水工混凝土抗沖磨機(jī)理及特性研究.pdf

1、含沙高速水流對(duì)水工建筑物過(guò)流面混凝土的沖刷磨損和空蝕破壞，是水工泄流建筑物如溢流壩、泄洪洞(槽)、泄水閘等常見(jiàn)的病害。尤其是當(dāng)流速較高且水流中又夾帶著懸移質(zhì)或推移質(zhì)時(shí)，建筑物遭受的沖磨、空蝕就更為嚴(yán)重。 我國(guó)是個(gè)多沙河流的國(guó)家，在眾多河流中，年平均輸沙量在1000萬(wàn)t以上的河流有42條，年最大輸沙量超過(guò)1000萬(wàn)t的河流有60余條。黃河更是世界上罕見(jiàn)的多沙河流，多年平均年輸沙量達(dá)16.4億t。三門峽排沙底孔汛期河水平均含沙量都在

2、80～100kg/m3，瞬時(shí)最大含沙量達(dá)911kg/m3。長(zhǎng)江、海河及其他河流每年也有大量泥沙直接入海。 進(jìn)入21世紀(jì)，隨著西部大開(kāi)發(fā)和西電東送發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)要興建一批大型高水頭電站，如小灣、龍灘、拉西瓦、構(gòu)皮灘、溪洛渡、向家壩、錦屏、白鶴灘、糯扎渡等，其泄水建筑物流速均達(dá)到40～50m/s，對(duì)抗沖磨材料的抗裂性、抗沖磨能力和快速易施工性(特別是對(duì)防護(hù)和修補(bǔ)材料)等均提出了更高的要求。針對(duì)當(dāng)前抗沖磨材料在工程應(yīng)用中存在的問(wèn)

3、題，結(jié)合西部大開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)西電東送，興建大型高水頭電站對(duì)抗沖磨材料的需求，充分利用現(xiàn)代材料科學(xué)發(fā)展的新成果和新技術(shù)，采用全新技術(shù)思路，開(kāi)發(fā)新一代高性能抗沖磨材料，以滿足當(dāng)前及今后興建高壩大庫(kù)對(duì)高性能抗沖磨材料的需求具有重大的意義。 混凝土的磨蝕磨損速率是依賴于時(shí)間的狀態(tài)變量，由于與環(huán)境發(fā)生相互作用，水流中泥沙含量、組成以及運(yùn)動(dòng)變化，挾沙水流與材料之間的作用方式等均在一種隨機(jī)、多變狀態(tài)下對(duì)材料產(chǎn)生磨蝕破壞，因此，抗沖耐磨材料的選擇問(wèn)

4、題就變得非常復(fù)雜，通常只有通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比的方式來(lái)確定不同情況下抗沖耐磨材料的選擇。論文結(jié)合廣西紅水河某水電站擴(kuò)建工程泄洪項(xiàng)目的要求試驗(yàn)研究了一種抗沖磨混凝土的性能，最后推薦工程用混凝土配合比。本論文主要工作為：(1)含沙石水流沖磨破壞機(jī)理及影響沖磨作用的因素；(2)混凝土的各組成成分及其在混凝土中所占的比例對(duì)混凝土的抗沖磨性能的影響程度；(3)混凝土的抗沖磨性能與混凝土的抗壓、抗沖、抗?jié)B、抗凍、抗裂和抗拉等性能之間的關(guān)系；(4)研究目前實(shí)