無機非金屬材料在水利工程中的應用

馮 鐸

(蘭州理工大學材料科學與工程學院)

近年來，隨著我國水利調度與水資源管理要求的不斷提升，水利工程建設需求不斷增加。這一方面為居民的日常用水生活提供了堅實保障，另一方面有效地改善了全國各地區的水資源配置狀態。在水利工程技術飛速發展的當下，如何進一步提升水利工程建設效率、優化水利工程建設質量并不斷升級建筑工藝與建設水平已成為該領域工作者廣泛關注的重要問題。針對水利工程建設的現實需求，由陳亮、汪在芹、馮菁等聯合編著的《水利水電工程抗沖耐磨材料與應用》一書著眼于建筑材料問題，全面且詳實地討論了水利工程中常用的建筑材料及其性能與特點。該書于2018年3月由科學出版社出版，一經出版便受到了水利工程專業學生、科研人員和工程技術專家的廣泛關注。該書共包含6個章節，從工程實踐的視角出發，在對水利水電工程中的幾類抗沖耐磨材料分類的基礎上，重點介紹了薄層修補防護類抗沖耐磨材料的發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的基礎知識，清晰地了解材料的工程應用情況，且書中的典型案例分析能夠有效地輔助水利工程建設的實際施工過程。

一、結合工程實踐，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用》一書的開篇章節，為使讀者快速認識水利工程對建筑材料的需求，從抗沖耐磨防護的重要性、抗沖耐磨材料的發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，該書綜合講解了水工建筑物的分類及特點，并對水工建筑物沖磨破壞原理及抗沖耐磨材料的設計進行討論，這為后續的材料性質、性能及應用講解奠定了良好的基礎，且能夠為相關研究人員指明研究方向。

二、統籌材料市場，羅列了水利工程中的常見無機非金屬材料

針對水利工程中建筑材料選擇與應用的相關問題，《水利水電工程抗沖耐磨材料與應用》一書在進行市場調研后，羅列了現階段建筑工程中常見的幾類無機非金屬材料，如環氧樹脂、聚合物改性水泥基和聚脲等抗沖耐磨材料。其中，環氧基液、環氧膠泥、環氧砂漿和環氧混凝土均可以獨立或混合的形式應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非金屬材料的性能測試方法

在將無機非金屬材料應用于水利工程建筑的實踐過程中，為充分保障工程質量及安全性能，工程人員通常需要先對建筑材料的性能進行測定。《水利水電工程抗沖耐磨材料與應用》一書在第四章中詳細介紹了無機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、力學性能測試和耐候性能測試等。工程人員能夠依據書中所述方案對具體的施工材料進行試驗，并驗證材料的可靠性與實用性，這有效地避免了由建筑材料質量引發的工程安全事故。

四、考慮建筑過程，討論了無機非金屬材料的加工與施工工藝

為進一步推動無機非金屬材料在水利工程領域的應用，《水利水電工程抗沖耐磨材料與應用》一書還針對性地講解了該類材料的加工與施工工藝，并以典型工程應用為例討論了材料應用過程中可能出現的問題及對應解決方法。具體而言，該書從無機非金屬材料配制、施工前準備、建筑表面基面處理和建筑后期養護等多個方面出發，細致介紹了各個過程的工藝操作方案，進而為讀者提供了系統性的材料應用引導。

綜上所述，水利工程是現代基礎建設中的核心部分，在水利、水電、水保等多個領域具有重要的戰略性地位，而無機非金屬材料是水利工程中的一類重要建筑材料。因此，水利工程領域學者與技術人員應進一步加大無機非金屬材料的研究及應用力度，以助力工程建設的升級與優化工作。