抗空蚀材料

在水利水电工程中应用的抗蚀材料主要有掺有硅粉的特种混凝土、金属、铸石和高分子材料等 。

选择抗空蚀材料要考虑流速大小、过流介质品质品种和含量、环境温度变化情况等，一般要同时兼顾抗空蚀和抗冲磨两种性能 。

对于过流介质以悬移质为主的过流面， 抗磨蚀混凝土的强度等级根据含沙量和流速选择。C40以上抗磨蚀混凝土必须掺用硅粉和 高效减水剂。对于过流介质以推移质为主的过流面，应根据流速大小和过流介质品质选择特种抗磨蚀材料，如C50以上硅粉铁矿石骨料混凝上、硅粉铸石砂石骨料混凝土、硅粉钢纤维混凝土，或采用高强抗磨蚀混凝土，嵌固钢轨、钢板、质地坚硬的卵石或条石等 。

有机高分子材料常用的有环氧树脂、聚氨树脂等。一般用于水轮机叶片的抗空蚀材料。高分子混凝土材料由于其线膨胀系数与基底混凝土相差4〜5倍，泄水建筑物中只适用于水下环境温度长期稳定的部位 。

抗空蚀材料原理

材料的抗空蚀性能与材料本身的物性、 力学特性、内部结构特性以及其化学性能等有关。要根据水流的运动特性与材料的特性对抗蚀材料进行优选，因为在不同的水动力条件下会有不同的空泡流动和位置不同的空蚀 。

抗空蚀材料抗空蚀能力

一般情况下，刚度大的材料抗空蚀能力也较佳。但韧性材料可吸收一部分冲击能量，减少材料因疲劳而导致的断裂破坏。延性高、 弹性模量低的材料可贮存部分冲击能量，但不能超过材料的弹性极限，否则会产生突然断裂 。

掺气抗蚀设施(aerators)，是使高速水流在其边界附近掺气以防止泄水建筑物边壁材料空蚀破坏的工程设施的统称。一般是在易发生空蚀的过水边壁设置局部挑起、突跌、突扩等体型构造物，使急流通过时产生脱离和低压腔，此低压腔部位有与大气连通的通气孔，于是水流仍能不断挟卷和掺入空气。

掺气抗蚀设施，按体型分,实用设施有挑坎式、跌坎式、跌槽式、挑跌坎式、坎槽联合式以及平面实扩式;除最后一种主要用于高压闸门后水流侧壁掺气外,其余五种都用于水流底部掺气,其中有坎的常合称为掺气坎,有槽的又合称为掺气槽。掺气能改变水流与边壁间的压力状态,使空泡溃灭时作用于边壁的冲击力大为减弱，从而起防蚀作用。但从掺气设施处掺入的空气仍会沿程逐渐逸出，故当高速水流流程很长时,要有多道设施。目前经验表明，一道掺气设施的保护长度可达50~60m。经验还表明,以气体积与水体积之比表示的掺气量达5%时足可使一般混凝土边壁有效抗蚀。水流表面自掺气显然可扩展至全过水断面的部位可不必用上述设施。2100433B