筑 物的冲刷磨损 和气蚀 破坏一直是水 工 泄流 建筑物 如溢流坝 、泄洪洞槽 、泄水 闸 等 常见的破坏方 式 ，也一直是水利水 电建 设 中长期 关注 、有 待妥善解决的问题『lJ。据 调查 ，我 国运 行 中的大 坝 泄水 建筑 物 有 70％存在 不同程度的 冲磨破坏 问题 ，有 的 甚至非常严重 ，不仅 自身遭到破坏 ，而且危 及 其他 建筑物的安全。其中丰满 、三 门峡 、 刘家峡 、龚嘴等 _T程 ，虽经 修补 ，还是屡 遭 破坏。混凝土的磨蚀破坏是指含砂 、石水 流 对混凝土表面有冲击 、摩擦及切削 等作用 ， 使混凝土表层逐渐被磨蚀 。混凝土 的抗冲 磨强度 主要取决 于组成材 料的耐 磨性能 、 混凝土的密实度 、水泥石与骨料 的黏结 力 等因素131。 20世纪 7O年代141，国内外为提高 水1二 建筑物的抗冲磨能力而进行 的研究 和应用 已经非常广泛 ，20世纪 80年代 中期 以来 ， 各类抗 冲磨混凝土 在我 国逐步得 到应用 。 目前 ，水利水电工程中应用 的护面材 料有 硅粉混凝土 、高标号普通混凝土 以及 高强 耐磨粉煤灰混凝土[51。硅粉混凝土 目前应用 最 为广泛 ，高强耐磨 粉煤灰混凝士是新 近 研 制开发的新材料 ，在许多lT程 中已得到 应用，并表现 出良好的发展势头。 硅粉 高性 能混凝 土具有 良好的抗 冲磨 抗 空蚀性能 ，受到国内外工程界的普遍认 可 ，如 国外 耐 久性 设 计 使用 寿命 为 100 年 ～200年 的丹 麦大 贝尔特 海峡 lT程 、丹 麦一瑞典 厄勒海 峡等 T程。硅粉混凝 土主 要 缺点 是早期 收缩量大 ，易于开裂 。同时， 随着近年来硅粉混凝土的大量应用 ，硅粉 呈现供不应求的趋势 ，价格越来越 高。 随着近年来 对粉煤 灰 的深 入研 究 ，出 现 了粉煤灰完全或部分代替 硅粉的高强粉 煤灰混凝土。HF粉煤灰混凝土在大河 口水 电站 、黄河 大峡 水电站 、甘肃古城水 电站 等 水利工程都得 到了很 好的应用 。岩滩水 电 站也采 用了掺微珠 型粉煤 灰的抗 冲磨混凝 土。粉煤灰 混凝土的主要缺点是早期抗压 抗 冲磨强度都较低 ，必须提前施T。 2高性能耐磨蚀混凝土强度参数 的确 定根据 DI_／T5207—2005《水1二建筑 物抗 冲磨防空蚀 混凝 土技术规 范》的要求 ，考 虑到水流 的空蚀 能力与水 流流速 的 4～10 次方成正比 ，故决 定按水流空化数 和流速 大小对抗磨蚀材料选择提 出不 同要求 。咸 阳亭 口水库泄洪排沙洞设计参数如下 ： 流 速 ： 24rids。 多年平均含沙量 ： 50kg／m。 最 大含沙量 ： 1000kg／m3。 泥沙 中值粒径 ： 0．018mm。 泥沙平均粒径 ： 0．027mm。 隧道断面 ： I-=7．5m，H=Ilm。 水深 ： 8m。 根据水流空化数判断 。水流 空化 数的 计算公 式按照 DIJI"5207—2005，计算得 出 表 1 的水流空化数介于 O．4l—O．55。对于混凝土 强度等级 的确定 ，冲磨 介质以悬移质 为主 的工程 ，可根据最大流速和平均含 沙量按 表 l选择 混凝 土强度等级 ，并进行抗 冲磨 强 度优选试验 。 依 据 DIJl'5207—2005中 6_3节 中 表 6．3．2的要求 ，按照给定的含沙量和水流流 速及计算得到的水流空化数 ，选择 混凝土 强度等级 ，选 出的强 度等级为 C50～C60， 根据其表 中注解的建议 ，当水 流中推移质 含量大于 2kg／m3时 ，选 用较表 中提 高 1～2 个强度 等级(提高 两个等 级 )的混凝土 ，因 此 ，混凝土强 度等级为 C60～C70。这也符 合美国 ACI标准 的规范(当流速大于 20m／s 时 ，水T泄水建筑物混凝土设计 强度要大 于 等 于 42MPa，故 决 定 流 速 在 15m／s～ 25m&时 ，强 度等级最高取 C60～C70)，本 产品强度等级取 C70。 3试验部分 3．1原材料的选择 粗骨料 ：原苏联学者高连宾 在所著《水 1二建筑物护面 的耐磨性》一 书中标 明了护 面材料的许可不 冲刷流速 ，其 中 ，铸 石的许 可不冲刷流速 、极 限许可含 沙量 、泥沙的极 限粒径 、护层厚度均不受 限制 。铸石砂石骨 料物理力学性 能指标见表 l。

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