聚合物水泥基耐磨內襯料在焦槽工程中的應用

牛繼香 張 華

(山西鋼鐵建設(集團)有限公司，山西 太原 030003)

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聚合物水泥基耐磨內襯料在焦槽工程中的應用

牛繼香 張 華

(山西鋼鐵建設(集團)有限公司，山西 太原 030003)

比較了耐磨板材與聚合物水泥基耐磨內襯料兩類型耐磨內襯材料在料倉工程應用中的優缺點，并以某煉鐵廠高爐工程焦槽料倉耐磨內襯層施工為例，闡述了聚合物水泥基耐磨內襯料施工的工藝要點，促進了聚合物水泥基耐磨內襯料的推廣應用。

耐磨板材，聚合物水泥基耐磨內襯料，料倉，混凝土基層

0 引言

鋼鐵行業的高爐混料倉、燒結料倉等一般是由混凝土或鋼板構成。由于物料的摩擦與沖擊造成原結構層表面不斷損耗，為延長料倉使用周期，需增加一層耐磨內襯層來保護原結構層。此耐磨內襯層須具有與基層混凝土(鋼筒)倉的粘結強度高，抗耐磨性好、抗沖擊性好，耐久性好，使用期限長，易二次維護等特點。本文結合焦槽料倉耐磨內襯層施工案例介紹耐磨內襯材料的選擇及聚合物水泥基耐磨內襯料的施工方案。

1 耐磨內襯材料的選擇與性能比較

目前，市場上應用較多的是板材型耐磨內襯和水泥基耐磨內襯材料。耐磨板材主要有：鑄石板、壓延微晶板、尼龍襯板、聚氨酯襯板、聚乙烯襯板、聚苯乙烯襯板等。聚合物水泥基耐磨內襯澆筑料執行JG/T 270—2010工業構筑物水泥基耐磨材料標準，因廠家不同，配方略有差異。下面就兩類耐磨材料的優缺點比較如下。

1.1 板材施工優缺點

板材耐磨層施工是在混凝土基層或鋼基層上用呋喃膠泥粘貼鑄石板或壓延微晶板，該種方法的優點是具有較高的耐磨性，從而延長設備使用周期。缺點主要有：1)鑄石板脆性大，不易承受重物的沖擊，尤其是邊緣無約束的部位；2)塊狀鋪貼整體性差，拼接縫就是沖擊和剪切破壞的薄弱環節，使用時一塊板材脫落，會造成耐磨保護層大面積脫落的現象，剝落碎塊還會造成輸料帶損傷；3)局部脫落不利于修復；4)鑄石板粘貼工序施工周期長；5)呋喃膠泥在低溫下固化慢，不耐高溫(200 ℃)，含有有害化學物質，不利于環保。

1.2 聚合物水泥基耐磨內襯料優點

聚合物水泥基耐磨內襯料適用于混凝土基層和鋼板基層內表面的防護處理，它是由工廠進行準確配料加工生產的袋裝特種干混砂漿，需在現場加水強制攪拌后采用抹灰施工工藝成型；是由耐磨耗骨料、高強水泥、聚羧酸減水劑、高強纖維、特種聚合物等新型材料復合而成的具有高強度、高抗沖擊耐磨性能的材料。主要技術指標見表1，從表1可看出，其性能指標遠超國家標準。

表1 SIS聚合物水泥基耐磨內襯料主要技術指標

聚合物水泥基耐磨內襯料施工的主要優點：1)抗流墜，一次抹灰厚度可達50 mm無流墜；2)和基層結合牢固；3)易施工，一次成型整體效果好，縮短了施工周期；4)具有高強度、高抗磨、低導熱、微膨脹、抗微裂的特點；5)造價低；6)易維護和修復，是板材耐磨層的理想替代產品。

2 工程概況

某煉鐵廠高爐工程包括焦槽料倉7個、礦槽料倉22個，以及轉運站料倉4個，均由豎直倉壁及錐形料斗組成，料斗內壁四面為60°梯形坡面，呈漏斗形布置。其中焦槽料倉為混凝土框架結構，料斗部分為鋼結構，上部開口為8.6 m×9.7 m，料倉頂標高為28.3 m，底標高為15.7 m。按設計要求倉壁內側做40 mm厚耐磨內襯料層。

3 聚合物水泥基耐磨內襯料在本工程中的應用

3.1 施工前工藝準備

在進行耐磨內襯料施工前，焦槽料倉的混凝土基層已施工完超過28 d，達到最終硬化強度，為了保證耐磨層和原有混凝土基層粘結牢固，形成有機整體，采取以下三個必要的工藝準備：基層處理、鋪設鋼筋網、涂刷界面劑。

3.1.1 基層處理

界面基層處理主要注意粗糙程度、完好程度、潔凈程度。基層越粗糙，界面結合面積越大，合力越大，抵抗剪切破壞的能力就越強；粘結面受損傷越輕，內部產生缺陷越少，粘結性能越好；減少雜質，有利于提高粘結強度，所以要對混凝土基層進行鑿毛，表面有疏松部位應予剔除，用壓力水沖洗混凝土基層和鋼基層表面，不得有浮漿、脫模劑、油污和殘渣等雜物。

3.1.2 鋪設鋼筋網

為了保證耐磨層與基層粘結的整體性，減少大面積抹灰造成的抗磨層收縮，增大約束，防止產生空鼓和裂紋，在基層表面需埋設鋼筋網。混凝土基層：鉆孔深70 mm，孔徑10 mm；用鋼筋錨固料錨固φ6 mm鋼筋，鋼筋埋設深度70 mm，間距250 mm，外露于原混凝土表面20 mm，φ6.5鋼筋網片間距250 mm，與植筋外露15 mm處點焊成整體鋼筋網片(見圖1)。

鋼結構基層：呈梅花狀焊接錨固鉤。橫排間距150 mm，豎排間距150 mm，交錯焊接，在焊接鋼筋前端彎成“L”即可(見圖2)。

3.1.3 涂刷界面劑

施工前2 h充分濕潤基礎表面，施工時將浮水吸干。按界面劑干料重量的30%加水拌合，拌合后的界面劑為濃稠漿體，將攪拌好的水泥基界面處理劑均勻涂刷在已處理好的混凝土基層表面，不能漏刷，并保證隨涂隨用。

3.2 耐磨料施工及養護

3.2.1 耐磨料攪拌

耐磨料采用強制式攪拌機攪拌作業，整包投料，先干混攪拌30 s，再按干粉重量的12%～15%確定用水量加水攪拌3 min～4 min，待和易性良好且不流墜時停止攪拌。使用時漿體拌合物需隨用隨拌，以免和易性減弱不利施工，造成材料浪費，因此從加水攪拌到施工完畢時間應控制在40 min內為宜，對已初凝變硬的漿體拌合物不準使用。

3.2.2 耐磨料抹灰

界面劑涂刷后應立即進行抹灰施工，抹灰時要由左向右用力按壓，不得有集結、漏抹、流掛等現象。本工程設計耐磨層厚度為40 mm，可一次抹灰到位。混凝土結構與鋼結構相接部位的耐磨層抹灰施工應設置3 mm寬分隔縫。抹灰施工應由下至上逐層連續作業，下層腳手架拆除同時對腳手架支撐位置進行及時補灰。

3.2.3 耐磨料壓光

壓光工序非常重要，可降低抗磨層表面的粗糙度，使表面平整有利于出料通暢，不堵料。抹灰約1 h后，耐磨料接近初凝時進行壓光處理。

3.2.4 耐磨料養護

耐磨內襯料在常溫施工時，應在施工完畢后第2天灑水養護。養護7 d后卸掉防護措施即可投入使用。冬季施工時應執行以下冬施措施：

1)抹灰作業前，料槽上口用篷布覆蓋(預留下料口)，料槽內部需設多個加溫電爐，加溫至5 ℃以上方可進入界面處理及抹灰作業；2)耐磨內襯料采用50 ℃～60 ℃熱水攪拌，耐磨內襯料拌合物運輸器具進行外保溫；3)耐磨層施工完畢嚴禁灑水養護和濕草簾覆蓋處理；4)耐磨層施工完畢48 h后逐個撤出加溫電爐。

4 工程后期效果跟蹤

某煉鐵廠高爐工程7個焦槽料倉采用聚合物水泥基耐磨內襯料做耐磨內襯層后投產使用半年，礦槽內表面無缺損現象，投產一年后，礦槽內表面僅有輕微麻面現象，無大面積脫落現象。

5 結語

工程采用了新型建筑材料——聚合物水泥基耐磨內襯澆筑料取代了以往的鑄石板貼面做料倉防護內襯，經過較長時間檢驗，顯示出極高的綜合性價比。事實證明，聚合物水泥基耐磨內襯澆筑料是一種值得推廣的新型實用建筑材料。

[1] 任恩平,邵正明，于海洋，等.工業倉儲構筑物內襯水泥基耐磨料的研制及應用[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

牛繼香(1980- )，女，助理工程師； 張 華(1984- )，男，工程師

TU525

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