聚合物水泥基耐磨内衬料在焦槽工程中的应用

牛继香 张 华

(山西钢铁建设(集团)有限公司，山西 太原 030003)



聚合物水泥基耐磨内衬料在焦槽工程中的应用

牛继香 张 华

(山西钢铁建设(集团)有限公司，山西 太原 030003)

比较了耐磨板材与聚合物水泥基耐磨内衬料两类型耐磨内衬材料在料仓工程应用中的优缺点，并以某炼铁厂高炉工程焦槽料仓耐磨内衬层施工为例，阐述了聚合物水泥基耐磨内衬料施工的工艺要点，促进了聚合物水泥基耐磨内衬料的推广应用。

耐磨板材，聚合物水泥基耐磨内衬料，料仓，混凝土基层

0 引言

钢铁行业的高炉混料仓、烧结料仓等一般是由混凝土或钢板构成。由于物料的摩擦与冲击造成原结构层表面不断损耗，为延长料仓使用周期，需增加一层耐磨内衬层来保护原结构层。此耐磨内衬层须具有与基层混凝土(钢筒)仓的粘结强度高，抗耐磨性好、抗冲击性好，耐久性好，使用期限长，易二次维护等特点。本文结合焦槽料仓耐磨内衬层施工案例介绍耐磨内衬材料的选择及聚合物水泥基耐磨内衬料的施工方案。

1 耐磨内衬材料的选择与性能比较

目前，市场上应用较多的是板材型耐磨内衬和水泥基耐磨内衬材料。耐磨板材主要有：铸石板、压延微晶板、尼龙衬板、聚氨酯衬板、聚乙烯衬板、聚苯乙烯衬板等。聚合物水泥基耐磨内衬浇筑料执行JG/T 270—2010工业构筑物水泥基耐磨材料标准，因厂家不同，配方略有差异。下面就两类耐磨材料的优缺点比较如下。

1.1 板材施工优缺点

板材耐磨层施工是在混凝土基层或钢基层上用呋喃胶泥粘贴铸石板或压延微晶板，该种方法的优点是具有较高的耐磨性，从而延长设备使用周期。缺点主要有：1)铸石板脆性大，不易承受重物的冲击，尤其是边缘无约束的部位；2)块状铺贴整体性差，拼接缝就是冲击和剪切破坏的薄弱环节，使用时一块板材脱落，会造成耐磨保护层大面积脱落的现象，剥落碎块还会造成输料带损伤；3)局部脱落不利于修复；4)铸石板粘贴工序施工周期长；5)呋喃胶泥在低温下固化慢，不耐高温(200 ℃)，含有有害化学物质，不利于环保。

1.2 聚合物水泥基耐磨内衬料优点

聚合物水泥基耐磨内衬料适用于混凝土基层和钢板基层内表面的防护处理，它是由工厂进行准确配料加工生产的袋装特种干混砂浆，需在现场加水强制搅拌后采用抹灰施工工艺成型；是由耐磨耗骨料、高强水泥、聚羧酸减水剂、高强纤维、特种聚合物等新型材料复合而成的具有高强度、高抗冲击耐磨性能的材料。主要技术指标见表1，从表1可看出，其性能指标远超国家标准。

表1 SIS聚合物水泥基耐磨内衬料主要技术指标

聚合物水泥基耐磨内衬料施工的主要优点：1)抗流坠，一次抹灰厚度可达50 mm无流坠；2)和基层结合牢固；3)易施工，一次成型整体效果好，缩短了施工周期；4)具有高强度、高抗磨、低导热、微膨胀、抗微裂的特点；5)造价低；6)易维护和修复，是板材耐磨层的理想替代产品。

2 工程概况

某炼铁厂高炉工程包括焦槽料仓7个、矿槽料仓22个，以及转运站料仓4个，均由竖直仓壁及锥形料斗组成，料斗内壁四面为60°梯形坡面，呈漏斗形布置。其中焦槽料仓为混凝土框架结构，料斗部分为钢结构，上部开口为8.6 m×9.7 m，料仓顶标高为28.3 m，底标高为15.7 m。按设计要求仓壁内侧做40 mm厚耐磨内衬料层。

3 聚合物水泥基耐磨内衬料在本工程中的应用

3.1 施工前工艺准备

在进行耐磨内衬料施工前，焦槽料仓的混凝土基层已施工完超过28 d，达到最终硬化强度，为了保证耐磨层和原有混凝土基层粘结牢固，形成有机整体，采取以下三个必要的工艺准备：基层处理、铺设钢筋网、涂刷界面剂。

3.1.1 基层处理

界面基层处理主要注意粗糙程度、完好程度、洁净程度。基层越粗糙，界面结合面积越大，合力越大，抵抗剪切破坏的能力就越强；粘结面受损伤越轻，内部产生缺陷越少，粘结性能越好；减少杂质，有利于提高粘结强度，所以要对混凝土基层进行凿毛，表面有疏松部位应予剔除，用压力水冲洗混凝土基层和钢基层表面，不得有浮浆、脱模剂、油污和残渣等杂物。

3.1.2 铺设钢筋网

为了保证耐磨层与基层粘结的整体性，减少大面积抹灰造成的抗磨层收缩，增大约束，防止产生空鼓和裂纹，在基层表面需埋设钢筋网。混凝土基层：钻孔深70 mm，孔径10 mm；用钢筋锚固料锚固φ6 mm钢筋，钢筋埋设深度70 mm，间距250 mm，外露于原混凝土表面20 mm，φ6.5钢筋网片间距250 mm，与植筋外露15 mm处点焊成整体钢筋网片(见图1)。

钢结构基层：呈梅花状焊接锚固钩。横排间距150 mm，竖排间距150 mm，交错焊接，在焊接钢筋前端弯成“L”即可(见图2)。

3.1.3 涂刷界面剂

施工前2 h充分湿润基础表面，施工时将浮水吸干。按界面剂干料重量的30%加水拌合，拌合后的界面剂为浓稠浆体，将搅拌好的水泥基界面处理剂均匀涂刷在已处理好的混凝土基层表面，不能漏刷，并保证随涂随用。

3.2 耐磨料施工及养护

3.2.1 耐磨料搅拌

耐磨料采用强制式搅拌机搅拌作业，整包投料，先干混搅拌30 s，再按干粉重量的12%～15%确定用水量加水搅拌3 min～4 min，待和易性良好且不流坠时停止搅拌。使用时浆体拌合物需随用随拌，以免和易性减弱不利施工，造成材料浪费，因此从加水搅拌到施工完毕时间应控制在40 min内为宜，对已初凝变硬的浆体拌合物不准使用。

3.2.2 耐磨料抹灰

界面剂涂刷后应立即进行抹灰施工，抹灰时要由左向右用力按压，不得有集结、漏抹、流挂等现象。本工程设计耐磨层厚度为40 mm，可一次抹灰到位。混凝土结构与钢结构相接部位的耐磨层抹灰施工应设置3 mm宽分隔缝。抹灰施工应由下至上逐层连续作业，下层脚手架拆除同时对脚手架支撑位置进行及时补灰。

3.2.3 耐磨料压光

压光工序非常重要，可降低抗磨层表面的粗糙度，使表面平整有利于出料通畅，不堵料。抹灰约1 h后，耐磨料接近初凝时进行压光处理。

3.2.4 耐磨料养护

耐磨内衬料在常温施工时，应在施工完毕后第2天洒水养护。养护7 d后卸掉防护措施即可投入使用。冬季施工时应执行以下冬施措施：

1)抹灰作业前，料槽上口用篷布覆盖(预留下料口)，料槽内部需设多个加温电炉，加温至5 ℃以上方可进入界面处理及抹灰作业；2)耐磨内衬料采用50 ℃～60 ℃热水搅拌，耐磨内衬料拌合物运输器具进行外保温；3)耐磨层施工完毕严禁洒水养护和湿草帘覆盖处理；4)耐磨层施工完毕48 h后逐个撤出加温电炉。

4 工程后期效果跟踪

某炼铁厂高炉工程7个焦槽料仓采用聚合物水泥基耐磨内衬料做耐磨内衬层后投产使用半年，矿槽内表面无缺损现象，投产一年后，矿槽内表面仅有轻微麻面现象，无大面积脱落现象。

5 结语

工程采用了新型建筑材料——聚合物水泥基耐磨内衬浇筑料取代了以往的铸石板贴面做料仓防护内衬，经过较长时间检验，显示出极高的综合性价比。事实证明，聚合物水泥基耐磨内衬浇筑料是一种值得推广的新型实用建筑材料。

[1] 任恩平,邵正明，于海洋，等.工业仓储构筑物内衬水泥基耐磨料的研制及应用[J].混凝土，2008(9)：95-97.

Polymer cement-based wear-resisting lining material in the project of the coke trough application

Niu Jixiang Zhang Hua

(ShanxiSteelConstruction(Group)Co.,Ltd,Taiyuan030003,China)

Compared the wear plate and polymer cement-based wear-resistant lining in two types of advantages and disadvantages of wear resistant lining material in the engineering application of silo, and with a iron coke trough of blast furnace bunker wear-resisting lining layer construction as an example, this paper expounds the polymer cement-based wear-resistant lining construction key points, enhance the application of the polymer cement-based wearing-resisting lining material.

wear-resistant plate， polymer cement-based wear-resisting lining materialm, silo, concrete base

1009-6825(2016)18-0098-03

2016-04-13

牛继香(1980- )，女，助理工程师； 张 华(1984- )，男，工程师

TU525

A