无机非金属材料在水利工程中的应用

冯 铎

(兰州理工大学材料科学与工程学院)

近年来，随着我国水利调度与水资源管理要求的不断提升，水利工程建设需求不断增加。这一方面为居民的日常用水生活提供了坚实保障，另一方面有效地改善了全国各地区的水资源配置状态。在水利工程技术飞速发展的当下，如何进一步提升水利工程建设效率、优化水利工程建设质量并不断升级建筑工艺与建设水平已成为该领域工作者广泛关注的重要问题。针对水利工程建设的现实需求，由陈亮、汪在芹、冯菁等联合编著的《水利水电工程抗冲耐磨材料与应用》一书着眼于建筑材料问题，全面且详实地讨论了水利工程中常用的建筑材料及其性能与特点。该书于2018年3月由科学出版社出版，一经出版便受到了水利工程专业学生、科研人员和工程技术专家的广泛关注。该书共包含6个章节，从工程实践的视角出发，在对水利水电工程中的几类抗冲耐磨材料分类的基础上，重点介绍了薄层修补防护类抗冲耐磨材料的发展及其对水利工程的重要作用，并对水利水电工程中常用的环氧树脂类、聚脲类、聚合物类等抗冲耐磨材料的性能、表征方法及各类材料的施工工艺进行了介绍。通过阅读该书，读者能够快速获取水利工程建筑材料相关的基础知识，清晰地了解材料的工程应用情况，且书中的典型案例分析能够有效地辅助水利工程建设的实际施工过程。

一、结合工程实践，综述了水利工程中的建筑材料需求

在《水利水电工程抗冲耐磨材料与应用》一书的开篇章节，为使读者快速认识水利工程对建筑材料的需求，从抗冲耐磨防护的重要性、抗冲耐磨材料的发展和抗冲耐磨材料的分类三方面综述了水利工程中材料的选择要求。同时，该书综合讲解了水工建筑物的分类及特点，并对水工建筑物冲磨破坏原理及抗冲耐磨材料的设计进行讨论，这为后续的材料性质、性能及应用讲解奠定了良好的基础，且能够为相关研究人员指明研究方向。

二、统筹材料市场，罗列了水利工程中的常见无机非金属材料

针对水利工程中建筑材料选择与应用的相关问题，《水利水电工程抗冲耐磨材料与应用》一书在进行市场调研后，罗列了现阶段建筑工程中常见的几类无机非金属材料，如环氧树脂、聚合物改性水泥基和聚脲等抗冲耐磨材料。其中，环氧基液、环氧胶泥、环氧砂浆和环氧混凝土均可以独立或混合的形式应用于水利工程建筑中，且由该类材料建成的水工建筑具有极高的抗冲击性与耐磨性。

三、兼顾材料分析，介绍了水利工程中无机非金属材料的性能测试方法

在将无机非金属材料应用于水利工程建筑的实践过程中，为充分保障工程质量及安全性能，工程人员通常需要先对建筑材料的性能进行测定。《水利水电工程抗冲耐磨材料与应用》一书在第四章中详细介绍了无机非金属材料的性能测定方法，包括抗冲耐磨性能测试、抗空蚀性能测试、力学性能测试和耐候性能测试等。工程人员能够依据书中所述方案对具体的施工材料进行试验，并验证材料的可靠性与实用性，这有效地避免了由建筑材料质量引发的工程安全事故。

四、考虑建筑过程，讨论了无机非金属材料的加工与施工工艺

为进一步推动无机非金属材料在水利工程领域的应用，《水利水电工程抗冲耐磨材料与应用》一书还针对性地讲解了该类材料的加工与施工工艺，并以典型工程应用为例讨论了材料应用过程中可能出现的问题及对应解决方法。具体而言，该书从无机非金属材料配制、施工前准备、建筑表面基面处理和建筑后期养护等多个方面出发，细致介绍了各个过程的工艺操作方案，进而为读者提供了系统性的材料应用引导。

综上所述，水利工程是现代基础建设中的核心部分，在水利、水电、水保等多个领域具有重要的战略性地位，而无机非金属材料是水利工程中的一类重要建筑材料。因此，水利工程领域学者与技术人员应进一步加大无机非金属材料的研究及应用力度，以助力工程建设的升级与优化工作。