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题名泥石流排导槽混凝土材料磨蚀特性研究
被引量：2
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作者
栗帅
方鑫
陈晓清
陈剑刚
赵万玉
陈华勇
吴帆
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机构
中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
中国科学院大学
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出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024年第5期1536-1545,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(资助号:41925030,42007270)
四川省科技计划资助项目(资助号:2019YJ0009)
+1 种基金
中国科学院成都山地所自主部署科研项目(资助号:IMHE-ZYTS-01)
中国科学院青年创新促进会资助项目(资助号:2022379)。
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文摘
我国泥石流灾害频发多发,危害十分严重。排导槽在防治泥石流的实践中扮演了至关重要的作用,但也出现了很多冲磨破坏的情况,极大地影响排导槽安全功能及运行寿命。排导槽的冲刷磨蚀问题是泥石流减灾亟需解决的关键技术难题之一。针对排导槽工程中混凝土过流表面的冲磨破坏现象,本文通过向混凝土中复掺不同材料(纳米二氧化硅、微硅粉、聚丙烯纤维和引气剂)和涂抹聚脲保护层两种途径,提高混凝土的抗冲耐磨性能。为此,采取水下钢球法的磨蚀实验方法,研究两种混凝土试件的抗冲磨强度、磨损率、磨损系数和平均磨蚀深度等参数指标,综合比较其抗冲耐磨性能。结果表明,两者都能提高混凝土的抗冲耐磨性,聚脲的抗冲磨强度比复掺材料混凝土提高了约5~18倍,磨损率和磨损系数均降低约78%~98%,平均磨蚀深度减小了一个数量级,并且弹性聚脲抗冲磨性能远大于刚性聚脲。分析其抗冲磨机制,认为复掺材料主要通过增加集料与水泥石的接触面积、改善混凝土内微结构、增强黏结性等来增强抗冲耐磨性能。聚脲材料则依靠自身大量氢键的断裂-新生循环、强活动性链段的松弛型变、以及自由基团氧化反应的胶黏层显著提高耐磨性。因此,建议在泥石流排导槽磨损修复加固措施中,优先考虑涂抹聚脲保护层来延长排导槽的使用寿命。
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关键词
泥石流排导槽
混凝土磨损
水下钢球法
抗冲耐磨性能
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Keywords
Debris-flow drainage channel
Concrete abrasion
Underwater steel balls
Antiscouring and wearable behaviour
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分类号
P642.23
[天文地球—工程地质学]
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