无机非金属材料在水利工程中的应用

无机非金属材料在水利工程中的应用

刘芝芳 ,张秀娟

1中科石源新材料科技（青岛）有限公司 山东 青岛 266237

2青岛地矿岩土工程有限公司 山东青岛266100

摘要：随着社会和科技的迅速发展，水利工程日益增多。同时，随着我国水利调度与水资源管理要求的不断提升，水利工程建设需求不断增加。这一方面为居民的日常用水生活提供了坚实保障，另一方面有效地改善了全国各地区的水资源配置状态。在水利工程技术飞速发展的当下，如何进一步提升水利工程建设效率、优化水利工程建设质量并不断升级工艺与建设水平已成为该领域工作者广泛关注的重要问题。本文主要对无机非金属材料在水利工程中的应用做论述，详情如下。

关键词：无机非金属材料；水利工程；应用

引言

环氧树脂、聚合物改性水泥基和聚脲等抗冲耐磨材料等都属于无机非金属材料。其中，环氧基液、环氧胶泥、环氧砂浆和环氧混凝土均可以独立或混合的形式应用于水利工程中，且由该类材料建成的水工建筑具有极高的抗冲击性与耐磨性。

1水利工程中无机非金属材料的性能测试概述

无机非金属材料的性能测定方法，包括抗冲耐磨性能测试、抗空蚀性能测试、力学性能测试和耐候性能测试等。工程人员能够依据实际方案对具体的施工材料进行试验，并验证材料的可靠性与实用性，这有效地避免了由建筑材料质量引发的工程安全事故。

2无机非金属材料在水利工程中的应用

2.1单组分聚脲防护涂料

产品为外露型涂料，抗冲磨性能良好，防水性优异，是目前为止耐久性最长的柔性涂层之一，在阳光下暴露，耐久性可达30年以上。材料特点：绿色环保，性能稳定，低温柔性好；具有超高耐久性，具有良好的抗紫外线能力，表面不粉化，耐强酸，耐强碱；具有超高力学性能，拉伸强度可达16～23MPa，变形能力大，断裂伸长率可达200％~500％；对于基材的浸润时间长，浸润性好。与多种基材粘结性优异（混凝土基材粘结强度≥4.0MPa；花岗岩基材粘结强度≥2.5MPa）；施工便利，颜色可调，既有手刷型又有喷涂型，使用寿命长，性价比高。

2.2高分子材料性能和大分子链结构以及化学之间

存在依赖性，同时在材料形态方面也存在依赖。聚合物形态分别包含取向以及结晶等，而共连续相、片、球以及棒等属于多相聚合物形态。聚合物制品形态则是经进行加工期间相对复杂外力场联合温度场等原位产生。以往常规高分子生产期间，材料制备以及加工存在不同工作流程，前者借助化学流程：单体—催化剂—辅助剂经合成反应器或是反应釜产生聚合物。反应过程时间最短为几小时，最长为数十小时左右，其中需要特殊条件（包括真空、高压或者是高温）完成。反应完成以后实施其他处理工序，分离—提纯—脱挥—造粒等。在制备时需耗费大量能量，延长流程时限，对环境造成较污染，加大成本耗费，合成聚合物经过加工成型从而获取最终制品。通常选择成型工艺为挤塑、注塑、吹塑或者是压延等，需大量投入过多至今。并且，在进行加工期间需二次熔融聚合物，加大能耗。加工主要是促使材料合成以及加工成型合二为一，予以常规加工设备拥有合成反应器功效，在挤出机加料口内适当添加化学改性聚合物，经化学反应后或是化学改性产生新型聚合物。并且，将口模安置挤出机头，可获取对应制品。反应加工存在短周期、无需溶剂回收、环境污染小、无需分离提纯以及生产连续、节约能源和资源等优势。

3提高无机非金属材料在水利工程中应用的措施

3.1 做好材料检测

随着智能轻型产品和工业自动化的发展需求，越来越多的非金属材料应用到工业和生活中，成为产品。鉴于无机非金属材料中陶瓷材料的微孔隙、碳纤维复合材料的复杂性，为了提高非金属材料的质量和性能的无损、自动、高效、准确检测，有必要推动以下声学检测应用技术研究：1）增强仿真分析技术的推广应用，结合多物理场的仿真分析，深入分析无机非金属材料的结构、组成、属性与声学特性参数之间的关系，明晰对超声传播的影响机制，建立物理与力学参数和声学特性参数的简便关系式；2）开发各种条件下的可控实验检测技术，基于可控参数实验分析，探寻无机非金属材料的声学特性与物理微观结构参数的表象和本质关系；3）推动超声检测三维成像技术，结合声衰减法和声速法，无机非金属材料的结构、孔隙、缺陷等表面、内部、贴合界处等的结构超声成像，实现自动化检测与自动化识别。4）将机器学习、深度学习和人工智能等融入超声波产品性能和缺陷检测中，实现高精度、高效率、高智能化和自动检测系统的发展。5）推动先进超声检测包括超声相控阵列超声、空气耦合超声、激光空气耦合超声和激光超声的结合应用，实现智能标定、自动控制和轨迹规划一体化的自动化检测，基于多声束发射与接收、全聚焦等提高先进超声检测精度和效率等。

3.2强化工程材料检测取样工作

在水利工程材料检测环节所涉及的材料种类繁多，工作人员的检测任务更加严峻，使检测人员不得不运用取样检测的方式完成水利工程材料的检测工作。因此，为保证水利工程材料检测工作的准确性，应重视工作人员的操作行为，统一检测人员的工作目标，加强具有代表性、规范性的材料样品的应用，以保证采样工作的顺利实施。利用样品的检测，了解砂浆材料中存在的微观裂缝状况以及气孔，掌握在检测环节砂浆材料的存在问题，结合材料的总量进行分析，制定合理的取材方式，确保材料质量问题被控制，以根据取材数量、取材类型设置相应的检测标准，开展具有针对性的材料质量解决方案。除此之外，可以运用宏观调控的方式，掌握材料结构中的脆弱断面，在样品选取完毕后，摆放至合适位置，制定相应的标记，设置专业的技术人员对样品进行管理，以保证物料应用期间不会出现破碎等问题。其次，在选取样品时，应重视材料的规格，凸显出检测材料的代表性意义，保证施工计划以及水利工程材料检测方式的合理性，运用多种检测方式完成检测工作。例如 ：在同一批次的水利工程材料内，选取等量的样品材料，控制好水利工程材料的检测数量，区分不同批次材料的类别，运用分开取样的方式，执行样品的选择工作，这样可增加水利工程材料检测环节的有利因素。此时对于液体材料而言，不仅需要执行分批取样工作，更应该执行容器盛装工作。如运用整洁、干燥且密封条件良好的容器装取液体，实现对检测样品质量的控制，避免在液体或浆液材料检测环节，材料中掺杂其他杂物，确保检测结果的精准性，以规范检测人员的取样工作，这样方可保证水利工程材料的检测工作顺利开展，达到提升工程企业经济效益能力的目的。

结语

综上所述，无机非金属材料对工程施工质量的影响举足轻重，随着其不断在水利工程中的广泛使用，应该严格把关质量，保证工程的整体质量。工作人员要认真研究无机非金属材料生产和施工工艺，对影响无机非金属材料质量的各种因素做到了如指掌，并通过有效措施解决不利因素，对水利工程施工进行全程质量把控，掌握施工细节，消除施工质量漏洞及一切安全隐患，充分发挥无机非金属材料的优势，切实保障工程整体质量，从而促进我国水利工程蓬勃发展。

参考文献

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