高速含沙水流建筑物抗磨蚀混凝土护面技术研究及应用

摘要

水利水电工程中普遍存在高速含沙水流的冲刷磨损及高速水流的空蚀对泄水建筑物护面的破坏问题，影响建筑物使用的耐久性甚至威胁工程的安全运行。长期以来，这一问题困扰着水利水电工程的建设和运行，寻求经济而有效的解决办法，是多少年来技术研究的重要课题。本论文将对目前抗冲耐磨混凝土研究和应用中所存在的问题、抗冲磨规范所存在的问题、几种抗冲磨混凝土的优缺点及工程应用效果等进行评述，从高速水流的特点出发，认为解决含沙高速水流的空蚀磨损问题是一个系统工程，除了选择综合性能好的混凝土之外，还必须从设计、原材料选择、配合比试验、施工工艺与质量控制以及浇筑后养护等环节进行全过程技术创新和系统控制，并且要针对高速水流的特点，采用以防为主，以抗为辅的原则，才能经济而有效的解决这一问题，提出了高速水流建筑物护面抗冲耐磨混凝土应该具备的性能。认为混凝土的裂缝问题、混凝土的施工性能和表面平整度问题，混凝土的整体性和均匀性问题、混凝土的再生不平整度问题、混凝土的养护问题等是除混凝土抗冲磨抗空蚀性能之外最重要的甚至较抗磨抗空蚀性能更为重要的影响混凝土护面使用效果和使用寿命的关键因素。作者将这一思路应用于HF混凝土的试验研究和百个实际工程的应用中，取得满意的使用效果，证明在解决这一问题的思路和方法是正确的。文内对作者十几年研制、改进、完善的HF混凝土的定义、配合比特点、硬化混凝土的性能、机理以及在工程中使用效果进行介绍，说明HF混凝土是解决水工泥沙磨损、高速水流空蚀破坏的实用技术和一揽子解决方案，是得到越来越多的水利水电工程技术人员认可并得到很多工程包括大型工程广泛采用的水工护面材料。
　　 其中混凝土表面的“再生不平整度”概念是作者首先提出的，目前的规范和工程设计中对新建工程护面的平整度要求很高，但对运行后表面出现的再生不平整度的预防和控制均未给予考虑，这是许多高速水流工程发生破坏的主要原因之一。