無機(jī)非金屬材料在水利工程中的應(yīng)用

馮 鐸

(蘭州理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

近年來，隨著我國水利調(diào)度與水資源管理要求的不斷提升，水利工程建設(shè)需求不斷增加。這一方面為居民的日常用水生活提供了堅(jiān)實(shí)保障，另一方面有效地改善了全國各地區(qū)的水資源配置狀態(tài)。在水利工程技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，如何進(jìn)一步提升水利工程建設(shè)效率、優(yōu)化水利工程建設(shè)質(zhì)量并不斷升級建筑工藝與建設(shè)水平已成為該領(lǐng)域工作者廣泛關(guān)注的重要問題。針對水利工程建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需求，由陳亮、汪在芹、馮菁等聯(lián)合編著的《水利水電工程抗沖耐磨材料與應(yīng)用》一書著眼于建筑材料問題，全面且詳實(shí)地討論了水利工程中常用的建筑材料及其性能與特點(diǎn)。該書于2018年3月由科學(xué)出版社出版，一經(jīng)出版便受到了水利工程專業(yè)學(xué)生、科研人員和工程技術(shù)專家的廣泛關(guān)注。該書共包含6個(gè)章節(jié)，從工程實(shí)踐的視角出發(fā)，在對水利水電工程中的幾類抗沖耐磨材料分類的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了薄層修補(bǔ)防護(hù)類抗沖耐磨材料的發(fā)展及其對水利工程的重要作用，并對水利水電工程中常用的環(huán)氧樹脂類、聚脲類、聚合物類等抗沖耐磨材料的性能、表征方法及各類材料的施工工藝進(jìn)行了介紹。通過閱讀該書，讀者能夠快速獲取水利工程建筑材料相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，清晰地了解材料的工程應(yīng)用情況，且書中的典型案例分析能夠有效地輔助水利工程建設(shè)的實(shí)際施工過程。

一、結(jié)合工程實(shí)踐，綜述了水利工程中的建筑材料需求

在《水利水電工程抗沖耐磨材料與應(yīng)用》一書的開篇章節(jié)，為使讀者快速認(rèn)識(shí)水利工程對建筑材料的需求，從抗沖耐磨防護(hù)的重要性、抗沖耐磨材料的發(fā)展和抗沖耐磨材料的分類三方面綜述了水利工程中材料的選擇要求。同時(shí)，該書綜合講解了水工建筑物的分類及特點(diǎn)，并對水工建筑物沖磨破壞原理及抗沖耐磨材料的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論，這為后續(xù)的材料性質(zhì)、性能及應(yīng)用講解奠定了良好的基礎(chǔ)，且能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究人員指明研究方向。

二、統(tǒng)籌材料市場，羅列了水利工程中的常見無機(jī)非金屬材料

針對水利工程中建筑材料選擇與應(yīng)用的相關(guān)問題，《水利水電工程抗沖耐磨材料與應(yīng)用》一書在進(jìn)行市場調(diào)研后，羅列了現(xiàn)階段建筑工程中常見的幾類無機(jī)非金屬材料，如環(huán)氧樹脂、聚合物改性水泥基和聚脲等抗沖耐磨材料。其中，環(huán)氧基液、環(huán)氧膠泥、環(huán)氧砂漿和環(huán)氧混凝土均可以獨(dú)立或混合的形式應(yīng)用于水利工程建筑中，且由該類材料建成的水工建筑具有極高的抗沖擊性與耐磨性。

三、兼顧材料分析，介紹了水利工程中無機(jī)非金屬材料的性能測試方法

在將無機(jī)非金屬材料應(yīng)用于水利工程建筑的實(shí)踐過程中，為充分保障工程質(zhì)量及安全性能，工程人員通常需要先對建筑材料的性能進(jìn)行測定?！端姽こ炭箾_耐磨材料與應(yīng)用》一書在第四章中詳細(xì)介紹了無機(jī)非金屬材料的性能測定方法，包括抗沖耐磨性能測試、抗空蝕性能測試、力學(xué)性能測試和耐候性能測試等。工程人員能夠依據(jù)書中所述方案對具體的施工材料進(jìn)行試驗(yàn)，并驗(yàn)證材料的可靠性與實(shí)用性，這有效地避免了由建筑材料質(zhì)量引發(fā)的工程安全事故。

四、考慮建筑過程，討論了無機(jī)非金屬材料的加工與施工工藝

為進(jìn)一步推動(dòng)無機(jī)非金屬材料在水利工程領(lǐng)域的應(yīng)用，《水利水電工程抗沖耐磨材料與應(yīng)用》一書還針對性地講解了該類材料的加工與施工工藝，并以典型工程應(yīng)用為例討論了材料應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的問題及對應(yīng)解決方法。具體而言，該書從無機(jī)非金屬材料配制、施工前準(zhǔn)備、建筑表面基面處理和建筑后期養(yǎng)護(hù)等多個(gè)方面出發(fā)，細(xì)致介紹了各個(gè)過程的工藝操作方案，進(jìn)而為讀者提供了系統(tǒng)性的材料應(yīng)用引導(dǎo)。

綜上所述，水利工程是現(xiàn)代基礎(chǔ)建設(shè)中的核心部分，在水利、水電、水保等多個(gè)領(lǐng)域具有重要的戰(zhàn)略性地位，而無機(jī)非金屬材料是水利工程中的一類重要建筑材料。因此，水利工程領(lǐng)域?qū)W者與技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)一步加大無機(jī)非金屬材料的研究及應(yīng)用力度，以助力工程建設(shè)的升級與優(yōu)化工作。