1.4 水工混凝土技术的研究与进展概况

从20世纪50年代至今60多年，我国在水工混凝土原材料（水泥、掺合料、外加剂、骨料、纤维、聚合物）、混凝土配合比优化设计、水工混凝土耐久性与抗裂性、全级配大体积混凝土性能、接缝止水材料（塑料止水带、橡胶止水带、铜止水片、嵌缝材料等），以及水工混凝土修补材料（表面嵌缝堵漏材料、表面防渗材料、裂缝灌浆材料、剥蚀破坏修补材料、磨蚀修补材料、结构补强加固材料、水下修补材料、化学侵蚀防护材料等）都进行了大量试验研究，并取得比较令人满意的进展。

1.4.1 水工混凝土原材料

1.水泥

为了降低水工混凝土水泥水化热温升，20世纪60年代，长江科学院等单位研制成功低热微膨胀水泥，20世纪90年代中国建筑材料科学研究院研制成功高贝利特水泥（低热水泥），该水泥品种已列入低热硅酸盐水泥国家标准（GB 200—2003），中国水利水电科学院结构材料所对低热水泥混凝土性能进行了大量试验研究，并在三峡大坝工程做了现场试验，与中热水泥大坝混凝土性能作对比。

另外，为了利用高氧化镁含量中热水泥混凝土微膨胀性，在有条件的水泥厂生产氧化镁含量3.5%～5.0%的中热硅酸盐水泥，用于大坝混凝土。为了降低水工混凝土早期水化热，要求中热水泥比表面积不宜大于300m²/kg。

2.掺合料

水工混凝土掺合料在20世纪90年代前一般采用Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰作为掺合料，Ⅰ级灰很少，而在1996年三峡左岸大坝混凝土掺用Ⅰ级粉煤灰后，我国开发了大量Ⅰ级粉煤灰，很多火电厂都能生产Ⅰ级粉煤灰。除粉煤灰外，20世纪80年代开始对硅粉掺合料进行了研究与工程应用，特别是在抗冲磨混凝土与喷射混凝土中得到了应用。

20世纪90年代开始对磨细矿渣粉、凝灰岩粉、磷渣粉、锰矿渣粉进行研究与应用。1994年云南省照通鱼洞水库大坝混凝土采用磨细磷渣粉作为掺合料，云南弄令水电站碾压混凝土坝采用火山灰作为碾压混凝土掺合料，1997年云南省澜沧江上大朝山水电站大坝混凝土采用凝灰岩粉与磷渣粉（各50%）作为掺合料，2006年云南土卡河碾压混凝土坝，采用磨细矿渣粉作为碾压掺合料等^［1-5］。

除以上粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉、磷渣粉、火山灰、凝灰岩粉等活性掺合料外，还对石灰岩粉、白云岩粉、辉绿岩粉等非活性掺合料进行了试验研究与应用，如云南景洪水电站碾压混凝土坝采用锰矿渣粉与石灰岩粉复掺作为碾压混凝土掺合料，广西百色水电站碾压混凝土坝采用粉煤灰与辉绿岩粉复掺作为碾压混凝土掺合料，以及由中国水电第11工程局施工的蒙古泰西尔水电站碾压混凝土坝采用白云岩粉作为碾压混凝土掺合料^［1-5］。

3.外加剂

水工混凝土常用外加剂主要有减水剂、引气剂、泵送剂、速凝剂、膨胀剂、水下不分散剂等。

减水剂是水工混凝土最常用外加剂，已成为水工混凝土的第5组份。在20世纪60～70年代主要采用普通减水剂（第一代减水剂），其减水率相对较低，如木钙（木质素横酸钙）、糖蜜减水剂等；在20世纪80年代研制成功第二代减水剂——高效减水剂，其减水剂率在12%以上，高效减水剂主要有萘系、三聚氰胺、蜜胺类高效减水剂，水工混凝土工程从20世纪80年代至今大量应用萘系减水剂；在20世纪90年代研制成功第三代减水剂——聚羧酸盐类高性能减水剂，其减水率在25%以上，混凝土坍落度损失小，因此在水工抗冲磨混凝土，泵送混凝土中得到应用。

引气剂主要用于有抗冻要求的水工混凝土。早在20世纪50年代初期修建佛子岭连拱坝时就采用松香类引气剂，后来研制成功松香热聚物、松脂皂类引气剂，到20世纪80年研制成功801引气剂与DH₉引气剂，以及用天然皂角制成的SJ引气剂等。

泵送混凝土掺用的泵送剂，要求泵送混凝土坍落度（随时间）损失小。萘系泵送剂混凝土坍落度损失较大，而20世纪90年代研制成功的聚羧酸盐类泵送剂，其坍落损失较小。

速凝剂用于喷射混凝土。20世纪60～70年代喷射混凝土用速凝剂为有碱、固体粉状的，主要用于干喷法；至20世纪90年代研制成功无碱、液态速凝剂，主要用于湿喷法。无碱液态速凝剂比有碱粉状速凝剂有很大改进，具有很多优点，如喷射混凝土后期强度损失小，能显著降低回弹率，对人体皮肤无腐蚀作用，对环境无污染等。

膨胀剂主要用于膨胀混凝土。1985年我国研制成功铝酸钙膨胀剂（AEA），1986年研制出第一代硫铝酸钙膨胀剂（UEA），20世纪80年代还研制成功硫铝酸钙——氧化钙类膨胀剂（CEA），还有氧化钙类膨胀剂。我国水利水电行业还利用轻烧氧化镁作为膨胀剂配制水工大体积补偿收缩混凝土。在水利水电工程中常用的膨胀剂主要有UEA膨胀剂与轻烧氧化镁膨胀剂等。

水下不分散剂用于水下不分散混凝土。1985年原石油部施工技术研究所研制成功我国第一种水下不分散剂UWB-1，后来交通部二航局科研所研制出水下不分散剂PN，20世纪90年代南京水利科学研究所研制成功NNDC-2型水下不分散剂，中国水利水电科学研究院研制成功NDC-1A水下不分散剂，华东勘测设计研究院科研所研制成功NDC-A与NDC-B水下不分散剂。

4.骨料

20世纪50年代，我国水利水电工程混凝土砂石骨料采用天然骨料——砂卵石。20世纪60年代，首先在四川映秀湾水电站工地开始研究开发人工骨料，即人工砂与人工碎石；20世纪70年代修建乌江渡水电站时，采用石灰岩人工骨料取得很好的技术经济效果；随后在我国很多缺乏天然骨料的大中型水利水电工程采用人工骨料混凝土，如长江三峡二期与三期工程全部采用人工骨料。人工骨料岩性从最初用的石灰岩，到后来采用花岗岩、玄武岩、辉绿岩、石英砂岩、白云岩等。

水工混凝土骨料，除采用天然骨料、人工骨料外，还采用天然与人工混合骨料，如天然河砂配人工粗骨料，人工砂配河卵石，甚至细骨料有天然河砂与人工砂混合组成的混合砂，粗骨料也有天然河卵石与人工碎石混合组成的，还有两种不同岩石的人工碎石混合组成粗骨料等。因此水工混凝土骨料采用天然骨料、人工骨料与混合骨料三大类。

5.纤维

水工混凝土常用纤维主要有钢纤维、合成纤维、岩石纤维、纤维素纤维、碳纤维等。

20世纪80年代前主要用钢纤维，后来研发了合成纤维、玄武岩纤维、碳纤维等。而钢纤维从开始采用熔抽型钢纤维，后来采用钢丝切断型、薄板剪切型与钢锭铣削型钢纤维，钢纤维形状从开始的平直形，发展到压痕形、波形、端钩形、大头形、不规则麻面等异形钢纤维。

合成纤维从开始聚丙烯（丙纶）纤维，后来研发了聚丙烯腈（腈纶）纤维、聚酰胺（尼龙）纤维、改性聚酯（涤纶）纤维与聚乙烯醇纤维（PVA）等。合成纤维形状从开始的单丝纤维，发展到束状单丝和膜裂网状纤维等。

岩石纤维是岩石熔化后抽丝而得，如玄武岩纤维等。

纤维素纤维是从植物纤维提取加工而成，如UF500纤维素纤维。

碳纤维主要用于钢筋混凝土结构补强加固用，常用碳纤维产品是碳纤维布。

6.聚合物

聚合物主要用于对水泥砂浆或水泥混凝土改性，以提高水泥混凝土（砂浆）的变形性能。常用的聚合物有丙乳、氯丁胶乳、丁苯胶乳、乙烯—醋酸乙烯共聚乳液等。

1.4.2 水工混凝土配合比优化设计

水工混凝土配合比设计优化的目标是尽量降低混凝土用水量，相应减小水泥用量，降低水化热温升，提高混凝土抗裂性。例如长江三峡二期工程混凝土配合比，在设计阶段采用普通减水剂、不掺粉煤灰、花岗岩人工骨料大坝混凝土（四级配）用水量高达120kg/m³。在施工前，进行为期两年半时间的三峡工程混凝土配合比优化设计试验，通过三条措施，即掺高效减水剂、掺Ⅰ级粉煤灰、掺优质引气剂，混凝土减水率高达30%，使四级配大坝混凝土用水量由120kg/m³降到85kg/m³左右，相应降低了水泥用量，提高了混凝土性能。水工混凝土配合优化设计主要途径如下：

（1）选用低热水泥或中热水泥，以降低水化热温升。

（2）尽量选用线胀系数小、粒形圆顺的岩石，如石灰岩等。

（3）掺用优质粉煤灰，在条件允许情况下，尽量掺用Ⅰ级粉煤灰，其需水量比不大于95%，相当于固体减水剂。

（4）掺用高效减水剂或高性能减水剂（第三代减水剂），以尽量降低混凝土用水量。

（5）掺用优质引气剂，其减水率可达6%。

1.4.3 水工混凝土耐久性

1.抗冻性

水工混凝土抗冻性试验方法，从20世纪50～70年代采用慢冻法，到20世纪80年代初从日本进口全自动快速冻融试验机后采用快冻法，慢冻法1个冻融循环24h，而快冻法一个冻融循环3.5～4.0h，提高了试验效率。

水工混凝土抗冻性主要开展了冻融破坏机理、微观结构的研究，并进行了大坝混凝土、碾压混凝土、高强混凝土抗冻特性试验研究，以及初步提出适合我国国情，以混凝土结构安全使用寿命为目标的混凝土抗冻性定量化设计方法及相关技术条件^［1-6］。

以上抗冻试件都是湿筛二级配混凝土小试件（100mm×100mm×400mm），而实际大坝混凝土为四级配，因此在21世纪初开展了全级配混凝土大试件（400mm×400mm×1600mm）抗冻试验，取得了很好试验研究成果。

2.抗冲磨与抗空蚀性

20世纪60年代初，中国水利水电科学研究院首先研制成功混凝土冲刷仪（圆环法）与混凝土空蚀试验设备，并制订了混凝土抗冲磨与抗空蚀试验方法。20世纪80年代南京水利科学研究院从美国引进钢球冲刷仪与水下钢球法抗冲磨试验方法，也成为《水工混凝土试验规程》规定抗冲磨试验方法之一。随着高坝高水头泄洪建筑物的修建，提出高流速冲磨试验要求，因此在21世纪初中国水利水电科学研究院研制成功高流速混凝土冲刷仪，最高流速达40m/s（原冲刷仪为14.3m/s），试件断面尺寸为100mm×100mm，顶径500mm、底径490mm的圆环，该冲刷仪已列入《水工混凝土试验规程》（SL 352—2006）作为标准试验设备。

抗冲磨与抗空蚀混凝土材料方面进行大量试验研究，从20世纪60～70年代的环氧树脂混凝土、呋喃树脂砂浆、铸石板、铸铁板、轻型钢轨锒青杠木（或铸石板）等，到20世纪80年代开始至今的铸石骨料混凝土、铁矿石骨料混凝土、硅粉高强混凝土（最高为C70）、粉煤灰高强抗冲磨混凝土、多元胶凝材料抗冲磨混凝土、“海岛结构”环氧合金材料等。另外，还从美国引进聚脲抗冲磨防护材料等。

3.化学侵蚀性

20世纪80年代，主要开展无压力水条件下的混凝土溶蚀与硫酸盐侵蚀试验研究，至20世纪90年代，中国水利水电科学研究院进行了模拟实际工作条件的压力水作用下混凝土渗漏溶蚀试验研究，以及高浓度及应力作用下混凝土硫酸盐侵蚀试验研究。

4.碱骨料反应

20世纪50年代就开始进行碱活性骨料检验方法与抑制碱骨料反应措施研究，骨料碱活性检验试验方法，20世纪50年代的岩相法、化学法、砂浆棒长度法一直沿用至今。20世纪80年代开始研究砂浆棒快速法与混凝土棱柱体法，至20世纪90年代该两种新方法逐渐成熟，后被列入《水工混凝土试验规程》（DL/T 5150—2001）及SL 352—2006，作为标准试验方法。

抑制碱骨料反应措施研究，主要进行了采用低碱水泥（碱含量小于0.6%），掺加粉煤灰、硅粉、矿渣粉等掺合料，控制混凝土总碱量等三方面试验研究。

1.4.4 水工混凝土抗裂性

1.采取“三掺”措施提高混凝土抗裂性

20世纪60年代，中国水利水电科学研究院在刘家峡大坝工地进行了科研与生产相结合的开创性研究，优化大坝混凝土配合比，使天然骨料四级配大坝混凝土用水量降至80kg/m³，胶材用量降至140～160kg/m³。20世纪90年代国家“八五”科技攻关项目——大体积混凝土材料特性及配合比优化设计研究，采取掺高效减水剂、优质粉煤灰、优质引气剂等“三掺”措施，对二滩拱坝混凝土配合比优化设计，达到了高强（180d抗压强度40MPa）、中热（28d绝热温升25℃左右）、低弹（180d弹模35GPa）的技术要求，配合比优化后混凝土抗裂系数比原设计配合比提高45%左右。1996-1998年对长江三峡二期工程混凝土配合比优化设计，也采取“三掺”措施，使四级配人工骨料混凝土用水量由原设计配合比的120kg/m³降低至85kg/m³左右，大大改善混凝土性能，特别是提高了混凝土抗裂性。后来小湾等大坝混凝土配合比优化设计也同样采用“三掺”措施，提高了混凝土抗裂性。

2.低热高抗裂新型大坝混凝土

20世纪90年代中国水利水电科学研究院与中国建筑材料科学研究院合作，研究开发了高贝利水泥，配制成功低热高抗裂新型大坝混凝土，并开展了变温养护条件下混凝土抗压强度、抗拉强度、弹性模量、极限拉伸等性能试验。试验结果表明，低热高抗裂新型大坝混凝土的抗裂性优于中热水泥大坝混凝土。

3.水工混凝土抗裂性表达式

从20世纪60年代开始就对水工混凝土材料抗裂性表达式进行了研究，并提出其表达式。长期以来，水工混凝土材料抗裂性表达式提出了不少水工混凝土抗裂指数计算式，直到21世纪初中国水利水电科学研究院提出水工混凝土材料抗裂性（抗裂指数）与水工混凝土结构抗裂性（抗裂安全系数）的区别，对以往已有的水工混凝土材料抗裂指数计算公式进行了评价，指出它们存在考虑因素不全、公式物理意义不明确及考虑现场情况等问题，并提出考虑因素全面、物理意义明确的水工混凝土材料抗裂指数计算公式。

4.提高水工混凝土结构抗裂性措施

通过50多年来研究与实践，归纳起来提高水工混凝土结构抗裂性的技术措施主要有两方面，一方面是提高混凝土材料本身的抗裂能力，即选择优质骨料（如线胀系数较小骨料）、选用发热量低且有微膨胀自生体积变形的水泥、掺用活性掺合料（粉煤类、矿渣粉等），以及优化混凝土配合比等；另一方面是采取施工措施，造就混凝土能适应的人为环境（约束条件、温度、湿度等），即合理分缝分块、降低浇筑温度、通水冷却、加强养护与表面保护等。

1.4.5 特种混凝土

1.碾压混凝土

1978年我国开始研究碾压混凝土筑坝技术，1986年修建我国第一座碾压混凝土重力坝——福建坑口水电站大坝，高56.8m，以后修建了很多碾压混凝土重力坝、拱坝。30多年来，在碾压混凝土筑坝技术方面进行了大量试验研究与工程应用，主要进行高掺量粉煤灰碾压混凝土、人工砂中石粉利用、碾压混凝土层面结合、碾压混凝土抗冻性、变态混凝土的变态机理与变态浆材、多元胶凝粉体作为碾压混凝土胶凝材料、新型掺合料（如石灰岩粉等），以及碾压混凝土拱坝接缝重复灌浆技术与碾压混凝土层面允许间隔时间检测仪等试验研究，取得了很多有价值的研究成果。

2.喷射混凝土

1968年我国回龙山水电站地下厂房首先采用喷射混凝土与锚杆相合的支护，40多年来，喷射混凝土技术得到了很大发展与创新，从干喷机到湿喷机，从手工操作到智能机械手喷射，从粉状有碱速凝剂到液态无碱速凝剂，使喷射混凝土质量大大提高。

从喷射混凝土材料来看，20世纪80年代开始进行钢纤维喷射混凝土的研究及应用，20世纪90年代进行了聚丙烯纤维喷射混凝土研究与应用工作。

另外，2006年中国水利水电科学研究院对以往三种喷射混凝土与围岩粘结强度检测方法进行评价，并创造一种新检测方法——喷射成型试件轴拉法。

3.泵送混凝土

20世纪50年代从国外引进泵送混凝土技术，到20世纪60年代上海重型机械厂生产了仿苏C-284型混凝土泵（排量40m³/h），1981年原电力工业部水电七局水工机械厂研制成HB-30型混凝土泵。在泵送混凝土材料方面，主要进行掺用优质粉煤灰（提高可泵性、减少水泥用量、降低水化热温升），掺钢纤维、聚丙烯纤维泵送混凝土的研究及应用，以及三级配（最大骨料粒径80mm）泵送混凝土的施工技术研究等。

4.膨胀混凝土

20世纪50年代，膨胀混凝土采用膨胀水泥拌制，直到20世纪70年代我国研制成功膨胀剂，从此采用掺膨胀剂来拌制膨胀混凝土，主要产品有硫铝酸钙类、硫铝酸钙—氧化钙类、氧化钙类等三类膨胀剂。

我国水利水电行业，在20世纪80年代采用轻烧氧化镁膨胀剂来拌制水工大体积补偿收缩混凝土，轻烧氧化镁是由菱镁矿石（MgCO₃）经1000℃左右温度煅烧、粉磨而成。

另外，根据要求膨胀量大小，将膨胀混凝土分成微膨胀、小膨胀、较大膨胀与大膨胀四个等级，分别用于大体积混凝土补偿收缩、补偿收缩混凝土、填充用膨胀混凝土、自应力混凝土。

1985年由原石油部施工技术研究所从日本引进水下不分散混凝土施工技术，并研制成功我国第一种水下不分散剂UWB-1，尔后交通部二航局科研所、南京水利科学研究院、中国水利水电科学研究院、华东勘测设计研究院等单位先后都研制成功水下不分散剂，并进行了水下不分散混凝土施工技术研究。另外，中国水利水电科学研究院还主编了电力行业标准《水下不分散混凝土试验规程》（DL/T 5117-2000）。

6.纤维混凝土

20世纪80年代开始钢纤维混凝土研究与应用，主要用于抗冲磨部位。20世纪90年代开始合成纤维（聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维与聚乙烯醇纤维等）混凝土，以及岩石纤维（玄武岩纤维）混凝土的研究与应用，合成纤维混凝土主要用于混凝土面板堆石坝的混凝土面板等工程。建工行业制定了《钢纤维混凝土》（JC/T 3064—1999）与CECS38∶2004《纤维混凝土结构技术规程》等标准。

7.自密实混凝土

20世纪90年代，我国建工部门从日本引进自密实混凝土，我国水利水电行业也开始进行自密实混凝土的研究与应用工作，如长江三峡工程导流底孔封堵曾用过自密实泵送混凝土。我国中南大学等单位2005年制定了《自密实高性能混凝土设计与施工指南》，中国土木工程学会标准化委会员制定了《自密实混凝土应用技术规范》（CECS203∶2006）。

8.防渗墙混凝土

20世纪50年代末，我国水利水电工程砂砾石基础处理采用防渗墙，墙体材料为普通混凝土。为了降低其弹性模量，在混凝土中掺黏土，即黏土混凝土。至20世纪70年代末开始研究在防渗混凝土中掺粉煤灰与减水剂，即粉煤灰混凝土墙体材料，如葛洲坝工程大江上游围堰防渗墙就采用粉煤灰混凝土，节约水泥，增加流动性，便于施工。随着水利水电工程规模不断加大，防渗墙承受的水头日益提高，20世纪90年代开始研究高强低弹防渗墙混凝土，并在四川冶勒100m深混凝土防渗墙中得到应用，其28d抗压强度大于50MPa、28d弹性模量仅21.5GPa。

9.聚合物混凝土

聚合物混凝土主要用于水工混凝土建筑物修补工程，常用聚合物水泥混凝土（砂浆），常用聚合物有丙乳（丙烯酸共聚乳液）、氯丁胶乳、丁苯胶乳、氯偏胶乳等。

10.沥青混凝土

20世纪70年代初，东北白河水电站大坝（坝高24.5m）与甘肃省党河水库大坝（坝高58m）开始采用沥青混凝土防渗，当时沥青含蜡量较高，品质较差，随着我国化学工业的发展，我国沥青品质在不断提高。40多年来，我国水工沥青混凝土防渗技术已得到了较大发展，主要进行了改性沥青、乳化沥青、沥青混凝土热稳定性、低温抗裂性、抗老化性、水稳定性及抗疲劳等试验研究，并编制了《水工沥青混凝土试验规程》（DL/T 5362—2006）。水工沥青混凝土广泛应用于引水渠道与土石坝防渗工程，以及土石坝与混凝土坝渗漏处理工程等。

1.4.6 全级配大坝混凝土性能

1984年我国首次结合东江大坝工程开展了全级配大坝混凝土性能的试验研究工作，此后陆续进行了五强溪、二滩、三峡、小湾、龙滩等大坝全级混凝土性能试验研究。20世纪80～90年代主要进行全级配大坝混凝土抗压强度大试件（45cm×45cm×45cm）、劈拉强度大试件（45cm×45cm×45cm）、轴拉强度大试件（φ45cm×135cm）、极限拉伸大试件（φ45cm×135cm）、弹性模量大试件（φ45cm×90cm）、徐变与干缩及自生体积变形大试件（φ45cm×90cm）、抗渗大试件（φ45cm×45cm）等试验研究，至21世纪10年代开展了全级配大坝混凝土抗冻大试件（45cm×45cm×170cm）的试验研究。另外，20世纪90年代还结合小湾工程进行了全级配混凝土动载力学特性试验研究。

全级配大坝混凝土大试件与湿筛二级配混凝土小试件对比试验结果表明，大试件抗压强度为小试件的80%～90%，大试件劈拉强度为小试件的70%～80%，大试件轴拉强度为小试件的50%～60%，大试件极限拉伸为小试件的50%～70%，大试件弹性模量与小试件的基本接近或稍大，大试件干缩为小试件的30%～40%，大试件徐变与小试件徐变比约为两者灰浆率比，大试件自生体积膨胀变形比小试件的小，而大试件自生体积收缩变形比小试件有大，大试件泊桑比为小试件的80%左右，大试件抗渗性比小试件的差，大试件抗冻性比小试件差。大试件动载抗压强度比大试件静载强度提高16%左右，大试件动载抗压缩弹模比大试件静载弹模提高18%左右。

1.4.7 水工混凝土接缝止水结构与材料^［1-6］

1.水工混凝土接缝止水结构

20世纪80年代，结合混凝土面板堆石坝工程，开展了铜止水片、塑料止水带与流动性填料止水结构的工作原理、材料性能要求及止水结构设计方法的研究；20世纪90年代，结合水布亚面板坝（223m高）工程，开展了高面板坝接缝止水结构大模型试验及铜止水数值分析计算；21世纪10年代，结合吉林台面板坝工程，研制出GB自愈型止水结构。以上试验研究成果均在面板坝工程中得到应用。

2.水工混凝土接缝止水材料

（1）止水带。

20世纪60年代，中国水利水电科学研究院结构材料研究所在国内率先研制成功塑料止水带（PVC止水带），后来又研制成功橡塑止水带与橡胶止水带。20世纪90年代，根据面板堆石坝面板周边缝的运行特点，研发了适应大变形的波形橡胶止水带。根据工程施工需要，又开发了现场硫化接头仪，可以在工地实现橡胶止水带现场对接。

为了提高止水带与混凝土粘结性能与抗绕渗性能，研发了GB复合铜止水片、GB复合橡胶止水带等。

（2）嵌缝止水材料。

20世纪80年代研发了非硫化丁基橡胶嵌缝材料。为了降低成本，采用再生丁基橡胶研制成功GB嵌缝止水材料，广泛应用于面板堆石坝混凝土面板工程。

20世纪90年代研制成功聚硫密封胶、聚氨酯嵌缝密封材料、GBW遇水膨胀型嵌缝材料，以及GB复合橡胶止水板，加筋橡胶止水盖板等接缝表层止水材料。

另外，2005年中国水利水电科学研究院编写并颁布了《水工建筑物止水带技术规范》（DL/T 5215-2005）与《水工建筑物塑性嵌缝材料技术标准》（DL/T 949-2005）等。

1.4.8 水工混凝土建筑物修补材料^［1-7］

20世纪60年代初，采用环氧砂浆材料修补新安江厂房顶溢流面，从此我国开始进行水工混凝土建筑物修补材料的研究与应用。此后，开展了各种抗冲磨破坏修补材料（如环氧砂浆、呋喃砂浆、辉绿岩铸石、铸铁板、钢板等）的试验研究及应用，随后又开展了混凝土裂缝处理的灌浆材料（如丙凝、甲凝、环氧等浆材）。20世纪80～90年代进行了渗漏、裂缝、剥蚀等各种修补材料的研究与应用，如表面嵌缝封堵材料、表面防渗材料、裂缝灌浆材料、剥蚀破坏修补材料、磨蚀破坏修补材料、结构补强加固材料、水下修补材料与化学侵蚀防护材料等。

以上八大类修补材料主要包括以下材料^［1-7］：

（1）表面嵌缝封堵材料。

表面嵌缝封堵材料主要用于裂缝灌浆处理开槽嵌填、伸缩缝堵漏嵌填、集中渗漏封堵等。常用的表面嵌缝封堵材料有聚合物水泥砂浆、环氧砂浆、非硫化丁基橡胶、GB嵌缝材料、SR塑性止水材料、弹性聚氨酯嵌缝材料、腻子型膨胀橡胶、聚硫嵌缝密封材料等。

（2）表面防渗材料。

表面防渗材料主要用于处理大面积散渗。常用的表面防渗材料有聚合物水泥砂浆、沥青砂浆、钢丝网喷混凝土（砂浆）、环氧玻璃丝布复合材料（玻璃钢）、橡胶片材、聚氯乙烯防水卷材、GB复合土工膜止水板、SR防渗盖片、水泥基渗透结晶型防水材料、防水涂料等。

（3）裂缝灌浆材料。

灌浆材料主要用于渗水裂缝防渗处理、混凝土裂缝结构补强、混凝土伸缩缝渗水处理，以及基础与绕坝渗漏处理等。常用灌浆材料有水泥类浆材、环氧树脂类浆材、丙烯酰胺类浆材料、丙烯酸盐类浆材、甲基丙烯酸酯类浆材、聚氨酯类浆材、沥青类浆材、互穿网络复合浆材等。

（4）剥蚀破坏修补材料。

剥蚀破坏修补材料主要用于冻融破坏、钢筋锈蚀引起的混凝土保护层剥落等。常用的剥蚀破坏修补材料有水泥砂浆、预缩水泥砂浆、聚合物水泥砂浆、环氧砂浆、水泥混凝土、聚合水泥混凝土、环氧树脂混凝土、喷射混凝土、高抗冻性混凝土、钢筋阻锈剂、界面处理剂与防护涂料等。

（5）磨蚀破坏修补材料。

磨蚀破坏修补材料主要用于高速水流或夹沙（石）高速水流引起的混凝土冲磨与空蚀破坏修补。常用的磨蚀破坏修补材料有高强水泥砂浆、高强水泥石英砂浆、环氧砂浆、高强耐磨硅粉混凝土（砂浆）、高强耐磨粉煤灰混凝土（砂浆）、低收缩硅粉混凝土、多元胶凝材料抗冲磨混凝土、聚脲抗冲磨材料，以及“海岛结构”环氧合金抗冲磨材料等。

（6）结构补强加固材料。

结构补强加固材料主要用于混凝土结构与钢筋混凝土结构承载能力不够的补强加固工程。常用的结构补强加固材料有补强灌浆材料、钢板与粘结剂、预应力锚杆或锚索、玻璃钢、喷射混凝土、碳纤维复合材料等。

（7）水下修补材料。

水下修补材料主要用于水下混凝土建筑物裂缝、渗漏及冲坑等病害的修补。常用的水下修补材料有水下环氧砂浆、SXM水下快速密封材料、GBW遇水膨胀止水条、HK-963水下粘结剂、橡胶片材、SR防渗盖片、GB复合土工膜止水板、水下不分散混凝土（砂浆）、水下聚合物混凝土（砂浆）、水下环氧灌浆材料、水溶性聚氨酯浆材、聚氨酯/环氧树脂复合浆材、聚氨酯/甲凝复合浆材。

（8）化学侵蚀防护材料。

化学侵蚀防护材料主要用于溶出性侵蚀（渗漏、扩散）、分解性侵蚀（酸性侵蚀、碳酸与硫氢酸侵蚀、镁盐与胺盐侵蚀）、盐类侵蚀（硫酸盐侵蚀、盐类结晶侵蚀、苛性碱侵蚀）、有机质侵蚀（油类侵蚀、生物侵蚀）等化学侵蚀的防护，以及以上化学侵蚀破坏的修补。常用的化学侵蚀防护材料有硫铝酸盐水泥、抗硫酸盐水泥、掺矿渣硫铝酸盐水泥、掺活性掺合料硅酸盐水泥、聚合物水泥砂浆等。