喷射式混凝土冲磨试验机研制与冲磨试验分析

介绍了混凝土抗冲刷磨损试验中的旋转喷射式试验原理,并根据此原理研制了旋转喷射式混凝土抗冲耐磨试验机。通过与现有冲磨机的比较,该试验机的模拟冲刷过程更接近混凝土真实的受冲刷环境,并且可以实现不同冲刷条件下一定范围内的任意冲刷速度调节。试验结果表明,该试验机冲刷速度高,冲磨效果好,利用该机能够有效地对不同配合比混凝土的抗冲磨性能作出比较。     

聚脲弹性体抗冲磨防护材料及应用技术研究

水电大坝泄水建筑物的抗冲磨和空蚀破坏一直是水工结构和水工材料工程师关注和研究的一个重要课题，多年来仍未能得到有效的解决。本主要从材料研究出发，介绍了新型抗冲磨有机高分子材料-喷涂聚脲弹性体材料及其施用技术的优异性能，以及适用于水电混凝土工程潮湿基底界面施用特点的潮湿界面剂试验研究结果。进行了喷涂聚脲弹性体涂层的室内高速含沙水流冲刷试验，与高强混凝土冲磨试验相比较的结果显示该材料具有十分优异的抗高流速含砂水流冲磨性能。简单介绍了初次在实际工程中应用喷涂聚脲弹性体技术的情况。     

水利工程抗冲磨混凝土的实验研究及其应用

高速水流对水工建筑物的冲磨破坏极大,这就对水工混凝土的抗冲磨性能提出了很高的要求。合理选用混凝土的组成材料,能够提高混凝土的抗冲磨强度,避免冲磨破坏,保证工程正常运行就有着极其重要的意义。通过对混凝土拌合料中加入适当的橡胶粉材料进行试验,研究了胶粉材料对混凝土抗冲磨性能的影响,并对其原理进行了分析。     

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。     

抗冲耐磨混凝土在阿海水电站的应用

阿海水电站主要建筑物含沙高速水流过流面抗冲耐磨混凝土原材料试验、配合比设计及质量检测等。应用水工建筑物含沙高速水流过流面抗冲耐磨混凝土和易性和入仓过程中混凝土粘结性较好,没有出现骨料分离现象,总体质量良好。经参建4方联合检测,抗耐冲磨混凝土抗压强度保证率97.7%,混凝土抗渗、抗冻、极限拉伸值等主要性能检验结果满足施工规范和设计技术要求,对今后阿海水电站水工建筑物的泄洪、消能起到积极作用。     

高速水流下新型高抗冲耐磨材料的新进展

随着西部大开发和西电东送发展战略的实施,我国要兴建一批大型高水头电站,其泄水建筑物泄流流速均达40～50m/s,对抗冲磨混凝土和过流面抗冲耐磨防护材料的性能提出了更高的要求,促进了水工抗冲耐磨材料的发展。近年来在新型高抗冲磨材料研究方面取得的进展主要包括:多元胶凝粉体新型抗冲磨混凝土的开发研究;降低高强抗冲磨混凝土体积收缩技术措施的研究;“海岛结构”环氧树脂合金抗冲磨防护材料的开发研究;聚脲高抗冲耐磨防护材料和喷涂技术研究;圆环高速含沙水流冲刷试验仪的研制等。     

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。     

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。     

DPS提升混凝土流道抗冲磨性能作用机制研究

混凝土流道在服役过程中会因高速水流携带固体悬浮颗粒的冲击和磨损作用而出现冲磨破坏，影响流道的过流能力和混凝土结构的长效安全。永凝液(DPS)是一种渗透结晶型材料，可渗入混凝土内部一定深度并填充混凝土内部的毛细孔和微裂隙。开展实验研究DPS在混凝土内部的入渗规律，DPS对混凝土微细观形貌、孔隙结构、表面硬度和冲磨性能的影响特性。试验结果表明DPS可以显著提升混凝土表层的密实性、表面硬度和抗冲磨性能，研究成果可为混凝土流道的抗冲磨设计提供参考。     

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。     

纤维素纤维在水工抗冲磨高性能 混凝土中的应用

结合水电工程的实际,开展了纤维素纤维在水工抗冲磨高性能混凝土中应用的试验研究。试验研究结果表明:在水工抗冲磨高性能混凝土中掺入部分纤维素纤维,可以有效地增加混凝土的体积稳定性,改善混凝土抵抗温度裂缝的能力,提高水工抗冲磨高性能混凝土的抗冲磨能力。     

尼雅河八一八渠首抗磨设计

当前在新疆山溪性多泥沙河流的水利工程上采用的抗磨材料众多,如:硅粉混凝土、铸铁、花岗岩条石、高强混凝土等等,效果各不一样。该工程从以柔克刚的思路,采用废旧硬轮胎做为抗磨材料,取得了较好的效果。     

人工骨料耐磨性及混凝土抗冲耐磨性能试验研究

对溪洛渡水电站混凝土人工骨料的耐磨性能及混凝土抗冲耐磨性能的试验研究表明 ,骨料的品种 (特别是细骨料品种 )对混凝土抗冲耐磨强度影响很大 ,骨料的自身耐磨性能与混凝土抗冲耐磨性能之间存在着一定的关系 ,骨料的自身耐磨性能越好 ,其混凝土抗冲耐磨强度就越高 .在试验研究的基础上 ,提出溪洛渡水电站抗冲耐磨混凝土选用玄武岩人工骨料效果最好     

Abrasion test of flexible protective materials on hydraulic structures简

In this study, several kinds of flexible protective materials sprayed with polyurea elastomers （hereinafter referred to as polyurea elastomer protective material） were adopted to meet the abrasion resistance requirement of hydraulic structures, and their abrasion resistances against the water flow with suspended load or bed load were studied systematically through tests. Natural basalt stones were adopted as the abrasive for simulation of the abrasion effect of the water flow with bed load, and test results indicate that the basalt stone is suitable for use in the abrasion resistance test of the flexible protective material. The wear process of the polyurea elastomer protective material is stable, and the wear loss is linear with the time of abrasion. If the wear thickness is regarded as the abrasion resistance evaluation factor, the abrasion resistance of the 351 pure polyurea is about twice those of pure polyurea with a high level of hardness and aliphatic polyurea, and over five times that of high-performance abrasion-resistant concrete under the abrasion of the water flow with suspended load. It is also about 50 times that of high-performance abrasion-resistant concrete under the abrasion of the water flow with bed load. Overall, the abrasion resistance of pure polyurea presented a decreasing trend with increasing hardness. Pure polyurea with a Shore hardness of D30 has the best abrasion resistance, which is 60 to 70 times that of high-performance abrasion-resistant concrete under the abrasion of the water flow with bed load, and has been recommended, among the five kinds of pure polyurea materials with different hardness, in anti-abrasion protection of hydraulic structures.     

基于全级配试件性能的大坝混凝土抗裂性分析

为了解大坝实体混凝土的抗裂特性,系统测试了分别用灰岩和花岗岩人工骨料制备的全级配混凝土(最大骨料粒径为150 mm)的力学性能、变形性能和热学性能,基于上述性能计算分析了全级配混凝土的抗裂指数,并与湿筛二级配混凝土(最大骨料粒径为40 mm)进行了对比分析。试验结果显示,全级配混凝土各项性能与湿筛二级配混凝土性能之间存在一定的比例关系:7～180 d龄期,抗压强度比在0.85～1.16之间,轴向抗拉强度比在0.49～0.70之间、极限拉伸值比在0.60～0.83之间。计算结果显示,不考虑干燥收缩作用,灰岩骨料、花岗岩骨料全级配混凝土的抗裂指数分别在0.79～1.17之间和0.53～0.75之间,高于湿筛二级配混凝土的抗裂指数。研究结果表明,由于全级配混凝土中骨料的体积比大于80%,骨料岩性、物理性能对混凝土极限拉伸值、徐变、热膨胀系数等性能起决定作用,因此对混凝土抗裂性能具有重要影响,灰岩骨料混凝土的抗裂指数高于花岗岩骨料混凝土,抗裂性能更好。     

粗骨料表面裹粉对碾压混凝土性能的影响

 龙滩水电工程使用的粗骨料为石灰岩碎石,在运送过程中骨料表面容易产生裹粉现象。通过对粗骨料抗磨耗性能、物理性能及裹粉性能进行研究,使用不同裹粉含量的粗骨料拌制碾压混凝土,分析了粗骨料表面裹粉对碾压混凝土力学性能、耐久性能的影响。结果表明：粗骨料抗磨耗能力略差,粗骨料表面裹粉对碾压混凝土的抗压强度、极限拉伸值及引气剂的引气效果影响较小,对碾压混凝土抗渗、抗冻性能影响不大。     

三峡工程混凝土掺高效减水剂与引气剂复合试验研究

采用葛洲坝水泥厂生产的525中热硅酸盐水泥、425低热矿渣硅酸盐水泥,平圩电厂Ⅰ级粉煤灰及花岗岩人工砂石料,进行了掺ZB-1A,ZB-1,FDN9001及R561C 4种缓凝高效减水剂,PC-2、文松及CJ4 3种引气剂共计24个配合比的新拌混凝土坍落度、含气量、泌水率、凝结时间试验,并对硬化混凝土进行了抗压强度及抗冻性能试验.试验结果表明:使用中热水泥的混凝土单位用水量要低于低热水泥,抗冻性能也优于低热水泥,但使用低热水泥配制大坝内部混凝土仍可满足D100～D150的抗冻要求.几种减水剂与引气剂复合时,其抗冻性能有差异,但均可满足D250～D300(中热水泥)及D100～D150(低热水泥)的抗冻技术要求.     

闸室墙混凝土的耐撞磨试验

参照洛杉矶磨耗法进行闸室墙混凝土耐撞磨性能的测定和评价。进行了闸室墙混凝土耐撞磨性能、抗冲击性能和抗冲磨性能的研究,得到混凝土撞磨质量损失率和抗压强度的关系曲线。试验结果表明:参照洛杉矶磨耗法测定和评价混凝土的耐撞磨性能科学合理,经济实用;混凝土的耐撞磨性能和抗冲击性能、抗冲磨性能具有较好的一致性;抗压强度越大,混凝土耐撞磨性能越好,可以通过混凝土抗压强度推算其撞磨质量损失率,为船闸混凝土耐撞磨性能的预测提供了参考依据。     

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。