邓生安
(福州铁建建筑有限公司, 福建 福州 350013)
普通地面在遭遇碰撞或摩擦作用时易产生火花,若地面存在易燃易爆物品,则会引起爆炸、火灾等安全事故的发生,因此,应采用一些不会产生火花的地面材料来控制火灾发生。防油不发火地面多在码头、油漆厂、军工制造等区域内使用,根据燃烧和爆炸形成的条件,在可燃物、助燃物和点火源这三个因素中,点火源是引起火灾或爆炸危险的关键因素。在危险度较高的场所中,通常布满各种易燃烧、易爆炸的可燃物,控制火源是预防火灾和爆炸的关键。因此,《建筑设计防火规范》中将采用不发火地面规避火花的产生作为强制性条文,以从材料材质上避免引起火灾或爆炸事故的发生。
混凝土结构处在浸油环境中,油质会逐渐渗入到水泥石结构内部,降低水泥和粗细骨料间的粘结力,进而造成混凝土疏松,强度有所下降;化工品等渗入地下也会对生态环境造成破坏。防油渗地面是指在混凝土中加入三氯化铁或其他材料以达到油渗的目的。
表1 不发火地面的种类及特点
1.2.1 不发火有机材料地面
不发火有机材料地面包括木材、沥青和塑料等,但由于这些材料的导电性差,对导走静电是十分不利的,故这种材料在实际应用中,需同时考虑导走静电的接地装置,即要求在非金属地面体中安装致密接触的金属导线网络。目前,在不发火有机材料地面中,环氧树脂地坪、PVC地坪等材料具有整体结合性好、抗油污及耐磨损等特点,在工程实践中较为广泛应用以下工序:
(1)基底混凝土施工;
(2)在基底混凝土表面铺设导电网络,确保有效接地;
(3)在混凝土表面铺设防静电不发火耐磨地面材料层,厚度≥3mm;
(4)对地面进行收光处理。
1.2.2 不发火无机材料地面
不发火无机材料地面包括细石混凝土、水磨石、水泥石英砂等,骨料可以选用石灰石、白云石等石料加工而成,并以金属与地面碰撞时不发生火花作为验收标准。砂的粒径宜为 0.15-5mm,含泥量≤3%,有机物含量≤0.5%;水泥应采用普通硅酸盐水泥,其强度等级应≥32.5MPa;面层分格的嵌条应采用不发生火花的材料配制。另外,在配料前需采用磁棒搅拌石子,以吸掉钢屑铁粉,再配料制成试块,通过试验确定不发火后方可投入到使用中。
厦门综合仓库是厦门首家集化学品、危险品仓储的综合性仓库,总建筑面积12447.69平方米,主要建设内容为综合楼、甲、乙、丙类仓库、腐蚀品仓库、剧毒品仓库、门卫、水泵房、废水处理站、储罐组及室外配套工程。仓储类仓库采用防油不发火楼地面,其地面构造如图1所示。
防油不发火面层是一种新型的不发火无机材料地面,在面层上严格选用粒径为3-5mm的白云石、石灰石、大理石等细石骨料,可有效减少碰撞后火花的产生,施工效果良好。
在地面不发火施工前,有必要对地面强度和地面面层不发火情况开展试验,在常用质地较柔软的石材中选择了两种白云石作为试验骨料,为了节省项目成本,同时采用花岗岩碎石和河卵石作为骨料进行对比试验。
3.1.1 试验检测标准
(1)试验前的准备。采用砂轮鉴定材料不发火状况;试验的房间应完全黑暗;
(2)粉状骨料的试验。采用胶结料将细粒材料制成块状材料进行试验,以便在发现制品不符合不发火的要求时,能明确引起这种现象的原因,同时也有利于减少制品不符合要求的可能性。
3.1.2 实际检测
骨料发火试验数据统计如表1所示。
表1 骨料发火试验
3.1.3 试验分析
通过分析表1试验结果,得出以下结论:
(1)粗骨料应采用质地较软的白云石,花岗岩或河卵石等较硬骨料适用性较差;
(2)实际施工中可将普通砂作为细骨料,但注意控制砂的粒径;
(3)应调整颗粒级配和配合比试验,以确保地面面层的强度能够满足设计要求。
材料配合比试验→基层处理→确定标高→弹水平线→火花检查→用料吸铁检查→用料干湿 3次→垫层湿润→浇筑混凝土→混凝土滚压、抹平→浇水养护→动车水磨、机磨2次→割缝。
3.3.1 混凝土或砂浆配制
骨料选择白云石,其质地较为柔软,细骨料、粗骨料粒径分别为 3-5mm、5-20mm,在进入施工现场后经现场取样,试验合格后方可投入实际施工配比;不发火混凝土面层强度一般为 C20,对粗骨料、水泥、细骨料和水等材料进行严格计量,采用机械搅拌,要求搅拌均匀,搅拌时间≥90s,配制完成的拌和物应在2h内投入使用。每个工作班次均需留置一组试块,并进行抗压试验,实践证明,良好的颗粒级配和配合比能够保证地面面层强度达到C20以上。
图1 防油不发火地面的构造
3.3.2 基层清理
施工前,应将基层表面的泥土、灰浆皮、灰渣等杂物清理干净,铺抹打底灰前1d将基层浇水湿润,先用铲刀、扫帚等工具将基层的硬块、凸起物等清除干净,确保基层与面层间粘合的牢固性。
3.3.3 铺设面层
(1)结合普通地面面层的施工要点开展不发火面层的铺设作业;
(2)铺设时,预先采用木板隔成宽≤3m的区段,在已经完全湿润的基层表面均匀抹扫一层素水泥浆,按照分仓顺序进行摊铺,再利用长木杠进行刮平,并采用铁辊筒纵横交错来回滚压 3-5遍,直至其表面有浆液溢出,然后用铁抹子压光,待收水后再压光处理2-3遍,至抹纹压痕完全抹平为止;
(3)在满足相关要求的基础上,预留一组试件,用于检验面层不发火。
3.3.4 养护及割缝
待最后一遍压光完成后,可实施洒水养护,养护周期至少为7d,养护期间不允许地面开放使用或堆放物品。在地面施工完成5-7d后,应采用切割机对地面进行割缝,缝深5mm、宽2mm。
3.3.5 验收
采用手持式砂轮机以相当于铁质器物从 3m高处自由落下时撞击地面的线速度,在暗处或夜间打磨试块进行不发火试验,若在这一操作行为中未产生火花,即视为合格。
(1)不发火地面面层施工需要在管线铺设作业完成、设备基础浇筑、振捣或预留后进行;
(2)不发火地面面层施工应做到密实、严整和无裂缝;
(3)严格落实验收工作,不发火面层采用的石料及硬化后的试件,均要通过金钢砂轮的摩擦试验,若试验中未出现任何瞬间的火花,则认为不发火地面施工合格;确保试验各项操作程序满足《建筑地面工程施工质量验收规范》(GB50209-2010)中附录A中的相关规定。
(4)在实际施工中应避免金属机具碎片等金属杂质的混入;
(5)在加工或配制原材料的过程中,应随时检查材质,不允许混入金属细粒或其它易发生火花的杂质;
(6)材料经试验合格后,在投入使用时不允许更换配合比,以免造成面层差;
(7)在面层施工过程中,温度应≥5℃,在冬期施工可按照施工要求采取保温、防冻措施。
(1)经济效益。本工程所采用的不发火地面骨料取得较好的性价比;采用普通地面施工方法进行操作,质量易控制、施工技术成熟,无需单独培训;
(2)社会效益。不发火地面施工满足仓储类仓库地面平整度、观感等要求,且节省了装饰成本,同时也满足了建筑防火、防爆标准。
综上所述,防油不发火地面施工技术在工程实践中的应用,可有效减少受撞击摩擦产生火花的可能性,且表面平滑,便于冲洗落在地上的残液等杂质,同时也满足地面抗压、耐磨及抗冲击等要求。但在建筑工程实际施工中,应注意结合国家相关消防规范和法规,选用符合工程实际的防油不发火地面施工技术,以确保不发火地面的质量。
[1]邱建华,杨建辉,祝顺,等.渗透型密封固化剂对混凝土性能的影响[J].粉煤灰综合利用,2016,56(6):58-61.
[2]郎艳,王艺博,苏国强,等.表面粗糙度对有机玻璃材料真空沿面闪络特性的影响[J].高电压技术,2015,41(2):474-478.