船閘抗沖耐磨混凝土性能及應(yīng)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(duì)輸水廊道壁的沖刷、磨損很大，局部還會(huì)出現(xiàn)空蝕破環(huán)的可能。當(dāng)輸水廊道遭受上述破壞后會(huì)加劇廊道水體的不穩(wěn)定流態(tài)，從而惡化閘室內(nèi)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(shí)，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(yīng)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(duì)水工建筑物破壞情況調(diào)查結(jié)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(yán)重影響了建筑物的安全運(yùn)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(duì)保證水工建筑物的使用功能，減少混凝土修補(bǔ)，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命具有重要意義。
　　 本文首先進(jìn)行了高速含沙水流沖磨破壞機(jī)理及影響因素研究分析。研究成果表明，懸移質(zhì)和推移質(zhì)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(xué)磨粒磨

3、損，沖角的大小決定著重磨破壞的性質(zhì)，要具體分析沖磨環(huán)境，采取不同的抗磨對(duì)策。如高速挾沙水流是懸移質(zhì)為主的沖磨環(huán)境，則沖角小，以微切削破壞為主，應(yīng)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(zhì)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(yīng)選用柔韌性整體性好的材料，如鋼板襯護(hù)、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(duì)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(chǔ)。
　　 本文接著進(jìn)行了水工混凝土裂縫產(chǎn)生機(jī)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(duì)四種不同的收縮裂縫特性進(jìn)行具體分析，并針對(duì)不同特性的收縮裂縫提出了相應(yīng)的防治措施。
　　 在具體的抗沖耐磨混凝土的特性及應(yīng)用研究中，通過試驗(yàn)對(duì)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(jìn)行研究分析評(píng)價(jià)，得出的結(jié)論是：硅