CN206956680U - 泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，由里到外依次包括找平层、过渡层、抗冲击层及抗冲磨层，其中，所述找平层的材质为高强环氧砂浆或高强混凝土；所述过渡层包括界面剂和柔性涂层材料，用于保证抗冲击层材料与其下找平层材料良好粘接；所述抗冲击层的材质为高弹性抗冲磨砂浆，用于吸收推移质石块冲击式锤击所产生的锤击能量；所述抗冲磨层的材质为高强柔性涂层材料，用于防止推移质石块对其下抗冲击层的磨损，同时也可吸收泄洪时推移质对底板产生的部分锤击能量。本实用新型抗冲磨性能优异、柔性好，复合式修复结构以柔克刚，可抵抗高速水流携带推移质对泄水建筑物混凝土的冲击及磨损破坏问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利工程技术领域，具体涉及一种泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构。
背景技术
通常江河水流中的介质可分为悬移质和推移质。悬移质泥沙随高速水流运动对泄水建筑物混凝土表面进行冲磨，主要为滑动磨损。推移质随高速水流运动在泄水建筑物混凝土表面呈滑动、滚动或跳跃状态前进，大粒径的推移质沙石对混凝土的破坏除了滑动摩擦和滚动摩擦之外，还有破坏能量最大的跳跃式冲击。
我国大部分河流为多泥沙河流，含沙水流对水工建筑物过流面混凝土的冲磨破坏是水利水电工程建设和运行中的技术难题。已建成的大中型水利水电工程的泄水建筑物如溢洪道、泄洪洞、消力池、护坦等部位，因冲刷、磨损所造成的混凝土破坏相当普遍，若高速水流携带推移质，对水工泄水建筑物的破坏更大，破坏后的混凝土表面凸凹不平，有较大冲击坑槽及线性沟槽。为保障工程的安全运行，对破损的过流面混凝土部位必须进行修复。
推移质冲磨破坏的修补技术难度较大，主要体现在三个方面：（1）新修补材料本身的抗冲击、抗冲磨性能要好；（2）新老材料之间的结合要好，要有比较大的粘结强度，还要考虑新老两种材料不同的线胀系数在温度变化时的可能造成的撕裂和脱空现象；（3）修补部位的修补结构和形状往往不利于修补技术的实施。目前常用的抗冲磨混凝土为硅粉混凝土、纤维混凝土、高性能混凝土和HF混凝土等，这些材料的特点都是 “以硬碰硬”，均不能较好的解决泄水建筑物抗推移质冲磨问题。到目前为止，泄水建筑物推移质冲磨破坏修复技术尚未得到解决。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，由里到外依次包括找平层、过渡层、抗冲击层及抗冲磨层，其中，
所述找平层的材质为高强环氧砂浆或高强混凝土，用于回填冲蚀坑，找平及恢复原结构；
所述过渡层包括界面剂和柔性涂层材料，用于保证抗冲击层材料与其下找平层材料良好粘接；
所述抗冲击层的材质为高弹性抗冲磨砂浆，用于吸收推移质石块冲击式锤击所产生的锤击能量；
所述抗冲磨层的材质为高强柔性涂层材料，用于防止推移质石块对其下抗冲击层的磨损，同时也可吸收泄洪时推移质对底板产生的部分锤击能量。
其中，所述高强柔性涂层材料为单组份聚脲系列材料。
其中，所述高弹性抗冲磨砂浆为单组份聚脲与玻璃纱等材料混合的聚脲砂浆。
其中，当泄水建筑物过流面剥蚀深度小于5cm时，找平层的材质为抗压强度大于50MPa的高强环氧砂浆；当泄水建筑物过流面剥蚀深度大于5cm时，找平层的材质为抗压强度大于30MPa的高强混凝土。
其中，所述高强混凝土内布置受力筋及插筋，用于增强混凝土与基础面的连接；插筋为直径大于14mm的螺纹钢，梅花形布置，间距20cm～30cm。
其中，所述过渡层的厚度约为1mm。
其中，所述抗冲击层的厚度为20～40mm。
其中，所述抗冲磨层的厚度为3～5mm。
本实用新型提供的泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，抗冲磨性能优异、柔性好，复合式修复结构以柔克刚，可抵抗高速水流携带推移质对泄水建筑物混凝土的冲击及磨损破坏问题。
附图说明
图1：本实用新型的结构示意图。
附图标记说明
1 找平层
11 插筋
12 受力筋
2 过渡层
3 抗冲击层
4 抗冲磨层。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术方案及有益效果有更进一步的了解，下面配合附图详细说明本实用新型的技术方案及其产生的有益效果。
图1为本实用新型的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供了泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，由里到外依次包括找平层1、过渡层2、抗冲击层3及抗冲磨层4，其中，
所述找平层1的材质为高强环氧砂浆或高强混凝土，用于回填冲蚀坑，找平及恢复原结构；找平层1的材质选择高强环氧砂浆或高强混凝土与泄水建筑物过流面剥蚀深度有关，当泄水建筑物过流面剥蚀深度小于5cm时，找平层1的材质优选为高强环氧砂浆，以将冲蚀坑找平至低于原高程25mm的高程；当泄水建筑物过流面剥蚀深度大于5cm时，过流面表层凿除10cm以上，找平层1的材质优选为高强混凝土，以将冲蚀坑找平至低于原高程25mm的高程。
所述过渡层2包括界面剂和柔性涂层材料，均匀涂刷于找平层1的表面，用于保证抗冲击层材料与其下找平层材料良好粘接；
所述抗冲击层3的材质为高弹性抗冲磨砂浆，用于吸收推移质石块冲击式锤击所产生的锤击能量；
所述抗冲磨层4的材质为高强柔性涂层材料，用于防止推移质石块对其下抗冲击层的磨损，同时也可吸收泄洪时推移质对底板产生的部分锤击能量。较优的，所述高强柔性涂层材料为单组份聚脲系列材料。
其中，所述高强混凝土内布置受力筋12及插筋11，用于增强混凝土与基础面的连接。其中，受力筋12与找平层1的表面平行，插筋11与找平层1的表面垂直,受力筋12与插筋11绑扎或焊接连接。
本实用新型在具体实施时，较佳的，所述过渡层2厚度为1mm左右；所述抗冲击层3（也即高弹性抗冲磨砂浆层）的厚度为20～40mm；所述抗冲磨层4（也即高强柔性涂层）的厚度为3～5mm。
本实用新型在具体实施时，较佳选择的单组份聚脲系列材料性能为抗拉强度大于20MPa、扯断拉伸率大于150%、撕裂强度大于60N/mm、与混凝土粘结强度大于2.5MPa，并且抗冲耐磨及耐老化。
本实用新型在具体实施时，较佳选择的高弹性抗冲磨砂浆材料性能为拉伸强度大于3.0MPa、拉伸率10%～30%、耐冲击性能大于15000次、与混凝土粘结强度大于2.0MPa，抗压强度大于15MPa，并且具有极佳的弹性，压缩50%卸载后可恢复原状。
本实用新型提供的水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，在具体施工过程中，请参见图1所示：在泄水建筑物过流面上，先凿除破损的基层混凝土，直至露出新鲜坚硬混凝土面，所述找平层1采用高强环氧砂浆或高强混凝土将冲蚀坑找平至低于原高程25～45mm的高程；待高强环氧砂浆或高强混凝土凝固后，涂刷过渡层2，优选涂刷专用界面剂，待界面剂表干后再涂刷约1mm厚的柔性涂层；然后回填20～40mm厚的抗冲击层3并找平，优选抗冲击层3的材质为高弹性抗冲磨砂浆；最后在抗冲击层3表面分层涂刷抗冲磨层4进行防护，其中，所述抗冲磨层4的材料为单组份聚脲系列材料，优选厚度为3～4mm。
所述找平层1，当剥蚀深度小于5cm时，采用高强环氧砂浆将冲蚀坑找平至低于原高程25mm的高程；当剥蚀深度大于5cm时，凿除10cm以上，布置受力筋及插筋，采用高强混凝土将冲蚀坑找平至低于原高程25～45mm的高程。
本实用新型中，所谓的“高强环氧砂浆”，是指抗压强度大于50MPa或60MPa的环氧砂浆。所谓的“高强混凝土”，是指抗压强度大于50MPa的混凝土。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的混凝土推移质冲蚀破损复合式修复结构所选用的材料本体抗冲磨性能优异、柔性好，复合式修复结构以柔克刚，可抵抗高速水流携带推移质的冲击磨损破坏。
2、通过选用高弹性抗冲磨砂浆作为抗冲击层，用于吸收推移质石块冲击所产生的锤击能量；另一方面，通过选用高强柔性涂层为抗冲磨层，用于防止推移质石块对其下抗冲击层的磨损，同时也可吸收泄洪时推移质对底板产生的部分锤击能量。通过上述组合结构，使得推移质破坏修复的整体性能显著提高。
3、通过在高强混凝土内布置受力筋及插筋，可进一步增强混凝土与基础面的连接，提高了复合式修复结构的整体可靠性。
4、通过采用专用界面剂和单组分聚脲柔性涂层组合作为过渡层，保证了抗冲击层材料与找平层材料的良好粘接。
虽然本实用新型已利用上述较佳实施例进行说明，然其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种变动与修改仍属本实用新型所保护的范围，因此本实用新型的保护范围以权利要求书所界定的为准。
Claims (7)
1.一种泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，其特征在于：由里到外依次包括找平层、过渡层、抗冲击层及抗冲磨层，其中，
所述找平层的材质为高强环氧砂浆或高强混凝土，用于回填冲蚀坑，找平及恢复原结构；
所述过渡层包括界面剂和高强柔性涂层材料，用于保证抗冲击层材料与其下找平层材料良好粘接；
所述抗冲击层的材质为高弹性抗冲磨砂浆，用于吸收推移质石块冲击式锤击所产生的锤击能量；
所述抗冲磨层的材质为高强柔性涂层材料，用于防止推移质石块对其下抗冲击层的磨损，同时也可吸收泄洪时推移质对底板产生的部分锤击能量。
2.如权利要求1所述的泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，其特征在于：所述高强柔性涂层材料为单组份聚脲系列材料。
3.如权利要求1所述的泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，其特征在于：当泄水建筑物过流面剥蚀深度小于5cm时，找平层的材质为抗压强度大于50MPa的高强环氧砂浆；当泄水建筑物过流面剥蚀深度大于5cm时，找平层的材质为抗压强度大于30MPa的高强混凝土。
4.如权利要求1所述的泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，其特征在于：所述高强混凝土内布置插筋及受力筋，用于增强混凝土与基础面的连接；插筋为直径大于14mm的螺纹钢，梅花形布置，间距20cm～30cm。
5.如权利要求1所述的泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，其特征在于：所述过渡层厚度为1mm。
6.如权利要求1所述的泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，其特征在于：所述抗冲击层的厚度为20～40mm。
7.如权利要求1所述的泄水建筑物推移质冲磨破坏复合式修复结构，其特征在于：所述抗冲磨层的厚度为3～5mm。
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| CN112442987A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-05 | 广东水电二局股份有限公司 | 超高性能混凝土修补大面积陡坡泄水建筑物过流面的方法 |
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