第三节 水利工程与材料
第三节 水利工程与材料
为了解决水利工程反滤问题，1987年省水科所洪有纬等根据土工织物良好的特性和众多功能，将其应用于黑龙江省水利工程中代替传统砂石反滤。并在该省高寒低温及险性环境中推广应用。1987年该成果被列为省政府重点科技推广项目，到1990年共有86座工程应用，铺设面积103万平方米，节省工程投资1 150万元。该土工织物在黑龙江省水利工程中每年推广应用400万～500万平方米。1990年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1987～1988年，省水科所盛守田等承担中日科技合作项目“三江平原农业综合试验站”项目中的“高强混凝土应用研究”子课题，进行了混凝土高效减水剂SM的试验研究，以满足增强混凝土强度及耐久性等特性，提出了“SM”的合成生产工艺，具备了小批量生产能力，并对其产品性能进行了大量试验研究。
1989年，省水科所马庆云等进行了橡胶折叠坝试验研究。橡胶折叠坝是利用挡水板下面的胶袋内充水使挡水板浮起形成挡水坝，从胶袋内排水时挡水板下落叠伏于底板。1989年通过省水利厅主持的技术鉴定，成果达国内先进水平，同年获专利权。
1991～1992年，省水科所黄义河主持进行低水头引水枢纽堆石坝改造技术研究。通过对214组水工模型试验，提出在堆石坝改造工程中可采用钢筋面网堆石坝、装配式面板阶梯坝、穿带式砼护面鼻坎坝、戽式低坝4种坝型。研究成果先后在尚志市鱼池渠首、海林县海南渠首、鸡东县东明渠首等多项工程中得到应用。该成果于1994年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1991～1994年，省水科院洪有纬与水利部南京水科院、松辽委水科院共同完成国家科委、水利部技术成果重点推广项目“土工织物在水利交通建筑领域的应用技术”，历时3年在全国77座工程中推广应用土工织物，直接节省工程投资1亿元，1995年通过水利部组织的专家组的验收，1996年获水利部科技进步奖二等奖。
1995～1997年，省水科所刘兴元等开展了寒冷地区水工混凝土增强措施与修补材料的研究。该项研究采用“丙烯酸铬＋叔胺”作催化剂完成丙烯酸环氧脂的合成反应，并进行了浆材性能和树脂砂浆的性能研究，以及低温或负温的成型试验研究；在乳液砂浆配合料研制中，根据乳液基础理论，以最低成膜温度为基础合成配方的衡量标准，并对产品进行综合性能检验以及PS板的粘接试验研究。该产品1996年在哈尔滨市月亮湾新区建设地下排水管网中应用，通过对420米管网的混凝土管接缝进行防水处理，结果完全符合国家标准。该成果1998年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
同期，为了提高混凝土表面抗冲刷、耐磨损性能，省水科院吕丽华研制寒冷地区混凝土表面强化材料。该材料是利用工业废料硅铁粉研制出提高混凝土表面抗冲刷、磨损、磨耗性能的材料，克服了以往材料易锈蚀的缺点，采用面层防护代替整体防护，显著降低成本。其表面强化混凝土的抗磨性能比空白混凝土提高60％～75％，抗渗性、抗碳化性能比空白混凝土提高25％。该产品1996年在黑龙江省勃利县中鲜灌区渠首工程应用，每立方米混凝土节约成本45元，成效显著。该材料在水利工程、交通行业推广应用，效果良好。该成果2001年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1995～1998年，省水科院张守杰等主要针对改善和提高寒冷地区混凝土耐久性问题，采用化工合成方法研制以丙烯酸环氧脂和三聚氰胺甲醛缩聚物为主要原料的SB型混凝土抗冻外加剂（SB－M混凝土高效减水剂、SB－G1引气减水剂）等系列产品。1999年以来已在黑龙江省龙头桥水库、磨盘山水库、云锋水电站、哈尔滨和齐齐哈尔市城市防洪等几十余处大中型水利水电工程及哈尔滨市天值商品砼搅拌站、宇辉商品混凝土搅拌站等市政工程中推广应用。该成果2002年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
同期，省水科院孙江岷等进行平原水库土坝护坡材料的试验研究，提出了具有寒区工程设计特色的抗冻胀、抗冰推、抗冰层弯矩作用下的一整套设计计算方法和计算机软件。该研究提出的埋石混凝土护坡结构形式，是北方寒区平原水库土坝防冻破坏的最佳结构形式，具有技术可行、经济合理、安全可靠、施工工艺简便易行，有利于旧坝护坡改造、便于广泛推广应用的特点。该成果1998年通过省水利厅组织的技术鉴定，应用于黑龙江省联丰水库、东方红水库、泥河水库等6座护坡改建工程。该成果1999年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1995～1999年，省水科院张滨主持开发了混凝土反应式引气剂的制备合成工艺。该产品系烷基聚硅氧烷乳液，它在混凝土中引入的气体除一部分来自空气外，绝大部分是通过其本身所含活性氢与水泥组分发生化学反应而产生的。该成果2000年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1997～2003年，省水科院于伯芳主持对高寒地区有坝引水渠首工程设计新技术进行深入系统的研究。先后完成“黑龙江省中小河流河槽断面特性及河宽稳定性工程分类研究”“平原河道闸坝结合渠首坝闸宽比合理性研究”“竖直墙式闸坝基础稳定性研究”“倒‘T’形闸坝基础稳定性研究”“‘Π’形闸坝基础稳定性研究”“钢筋笼砌石护坦消能防冲研究”“齿型堰断面定床模型试验研究”“人字堰与斜堰整体水工模型试验研究”“低水头渠首新结构新型式实验工程设计、观测及造价分析”“黑龙江省有坝引水渠首工程调查分析”等10项专题研究，这些研究成果分别应用于三座实验工程：1999年修建的尚志市黑龙宫灌区东五干渠首工程，2003年修建的东二干渠首工程和东三干渠首工程。采用该技术方案修建渠首工程比传统方案可节省工程造价40％左右，并且施工方便，可以延长施工季节。该成果2004年12月通过省水利厅组织的技术鉴定，认为总体上达到国际先进水平。
2001年，省水科院张滨主持研究开发了用于混凝土结构分裂填缝板的新型聚乙烯泡沫塑料板材。该板材系可替代木材的环保型土工合成材料，具有较高拉伸、撕裂、拉折性和优良的抗压性和回弹性。该项研究2002年通过省水利厅组织的技术鉴定，该产品填补了国内空白，居国内领先水平。发泡聚乙烯混凝土填缝板适合中国不同气候区域，尤其适合中国三北地区，其成本比沥青木板略低，是一种优异的环保替代材料。
