眾所周知,高速水流的空蝕一旦產(chǎn)生,任何材料一般均會(huì)發(fā)生破壞,因此對于如何選擇減免空蝕破壞的工程措施,一般來說,首先在于防,即通過工程措施防止空蝕的發(fā)生,如采用給高速水流摻氣的工程措施減免空蝕,使結(jié)構(gòu)體形流線化并限制過流表面的平整度等;其次才在于抗,即選擇抗磨抗空蝕性能好的材料,當(dāng)空蝕產(chǎn)生后,使破壞的速度和危害盡可能的減小。那么選擇材料時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)應(yīng)該也服從這一防和抗的關(guān)系,即以預(yù)防空蝕為主,以選材抵抗空蝕破壞為輔。具體的講,就是選擇抗磨抗空蝕材料時(shí),首先應(yīng)要求所選用的材料不能造成產(chǎn)生空蝕的條件:
混凝土護(hù)面應(yīng)易于作面,以滿足設(shè)計(jì)要求的平整度,這就要求所選用的混凝土施工和易性好;
要求護(hù)面材料在宏觀上比較均質(zhì),這就要求所選用的混凝土必須滿足施工簡單,質(zhì)量容易控制,以保證混凝土的強(qiáng)度均方差較小,在水流的沖刷和含沙水流的磨損作用下不致產(chǎn)生能夠產(chǎn)生空蝕的不均勻的不平整表面,即再生不平整度應(yīng)該滿足要求;
所選用的混凝土施工后的表面,不應(yīng)產(chǎn)生較大的裂縫,以免由此產(chǎn)生空蝕破壞,即所選材料應(yīng)盡可能的不產(chǎn)生裂縫。
另外,所選材料應(yīng)滿足高速水流的特點(diǎn)。具體的講,就是施工后的護(hù)面,能夠承受高速水流脈動(dòng)壓力作用和高動(dòng)水壓力的作用,在高速水流的長期作用下,自身能夠保持穩(wěn)定。尤其是當(dāng)空蝕發(fā)生并形成坑洞后,不會(huì)產(chǎn)生沿裂縫的斷裂沖毀破壞。
近年來,一種新型的抗沖耐磨材料—HF高強(qiáng)耐磨粉煤灰混凝土(HF混凝土),由于具有與硅粉混凝土相當(dāng)?shù)目箾_耐磨性能和抗空蝕性能,同時(shí)克服了硅粉混凝土易于裂縫和施工困難的缺點(diǎn),在工程應(yīng)用中取得了較大的成功,證明是一種符合以防為主兼顧優(yōu)良的抗磨抗空蝕性能又能夠滿足高速水流脈動(dòng)壓力和動(dòng)水壓力作用保持自身穩(wěn)定的護(hù)面材料。