冻性能的主要因素。     

水工混凝土抗冻融涂层材料的研究与应用

西藏地区高频率的冻融循环极易造成水工混凝土的冻融破坏,严重影响工程服役安全。根据水工混凝土冻融破坏机理,研发了具有良好抗渗性和耐老化性能的混凝土抗冻融防护涂层,其可有效阻隔外界水侵入,减少混凝土孔隙含水量,抑制混凝土的冻融破坏过程。该涂层以高强度树脂材料为底涂,能修补混凝土表面缺陷,并提供与面层的良好粘接,面层材料为高耐候聚脲防水涂层。研究发现涂层防护下的混凝土试样抗冻融性能优于F300。     

阻锈剂对海砂高性能混凝土的性能影响

通过添加新型醇胺类钢筋混凝土阻锈剂HLC,研究其对海砂高性能混凝土性能的影响,以探讨在掺入该类阻锈剂条件下,海砂代替河砂在高性能混凝土中大量应用的可行性。对比研究了掺入HLC阻锈剂（掺量为胶凝材料用量的3.0%）前后的海砂高性能混凝土的力学性能、抗裂性能和抗渗、抗碳化及抗氯离子渗透等耐久性能。结果表明,HLC阻锈剂的加入,降低了混凝土的弹性模量,增大了极限拉伸值;提高了混凝土的抗裂系数;减少了碳化深度;降低了混凝土中氯离子的扩散系数和电通量。     

大红门闸闸室结构混凝土防碳化处理

随着运行年限的增长,混凝土建筑物都会出现老化现象,主要表现在混凝土的碳化和内部钢筋锈蚀.处理混凝土碳化的方法分两种情况,对于表面没有产生破坏的混凝土面,采用表面涂刷刚性涂层进行保护;对于已产生碳化破坏的混凝土面,采用局部修补和全面柔性封闭进行保护.本文采用的SK防碳化涂料分别由底涂BE14、中间层ES302和表层PU16组成,适用于潮湿面混凝土表面的防护,可在潮湿环境、水位变化区等部位施工,具有防碳化效果好、与混凝土粘结强度高、耐碱性、抗渗透性、柔性好等特点.初步证明,在潮湿环境下混凝土表面防护采用这种材料及技术是成功的,可以在类似工程中推广使用.     

不同防护涂层对泵站混凝土防碳化性能影响研究

泵站一般在室外运行，由于混凝土结构常年面临碳化、碱骨料反应、高速水流冲刷等因素交叉叠加破坏，泵站中闸墩混凝土有不同程度损坏、漏筋、碳化的现象，导致混凝土强度降低，从而造成了结构上的安全隐患，因此针对泵站重要混凝土结构部位采用性能优异的材料进行防护尤为重要。以江苏省淮阴抽水站为例，使用有机涂层(环氧树脂类、单/双组分聚脲)、硅烷/硅氧烷类渗透型涂层、孔隙封闭型涂层(渗透结晶型涂料)3种不同类别4种涂料在站下工作桥桥拱圈内垂直面进行混凝土防碳化处理，记录并分析了3 a内检测数据。结果表明：聚脲涂料防护效果最佳，渗透结晶型涂料在前24个月内防碳化效果显著。相关成果可供类似工程防护参考。     

新型聚脲混凝土保护材料开发及工程应用研究

船闸闸墙混凝土受过往船只的碰撞、摩擦,容易受破坏、形成擦痕,这不仅影响了船闸的美观,同时影响其耐久性;闸墙混凝土的有效防护是当务之急。以聚天门冬氨酸酯树脂为基体,制备了一系列脂肪族聚脲材料;并通过分析各材料的力学性能,选择其中性能最佳者作为船闸闸墙混凝土的新型抗冲撞保护材料。将该聚脲材料涂覆在混凝土表面,测试分析材料的抗冻融、抗碳化以及抗冲磨性能;在室内性能试验的基础上,将该材料用于葛洲坝和三峡大坝的船闸闸墙,进行现场生产性试验。试验结果表明,该聚脲材料具有显著的耐候性和抗冲撞性能,有望解决船闸闸墙混凝土保护这一世界性难题。