防爆混凝土地面施工技术研究与应用

张晶晶

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

不发火（防爆）表面是指在使用的材质以及经过淬火后的试件在与诸如金属或石头等硬质物体进行摩擦、冲击或冲擦等机械测试时，不会出现任何的火花或火花。没有引起可燃物着火或爆炸的建筑物地面，通常在水泥基础上形成20～30mm 厚的不发火表面[1]。

在军事、化工和石油工业中，对于地面材料的防爆和防火有很严格的规定：地面材料在工作状态下不能发生燃烧反应。在此基础上分析了产生地面静电的原因，并对其进行了分析。因静电的产生与极化而产生的物质带有静电是一种常见的现象，在军事工业、化学工业、石油工业中都会产生静电；同时，也是目前我国纺织业存在的一大问题。因为一般的地面在遇到碰撞、摩擦或静电的情况下，都有可能发生火星，引起爆炸、火灾等安全事故。对于一些对防火防爆有特别要求的建筑物，例如化工厂、液化石油气站等，其地面上的材质必须具备不产生火星的防爆性能[2]。相对于其他材料的不发火地面，不发火混凝土地面造价较低，质地坚硬，耐磨损，因此广泛应用于大型公共建筑中。

1 施工特点

防爆混凝土地面施工特点如下：增强混凝土地面耐磨性和强度，使用过程不产生火花，高密度、不起尘，非金属骨料潮湿环境不锈蚀，施工工期短。

2 适用范围

防爆混凝土地面施工简捷方便。对于油库、加油站、烟花车间和库房、煤矿坑道、化学品仓库、燃料仓库等易燃易爆场所来说，由于防爆混凝土地面造价较低，质地坚硬，耐磨损，因此广泛应用于大型公共建筑中。防爆混凝土地面的应用对于提高生产和生活环境的安全和质量具有重要的意义。

3 工艺原理

防爆混凝土即防静电不发火混凝土，不发火混凝土作为一种特种混凝土，一种功能混凝土，能够承受撞击而不会出现火花，在与此类混凝土进行诸如碰撞、碰撞等机械动作时，不会出现炽热的火花或火星，从而不会引燃易燃物质，减少爆炸及火灾等风险[3]。

防爆混凝土地面包括面层、结合层、基层；面层采用不发火混凝土面层掺不发火阻燃骨料，结合层又称疏导层，设置静电泄导网，并通过接地金属导杆与公共接地极连接，使地面静电迅速倒入大地；两者相互结合，做到防火，防爆，防静电等。

4 施工工艺及操作要点

4.1 施工工艺流程

工作流程如图1 所示。

图1 工作流程

4.2 操作要点

4.2.1 施工准备

施工准备工作如下：①现场施工人员及管理人员必须明确图纸标高，熟悉图纸，丈量现场或依图计算材料所需用量，以便备料。②对于设计所选用标准图等的做法如与本标准做法差别较大，不易保证质量时，应与设计单位协商，尽量采用本标准的做法。③为方便现场指导施工，对操作人员进行可视化交底。

4.2.2 材料准备

不发火混凝土在原料配制搅拌前必须经过磁选检查工序避免金属等杂质混入而影响不发火性。材料的要求如下：①水泥。普通硅酸盐水泥，最低强度P.O 32.5。②砂。建议将石英石、白云石磨成粉末作为细骨料，粒径为0.15～5mm。③碎石。应选用大理石，白云石或其他不发火性的石料加工而成，并以金属或石料撞击时不发生火花为合格。粒径5～20mm，含泥量小于1%，不含杂质[4]。④分格条。采用3mm×12mm 规格工字型防静电不发火PVC 塑料条，长度按分块尺寸大小来定（一般1m 左右）。⑤钢筋。 φ4-6 冷拔高强钢丝进场时，需严格检查，钢筋表面不得有裂纹，局部缩劲、锈迹。

4.2.3 基层处理

在进行施工之前，应该将基层表面的泥土、灰浆皮、灰渣及杂物清理干净，将油污迹冲洗掉，应提前1d，用水将基础浇筑湿润，但不能有积水。首先使用铁锹、扫把等工具，将基层上的突出物、硬块、疙瘩等清除掉，并将灰尘清理掉，确保基层与面层的结合牢靠[5]。

4.2.4 标高、弹线、做灰饼

（1）根据墙面已弹好的水平控制线，根据水平控制线，用墨线弹出地面面层的水平控制线，弹在距离完成面高20cm 的墙面上，并要与房间以外的楼梯通道、楼梯平台踏步的标高相呼应、连成整体贯穿线。同时应注意图纸设计的排水坡度，特别是在地漏周围。

（2）根据已弹好的面层水平标高线，横竖拉线，以石英石、白云石人造砂和水泥为原料配置砂浆，在混凝土结构层上按3m×3m 面积设置一个5m×5cm 灰饼的要求，在混凝土浇筑楼地面结构层上设置灰饼。

（3）在铺防爆混凝土面层之前，先在已经打湿的基础底板上打一层水泥砂浆，打水泥砂浆时，要避免打得太多，以免施工过程中由于施工时间太久而造成水泥浆面层在施工过程中出现开裂现象。

4.2.5 静电泄导网铺设

具体操作如下：①由φ4-6 冷拔高强钢丝组成，泄导网钢筋间距不大于2000mm×2000mm。十字交叉处焊接牢固。②接线端子的制作，采用2.5～4cm 宽，厚0.3～0.4cm 的扁铜，上端打5～8mm 的孔一至两个，下端打5～8mm 的孔两个，用相近的规格的扁铁打孔于扁铜下端用螺丝连接牢靠做直角便于焊接地网。③接地系统安装：不发火地面防静电水泥砂浆地坪接地，可接入建筑物已有的防静电保护接地系统或以建筑物柱子钢筋连接。（如独立接地建议采用非金属接地块）接地电阻小于10Ω。

4.2.6 不发火细石混凝土面层施工

施工要点如下：①铺设面层的混凝土需机械振捣，要掌握好振捣时间，不得过长，也不得过短，以混凝土表面不再显著下沉、不冒气泡、表面泛出灰浆为准，时间不少于20～30s，不得漏振。②混凝土随铺随用木杠刮平。紧接着用铁滚筒纵横交错来回滚压3～5 遍至表面出浆，用木抹子拍实错搓平，表面撒1:1 水泥砂子，然后用铁抹子压光。待收水后，再压光2～3 遍，至抹纹压痕抹平压光为止。

4.2.7 镶嵌分隔条

操作如下：①地面养护2d 以后，在找平层面上分格弹线，分格间距按设计要求。②镶嵌分格时，应用靠尺与分格线对齐，用钢批浆素水泥浆按八字形粘完一侧，再粘另一侧，素水泥浆涂抹高度按“粘二露一”（嵌条被素水泥浆粘住2/3 露出1/3）抹完后，用毛刷蘸清水轻轻刷一道。③塑料条镶嵌后，拉通线检查，偏差控制在设计范围内。④塑料条镶嵌12h 以后。浇水养护2～3d，严格保护，以免碰坏。

4.2.8 养护

采用洒水养护，时间不少于7d。

5 材料与设备

5.1 主要材料

某工程防爆混凝土地面主要材料如表1 所示。

5.2 主要施工机具

某工程防爆混凝土地面主要施工机具如表2 所示。

表2 防爆混凝土地面主要施工机具

5.3 投入劳动力

某工程劳动力投入如表3 所示。

表3 劳动力

6 质量措施

（1）山西三建集团有限公司所使用的不发火砂浆、分格条由专用供应厂家供货生产，由防静电检测中心负责检测并出具检测报告。

（2）项目经理为质量第一负责人，负责全面质量管理控制。精挑一批责任心强、技术水平高、有丰富施工经验的优秀施工人员通过科学管理和严格的质量要求，建造高质量的产品，做到使业主满意。

（3）严格把好原材料及半成品质量关，凡进入施工现场的各种原材料及半成品（钢筋、成品不发火砂浆等）必须持有产品合格证，同时认真及时做好各种原材料的抽样复检工作和半成品的检验工作，以确保工程质量。

（4）不发火混凝土在原料配制搅拌前必须经过磁选检查工序避免金属等杂质混入而影响不发火性。

（5）不发火混凝土表面的压光，若混凝土太粘，不可任意掺水，否则混凝土太薄；不能再与干水泥面混合，但可以将其单独加入与其相配合的、比较稀或比较稠的混凝土中，在进行调拌后，可以将其进行压光处理，避免使面层强度下降或表面起皮。

（6）混凝土试块、应单独留置一组用于检验面层不发火性的试块。

7 安全措施

安全控制措施如下：①安全管理、安全检查要做好记录。项目经理定期召集会议，研究安全管理中存在的问题，并采取相应措施。②使用振捣器时，应按混凝土振捣器使用安全要求执行，湿手不得接触开关，电源线不得有破损和漏电。在开关箱中应该安装一个防溅的漏电保护器，它的额定漏电动作电流应该不超过30mA，额定漏电动作时间应该低于0.1s。③振捣器在使用之前，必须由电工进行检验，并对其进行检验，在此之前，需要在开关箱中安装漏电保护器。操作人员应穿绝缘鞋，带绝缘手套。④夜间浇筑混凝土，应有足够的照明设备

8 案例应用

年产100 万t 羧酸及其下游产品一体化项目，位于新疆维吾尔自治区哈密市哈密高新技术开发区南部循环经济产业园内，主要以煤和氧气为原料制作一氧化碳，外购甲醇与一氧化碳经羰基化反应生产羧酸及下游一体化产品。此工程为化工工程，内含醋酸醋酐、甲醇、丙酸等生产，制造车间、储存罐组，危化品仓库、危险品仓库及附属设施，由于该工程区别于一般工程，在防火，防爆方面尤其重要，要求地面在使用条件、荷载的作用下不得产生火花，从而导致爆炸，火灾等安全事故。

经项目部研究、地面采用防爆混凝土地面，防爆混凝土即防静电不发火混凝土，不发火混凝土作为一种特种混凝土，一种功能混凝土，能够承受撞击而不会出现火花，在金属或硬质石头等物体与这种混凝土进行摩擦撞击时，不会出现灼热的火花或火星，从而不会引燃易燃物质，减少爆炸及火灾等风险。

防静电不发火混凝土地面包括面层、结合层、基层；面层采用不发火混凝土面层掺不发火阻燃骨料，结合层又称疏导层，设置静电泄导网，并通过接地金属导杆与公共接地极连接，使地面静电迅速倒入大地；两者相互结合，做到防火，防爆，防静电等。

9 应用成效

年产100 万t 羧酸及其下游产品一体化项目，主要以煤和氧气为原料制作一氧化碳，外购甲醇与一氧化碳经羰基化反应生产羧酸及下游一体化产品等，防爆混凝土的使用，减少爆炸及火灾等风险。以及防静电接地系统的加入可以将车间地面上的静电导入大地，避免地面因静电积累产生火花而引发火灾等事故。

10 结语

防爆混凝土的关键在于不发火骨料。不发火骨料在使用前要经过不发火性能的测试，严格保证原材料中不含杂质，否则影响混凝土的不发火性能。而防静电接地系统的加入，可以迅速将地面上在生产制造过程中积累的静电导入大地，避免地面因静电积累产生火花而引发火灾等事故，不发火无机材料地面造价较低，质地坚硬，耐磨损，施工简单快捷，被广泛用于油库、加油站、烟花车间和库房、煤矿坑道、化学品仓库、燃料仓库等易燃易爆场所及大型公共场所。总之，该技术的应用对于提高生产和生活环境的安全和质量具有重要的意义。