烟囱耐酸耐热轻质浇注料施工控制方法

梅振华 于国新

摘要：烟囱耐酸耐热轻质浇注料施工工艺是国内罕见的施工工艺，这也就决定了它在施工没有可以借鉴的经验，从而给施工控制提出了严峻的考验。

关键词：烟囱轻质浇注料施工 控制

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

印尼巴淡岛某2×65MW火电燃煤机组烟囱设计高度为90m，为单筒式钢筋混凝土结构；烟囱顶部内径为4.3m；±0.000处烟囱内径为8.22m，壁厚为180mm-320mm。内衬防腐材料为耐酸胶泥、耐酸耐热轻质浇注料、防腐涂料等。工程所在地是热带雨林气候，常年潮湿高温，印尼巴淡岛年平均降雨量为2600 mm，一年四季气温大约在25℃---35℃之间，湿度常年在70%—95%之间。

烟囱内衬浇注料在施工期间，曾在不同高度出现裂缝，主要是环向裂缝，逐渐塌落，甚至将内衬钢筋网片也扯断。技术人员经过上网查询、咨询厂家技术员等和施工单位一起召开专题分析会进行讨论等措施，从浇注料的仓储、搅拌、施工过程等环节进行分析研究，摸索出一套针对在高温度、高湿度地区施工耐酸轻质浇注料的施工方法；使整个烟囱内衬施工得以顺利完成，得到国内烟囱专家和印尼国家劳工部组成的验收组的充分肯定和好评，经检查验收全部合格，满足设计要求。下面我将施工过程及原因分析、控制措施等一一介绍给大家。

二、浇注料的基本特性

本工程烟囱耐酸浇注料采用耐酸耐热轻质浇注料，容重≤1000kg／m3，导热系数≤0.35w/(m.k)，抗压强度≥8.0MPa；内衬厚度为0.15―0.25m。内衬浇注料是由西南某市耐火绝热材料有限责任公司生产的产品，产品主要为耐酸骨料、耐酸粉料、纳水玻璃和固化剂配合而成。厂家要求搅拌好的料必须在30分钟内用完，超时或硬化的料不得使用，4天强度能达到≥8MPa。轻质骨料结构孔隙率大，表面粗糙，粒径约5mm，骨料和粉料吸水率和吸湿性大，按配合比搅拌后流动性差。对运输和仓储要求比较高，生产厂家出厂时已把骨料和粉料按照比例装成小包并用编织袋包装好运到现场，临时存放在排水措施良好、防雨防潮干燥的仓库。

产品进场时，东电二公司在国内已进行产品取样复试，结果符合符合设计及规范要求。从对送样材料的检测结果可以看出，该浇注料具有体积密度小、凝固快、使用温度高、抗压强度随着温度和酸度的提高而提高、导热系数小、线膨胀系数小等特点。

三、施工工艺及裂缝出现

（一）设计情况

为了完全支承和拉结直接浇筑在筒壁内侧的轻质浇注料，外筒体施工时沿着标高方向每隔10.5m设牛腿，同时在筒体内侧表面设置直径为10mm、间距为300mm的钢筋网片。内衬浇注料厚度为150mm-250mm。

（二）施工情况

混凝土外筒到顶后，再施工烟囱耐酸浇注料。施工工艺为翻模工艺，模板采用长度为1.3m、宽度为0.15m、厚度为5cm的木板拼装而成，模板分为上下两层，木板上下端裁有子母口，下模板通过母口咬合上模板的子口，用数十根圆弧形、直径为16螺纹钢筋将内模板横向连接起来；木板上口和下口分别用木方呈辐射状通过脚手架进行支撑；辐射状木方形成平台可以作为施工平台，工人在上面施工。

现场采用350型滚筒式搅拌机拌料，随即将搅拌好的浇注料提升被倒入模板内，有人用丁字型专用工具振捣密实，24小时固结后拆模；继续下一板的施工。

（三）裂缝的出现及发展

在4月中旬至10月中旬施工烟囱混凝土外筒，10月22日开始转入烟囱内衬浇注料施工。次日拆模时，发现浇注料粘模板的情况很严重，很难脱模；随后，发现留置的试块强度也没有达到设计和规范要求，强度仅达到产品设计强度的25%左右。10月26日，发现烟囱局部内衬有明显水平环向裂缝,之后经过几天的发展，发现裂缝宽度逐渐加大，长度不断扩展，最宽处达到50mm左右，到10月27日晚上，裂缝处出现倒塌，扯断了钢筋网片。

四、裂缝产生的原因分析

（一）材料因素

由于该材料是一种新材料、新技术，施工人员首次接触，不了解材料习性。国家没有耐酸轻质浇注料方面的规范标准，只有企业自已的标准，连行业标准也没有，施工只能按照材料生产厂家的施工说明的验收标准要求，从而大大地增加了施工管理和质量控制的难度。实践证明，该材料要求在一定的温度和适宜的湿度下，按照厂家提供的配合比施工才行，否则将需要调整配合比。

（二）环境因素

该内衬浇注料比较多应用在气候比较干燥的北方地区，结构物一般都不很高。这是首次使用在雨水较多、湿度较大的热带雨林气候。施工和仓储期间雨水较多，空气湿度较大，施工环境较差，工作场地狭小。筒内空气不流通，湿度更大。

（三）收缩应力

浇注料主要由轻质骨料、粘结剂和添加剂组成，其中粘结剂主要成分为水玻璃，而骨料吸水率和吸湿性大，浇注料凝结固化过程中的自然脱水现象，必然产生收缩应力。

（四）温差应力

工程当地，白天、晚上的温差较大，差10度之多；白天，太阳晒着的一面和晒不着的一面的温差也较大，晒着的一面混凝土表面温度达40多左右，晒不着的，这样筒体的一面温度只有25度左右，受热程度不一样，温差引起的胀缩就不一致，但温差应力引起的裂缝通常表现为杂乱无章，没有规律性。

（五）人的因素

由于该材料是一种新材料，新施工技术，施工人员首次接触，没有引起足够的重视，没有严格按照配比加水，或多或少。水质都是雨水很浑浊，也不符合厂家要求，材料的配合比随着气温和环境的变化而经常调整，稍不注意就会出现人为偏差。现场使用的搅拌机为滚筒式搅拌机，浇注料搅拌不均匀；有许多轻质骨料浮在浇注料表面，不能很好拌合在一起；厂家要求用强制式搅拌机。

五、对策与措施

烟囱内筒浇注料出现裂缝以来，多次组织召开质量专题分析会，组织相关单位进行讨论分析处理措施，经过数次实验，施工配合比数据调整，最终摸索出了适宜的配合比，强度达到设计要求，从而有效地保证了烟囱的顺利施工和工程质量。

主要采取了以下施工处理措施：

1、将搅拌机更换为强制式搅拌机，加料顺序改为先加干料再加水最后加固化剂；

2、更换施工用水，使用清洁的水源，并降低水温；

3、在烟囱内部增加大功率通风设备及烘烤灯具，分时段使用；

4、增加模板数量，并采用跳仓施工方法，减少浇注料的自重；

5、内衬浇筑时需要严格控制好时间和浇筑节奏。由于材质较轻，用机械振捣易浮浆，只能用人工振捣密实，每次浇捣高度不准超过300mm，加大人工震捣力度，并保持连续浇捣。

6、通过查阅资料、现场试验等方法，熟悉该材料习性；对烟囱筒首进行覆盖，防止落雨。

7、通过现场实验室，调整产品配比，将水玻璃掺量降至60%。

六、结论

通过上述措施特别是减少水玻璃掺量及改变加料顺序及调仓施工，提高了浇注料强度，降低了浇注料粘度，极大地方便了施工，加快了施工进度，烟囱内衬浇注施工按期顺利完成。经后续实验数据证明，烟囱耐酸耐热浇注料施工强度完全满足设计及规范要求，表观未出现裂缝，结构紧密。