高速水流下空蚀热效应对水泥水化产物的破坏

何旸^1,2，钱文勋^1,2，张燕迟^1,2，蔡跃波^1,2，王新^1,2

1. 南京水利科学研究院2. 水利部水工新材料工程技术研究中心

摘 要：随着坝工技术的提高和水力资源的深入开发利用,高坝建设发展迅速,其泄量大、流速高时的泄洪消能和抗空蚀保护问题是目前建设中的主要技术难题。区别于传统对高速水流引发空蚀的力学破坏定义,本研究从热学角度阐述了空蚀引起破坏的机理。本研究利用超声波空蚀仪进行不同类型水泥净浆空蚀试验,综合空蚀破坏面表面分析和对空蚀破坏后的水泥水化产物微观成分分析,对空蚀在硬化水泥表面产生的热效应进行测定和研究分析,初步讨论空蚀热效应对混凝土结构的破坏机理。试验结果表明,空蚀对水泥净浆表面的破坏不仅是简单的力学破坏,同时空蚀热效应还可以造成水泥水化产物的部分分解。具体而言,经过6h超声空蚀试验后的试样,水化凝胶损失量不低于40%,氢氧化钙的损失量在25%以上,这对硬化水泥浆体的劣化有较为显著的影响。

关键词：空蚀;热效应;水化产物;