船閘抗沖耐磨混凝土性能及應用研究.pdf

1、船閘的輸水廊道中的水流流速大，水體紊亂，特別是挾沙水流的存在，對輸水廊道壁的沖刷、磨損很大，局部還會出現空蝕破環(huán)的可能。當輸水廊道遭受上述破壞后會加劇廊道水體的不穩(wěn)定流態(tài)，從而惡化閘室內的水流流態(tài)及閘室的停泊條件，影響過閘船舶的安全。同時，由于船閘輸水廊道斷面尺寸較小，檢修不方便，且船閘檢修須斷航，將造成斷航損失。因此要求船閘主要部位混凝土應具有較高的抗沖耐磨和抗裂的性能以提高船閘的耐久性能。
　　 對水工建筑物破壞情況調查結果

2、表明：在已建的大中型航電樞紐工程中，有近70％存在沖磨、空蝕破壞，這些問題的存在嚴重影響了建筑物的安全運行及效益的發(fā)揮。因此從提高抗沖耐磨混凝土的抗沖耐磨、抗裂、抗?jié)B等性能出發(fā)，研究水工混凝土的耐久性，對保證水工建筑物的使用功能，減少混凝土修補，延長建筑物的使用壽命具有重要意義。
　　 本文首先進行了高速含沙水流沖磨破壞機理及影響因素研究分析。研究成果表明，懸移質和推移質的磨損都可以概括為以不同沖角作用于材料表面的流體力學磨粒磨

3、損，沖角的大小決定著重磨破壞的性質，要具體分析沖磨環(huán)境，采取不同的抗磨對策。如高速挾沙水流是懸移質為主的沖磨環(huán)境，則沖角小，以微切削破壞為主，應選用硬度較大的材料如硅粉混凝土，可改善材料的磨損。如高速挾沙水流是推移質為主的沖磨環(huán)境，則沖角大，以沖擊變形磨損為主，這種情況下就應選用柔韌性整體性好的材料，如鋼板襯護、聚丙烯纖維混凝土、鋼纖維混凝土等。通過磨粒磨損能量理論，得出了高速挾沙水流對材料表面分別在微切削磨損狀態(tài)和沖擊變形磨損的磨損量

4、和磨損深度的估算式，為選用不同抗磨材料提供了基礎。
　　 本文接著進行了水工混凝土裂縫產生機理分析。水工混凝土裂縫主要分為塑性收縮裂縫、溫度收縮裂縫、自身收縮裂縫、干收縮裂縫。分別對四種不同的收縮裂縫特性進行具體分析，并針對不同特性的收縮裂縫提出了相應的防治措施。
　　 在具體的抗沖耐磨混凝土的特性及應用研究中，通過試驗對硅粉混凝土、HF混凝土、聚丙烯纖維混凝土等幾種典型的抗沖耐磨混凝土進行研究分析評價，得出的結論是：硅