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呋喃混凝土在貴溪冶煉廠的應用

來源: 本站 作者: webadmin 發布時間: 2023-05-03 10:06:05 瀏覽次數: 73

呋喃混凝土在貴溪冶煉廠的應用

(黃石市匯波防腐技術有限公司   435004   曾先鋒)

 

摘要:本文介紹了呋喃混凝土的配合比設計方法、呋喃混凝土整體地面及構筑物設計方案,以及呋喃混凝土整體地面和構筑物的施工技術。為呋喃混凝土的大范圍應用開闊了思路。

主題詞:呋喃混凝土  應用  施工

 

江西銅業公司貴溪冶煉廠是八十年代建立的,其全套工藝、設備都是國外進口,屬目前國內最先進的冶煉廠之一。該廠先后經過一期、二期、三期改建、擴建。最早建設的電解車間采用水玻璃砂漿砌花崗巖塊材,呋喃膠泥勾縫。由于花崗巖在開采和加工中易產生裂紋,加之塊材地面膠結縫多、水玻璃砂漿不耐結晶鹽(硫酸銅)腐蝕等因素,該花崗巖塊材地面遭到破壞。在2002年,貴冶三期10萬噸ISA技改工程中,其電解精煉車間廠房樓地面、構筑物全部改用整體呋喃混凝土防腐。其中:

主跨:樓面、走道、踢腳線、設備基礎共計1303m2,地坑4個,中間槽2個共計110 m2,地溝2條436 m2

附跨:樓面、平臺、地面、踢腳線、立柱8個、設備基礎4個,共計1779 m2,陽極泥處理場180m2

總共防腐面積3700 m2,呋喃混凝土用量約160m3

現將其施工經驗進行總結如下。

 

  • 呋喃混凝土施工用原材料及配合比設計

1 施工用原材料

1.1 樹脂:施工用樹脂采用黃石市匯波防腐技術有限公司生產的XLZ型呋喃樹脂,它是一種低粘度的糠醇糠醛型呋喃樹脂,色黑褐,粘度為20~30秒。

1.2   混凝土粉:也采用黃石市匯波防腐技術有限公司生產的XLZ型混凝土粉,它呈灰色粉末,里面混合有固化劑。

1.3  耐酸石英砂:采用有良好級配的石英砂,石英砂的耐酸度要求不低于98.5%,體積安定性合格。

1.4  耐酸石英石:施工用的石英石為石英石碎石,規格為5~30mm,石英石耐酸度不低于98.5%。

  • 呋喃混凝土配合比的設計

呋喃混凝土的配合比設計不同于普通水泥混凝土,樹脂取代了水泥和水,作為膠結料,既不存在不同標號問題,也不存在水灰比問題。它主要是考慮選用適當的集料級配,在保證呋喃混凝土技術性能的前提下,使樹脂用量最小,以取得經濟上的合理性。

我們采用普通水泥混凝土的配合比設計方法——“絕對體積法”來計算呋喃混凝土中呋喃樹脂的最佳含量。

計算公式為:

Qg=Qg3=K2Pog

Qs=Qs2+Qs3=K(1-K)Pos+K2DgPos

Qp=Qp1+Qp2+Qp3=(1-K)Pop+ K(1-K)DsPop+K2DgDsPop

Qr=Qr1+Qr2+Qr3=(1-K)DpPor+ K(1-K)DsDpPor+K2DgDsDpPop

其中:1、Qg、Qs、Qp、Qr分別為粗、細骨料、粉料及膠凝料的含量;

2、Pog、Pos、Pop、Por分別為粗、細骨料、粉料及膠凝料的堆積密度;

3、Dg、Ds、Dp分別為粗、細骨料及粉料的空隙率;

4、式中K=f(A、B、d)=B /(Ad+B),B:最小斷面尺寸;d:粗骨料平均粒徑;A:澆搗呋喃混凝土的困難指數。

根據JGJ53-79《普通混凝土用碎石或卵石的質量標準及檢驗方法》和JGJ52-79《普通混凝土用砂的質量標準及檢驗方法》對各種集料進行測試,結果如下:

Pog=1499.66㎏/m3,Ds=0.431,K=0.839

Pos =1475.87㎏/m3,Dg=0.439

Pop =1268.89㎏/m3,Dp=0.529

按上述理論計算出各種材料的最佳用量如下:

Q=1056㎏,Q=647㎏,Q=448㎏,Q樹脂=224㎏

再經過實驗,做試塊調整,最后得出其最佳配合比如下。

呋喃混凝土施工配合比:(㎏/m3

呋喃樹脂:混凝土粉:石英砂:石英石 = 230:600:400:1100

  • 呋喃混凝土的物理力學指標

  按上述配合比制作的呋喃混凝土試塊,按GBJ82-85《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》和YBJ215-88《YJ呋喃樹脂材料防腐蝕工程施工及驗收規范》檢測各項物理力學指標如下:

  抗壓強度:54.3MPa

  抗折強度:14.8MPa

  線收縮率:0.08%

 

二、 防腐構造設計

    地面

三、 施工技術要點

  • 地面施工
    •  分格:根據地面面積大小和布置情況,在應力集中處如有設備基礎,柱子的地方,將地面用木條分成不大于12m2的面積。分格模采用40×20木條,木模表面包襯聚氯乙烯薄膜作脫模層。

1.2 呋喃混凝土的配制和運輸:采用強制式攪拌機拌制,混凝土一次拌制量不大于0.15m3,拌制好的呋喃混凝土料應均勻,使用時間不超過45分鐘。拌制好的呋喃混凝土采用手推翻斗車運輸,翻斗車內墊一層油氈,以免混凝土料粘結翻斗車。

1.3 施工:施工時先刷呋喃底漿料,底漿料配比為:呋喃樹脂:玻璃鋼粉=100:30,然后將呋喃混凝土料均勻攤鋪在方格內,用平板振動器進行振搗、壓實、抹平、收光。當呋喃混凝土施工完畢后,養護1天,取出分格木模,再養護4天,用呋喃膠泥灌縫,同時刮上一層1mm厚稀膠泥,配比為(㎏/m2):呋喃樹脂:膠泥粉=0.6:1.2。

1.4 施工完畢的呋喃混凝土地面應平整、光滑、色澤均勻、無氣泡、空谷、裂紋或固化不完全現象。

  • 地溝施工

地溝共2條,每條109m,配Φ8@200單層鋼筋、100mm厚的呋喃混凝土,我們將地溝分4段澆搗,每段澆搗完后,養護5天,再澆搗相鄰的一段。

2.1 制作模板:地溝全部采用竹夾板制作,竹夾板表面刷機油,再包襯聚氯乙烯作脫模層,模板厚8~10mm,根據地溝形狀制作成梯形,模板接縫處應嚴密,以防振搗時模板變形或漏漿。

2.2 鋼筋制作和安裝:按鋼筋配筋圖下料、綁扎好。用砂紙除銹后在8小時內刷第一遍環氧樹脂,固化后刷第二遍環氧樹脂,環氧樹脂配合比為環氧樹脂∶T31∶丙酮=100∶25∶15。鋼筋的保護層≥25mm,但應≤30mm,鋼筋安裝時用預先制作好的呋喃砂漿墊塊來控制其保護層。

2.3施工:澆搗地溝時,先澆搗底板,再澆搗壁板。底板澆搗時,壁板分2次布料,用φ50插入式振動棒振搗,壁板插點間距不應大于作用半徑的1.5倍,振動棒應緩慢撥出,在混凝土內不得留有孔洞,澆搗完畢后,應立即將混凝土表面壓實,抹平。

2.4 壁板呋喃混凝土終凝后,應松開支撐模板,養護3天后可全部拆模。

  •   中間槽施工

中間槽φ3000×2150,采用Φ12@200雙層配筋,150mm厚呋喃混凝土。

3.1 施工前準備:由于中間槽低于地平面1.65m,而其高度2.15m,它高于地平面以上部分有500mm高,因此,先采用紅磚在其地表面砌500mm高,并用水泥砂漿內外找平,以作為澆搗中間槽地平面以上部分的外模用。由于工程要搶進度,土建工序將基層沒處理好,槽底不時滲出地下水,最高時達100mm深,為了搶進度,我們采用泥桶等工具將水舀干,然后用“堵漏王”第一次堵漏,效果略有好轉,后又進行第二次堵漏,并用水泥在其上面鋪平,使之吸水硬化,經過上述處理后效果很明顯,放置3~4天,水泥面上很干燥,含水率<6%,可進行施工。

3.2 模板制作:采用竹夾板制作,竹夾板上包襯聚氯乙烯作脫模層,模板表面平整、接縫嚴密。模板支撐牢固,以防振搗時變形,模板一次支撐成功。

3.3 施工時,先澆搗底板,澆搗底板時應從一端到另一端,用φ50振動棒振搗至表面泛漿,并抹平。在底板邊緣與壁板接口處打毛。待底板固化1天后,再支壁板模澆搗壁板,在澆搗壁板前,先在接口處涂刷一道呋喃玻璃鋼膠料,在澆搗壁板時,用平口鏟將混凝土料均勻攤鋪,布料高度不應大于200mm,用φ50插入式振動器振搗,插點間距不應大于作用半徑的1.5倍,振動棒應緩慢撥出,在混凝土內不得留有孔洞。

壁板混凝土振搗時應由兩人打棒,并盡量對稱沿圓周進行,壁板施工必須一次澆筑完成,上一層澆筑必須在下一層初凝前進行。

3.4 壁板澆搗完畢后混凝土終凝后,應立即松開內壁模板支撐,混凝土養護3~5天后全部拆模。

 

四、 結束語

1、呋喃混凝土收縮較大,在應力集中處易因收縮而將混凝土拉裂,因此,必須進行分格處理,以盡量減少收縮應力。此時,分格面積最為重要。面積過大,還是產生收縮開裂;面積過小,施工較麻煩,效率低。我們經過不斷摸索,認為12 m2較為適宜。

2、澆搗地面時,必須先涂刷一道打底料,一來可濕潤玻璃鋼隔離層表面,除去因浮灰可能產生的“隔離”,二來可保證隔離層和面層更好地接合,以免形成空谷。

3、呋喃混凝土的拆模時間較為重要,拆模太早,呋喃混凝土的強度沒上來,易引起構筑物的變形,甚至崩塌;拆模太晚,約束了呋喃混凝土的收縮。我們通過不斷摸索,認為在呋喃混凝土終凝后(約24小時),可以拆除模板的支撐,讓其自由收縮;再待其固化3~5天,此時呋喃混凝土的強度可達最終強度的70%,這時才能完全拆除模板。

4、呋喃混凝土具有整體性好,防腐性能優良,耐沖擊,強度高,用途廣(還可澆搗酸洗槽、電解槽、溝蓋板、走道板等)等優點。通過不斷的推廣、應用、摸索,掌握材料的性能和施工技術,積累更豐富的施工經驗。它必將在今后的防腐建設中發揮更大作用。

 

 

 

 

 

●  參考資料

1  胡國曾“聚合物砼配合比設計”(蕪冶科技)1995年( 第十九期)P35~39。

2  JGJ53-79《普通混凝土用碎石或卵石的質量標準及檢驗方法》

3  JGJ52-79《普通混凝土用砂的質量標準及檢驗方法》

4  GBJ82-85《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》

5  YBJ215-88《YJ呋喃樹脂材料防腐蝕工程施工及驗收規程》

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