聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料在焦槽工程中的應(yīng)用

牛繼香 張 華

(山西鋼鐵建設(shè)(集團(tuán))有限公司，山西 太原 030003)

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聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料在焦槽工程中的應(yīng)用

牛繼香 張 華

(山西鋼鐵建設(shè)(集團(tuán))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(nèi)襯料兩類型耐磨內(nèi)襯材料在料倉(cāng)工程應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，并以某煉鐵廠高爐工程焦槽料倉(cāng)耐磨內(nèi)襯層施工為例，闡述了聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料施工的工藝要點(diǎn)，促進(jìn)了聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料的推廣應(yīng)用。

耐磨板材，聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料，料倉(cāng)，混凝土基層

0 引言

鋼鐵行業(yè)的高爐混料倉(cāng)、燒結(jié)料倉(cāng)等一般是由混凝土或鋼板構(gòu)成。由于物料的摩擦與沖擊造成原結(jié)構(gòu)層表面不斷損耗，為延長(zhǎng)料倉(cāng)使用周期，需增加一層耐磨內(nèi)襯層來保護(hù)原結(jié)構(gòu)層。此耐磨內(nèi)襯層須具有與基層混凝土(鋼筒)倉(cāng)的粘結(jié)強(qiáng)度高，抗耐磨性好、抗沖擊性好，耐久性好，使用期限長(zhǎng)，易二次維護(hù)等特點(diǎn)。本文結(jié)合焦槽料倉(cāng)耐磨內(nèi)襯層施工案例介紹耐磨內(nèi)襯材料的選擇及聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料的施工方案。

1 耐磨內(nèi)襯材料的選擇與性能比較

目前，市場(chǎng)上應(yīng)用較多的是板材型耐磨內(nèi)襯和水泥基耐磨內(nèi)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(nèi)襯澆筑料執(zhí)行JG/T 270—2010工業(yè)構(gòu)筑物水泥基耐磨材料標(biāo)準(zhǔn)，因廠家不同，配方略有差異。下面就兩類耐磨材料的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下。

1.1 板材施工優(yōu)缺點(diǎn)

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(yōu)點(diǎn)是具有較高的耐磨性，從而延長(zhǎng)設(shè)備使用周期。缺點(diǎn)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(wú)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(huán)節(jié)，使用時(shí)一塊板材脫落，會(huì)造成耐磨保護(hù)層大面積脫落的現(xiàn)象，剝落碎塊還會(huì)造成輸料帶損傷；3)局部脫落不利于修復(fù)；4)鑄石板粘貼工序施工周期長(zhǎng)；5)呋喃膠泥在低溫下固化慢，不耐高溫(200 ℃)，含有有害化學(xué)物質(zhì)，不利于環(huán)保。

1.2 聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料優(yōu)點(diǎn)

聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料適用于混凝土基層和鋼板基層內(nèi)表面的防護(hù)處理，它是由工廠進(jìn)行準(zhǔn)確配料加工生產(chǎn)的袋裝特種干混砂漿，需在現(xiàn)場(chǎng)加水強(qiáng)制攪拌后采用抹灰施工工藝成型；是由耐磨耗骨料、高強(qiáng)水泥、聚羧酸減水劑、高強(qiáng)纖維、特種聚合物等新型材料復(fù)合而成的具有高強(qiáng)度、高抗沖擊耐磨性能的材料。主要技術(shù)指標(biāo)見表1，從表1可看出，其性能指標(biāo)遠(yuǎn)超國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

表1 SIS聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料主要技術(shù)指標(biāo)

聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料施工的主要優(yōu)點(diǎn)：1)抗流墜，一次抹灰厚度可達(dá)50 mm無(wú)流墜；2)和基層結(jié)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(qiáng)度、高抗磨、低導(dǎo)熱、微膨脹、抗微裂的特點(diǎn)；5)造價(jià)低；6)易維護(hù)和修復(fù)，是板材耐磨層的理想替代產(chǎn)品。

2 工程概況

某煉鐵廠高爐工程包括焦槽料倉(cāng)7個(gè)、礦槽料倉(cāng)22個(gè)，以及轉(zhuǎn)運(yùn)站料倉(cāng)4個(gè)，均由豎直倉(cāng)壁及錐形料斗組成，料斗內(nèi)壁四面為60°梯形坡面，呈漏斗形布置。其中焦槽料倉(cāng)為混凝土框架結(jié)構(gòu)，料斗部分為鋼結(jié)構(gòu)，上部開口為8.6 m×9.7 m，料倉(cāng)頂標(biāo)高為28.3 m，底標(biāo)高為15.7 m。按設(shè)計(jì)要求倉(cāng)壁內(nèi)側(cè)做40 mm厚耐磨內(nèi)襯料層。

3 聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料在本工程中的應(yīng)用

3.1 施工前工藝準(zhǔn)備

在進(jìn)行耐磨內(nèi)襯料施工前，焦槽料倉(cāng)的混凝土基層已施工完超過28 d，達(dá)到最終硬化強(qiáng)度，為了保證耐磨層和原有混凝土基層粘結(jié)牢固，形成有機(jī)整體，采取以下三個(gè)必要的工藝準(zhǔn)備：基層處理、鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、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(jié)合面積越大，合力越大，抵抗剪切破壞的能力就越強(qiáng)；粘結(jié)面受損傷越輕，內(nèi)部產(chǎn)生缺陷越少，粘結(jié)性能越好；減少雜質(zhì)，有利于提高粘結(jié)強(qiáng)度，所以要對(duì)混凝土基層進(jìn)行鑿毛，表面有疏松部位應(yīng)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?jiān)入s物。

3.1.2 鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)

為了保證耐磨層與基層粘結(jié)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(chǎn)生空鼓和裂紋，在基層表面需埋設(shè)鋼筋網(wǎng)。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(shè)深度70 mm，間距250 mm，外露于原混凝土表面20 mm，φ6.5鋼筋網(wǎng)片間距250 mm，與植筋外露15 mm處點(diǎn)焊成整體鋼筋網(wǎng)片(見圖1)。

鋼結(jié)構(gòu)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(cuò)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(rùn)基礎(chǔ)表面，施工時(shí)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(yǎng)護(hù)

3.2.1 耐磨料攪拌

耐磨料采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌作業(yè)，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?dāng)嚢? min～4 min，待和易性良好且不流墜時(shí)停止攪拌。使用時(shí)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(fèi)，因此從加水?dāng)嚢璧绞┕ね戤厱r(shí)間應(yīng)控制在40 min內(nèi)為宜，對(duì)已初凝變硬的漿體拌合物不準(zhǔn)使用。

3.2.2 耐磨料抹灰

界面劑涂刷后應(yīng)立即進(jìn)行抹灰施工，抹灰時(shí)要由左向右用力按壓，不得有集結(jié)、漏抹、流掛等現(xiàn)象。本工程設(shè)計(jì)耐磨層厚度為40 mm，可一次抹灰到位。混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相接部位的耐磨層抹灰施工應(yīng)設(shè)置3 mm寬分隔縫。抹灰施工應(yīng)由下至上逐層連續(xù)作業(yè)，下層腳手架拆除同時(shí)對(duì)腳手架支撐位置進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)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(shí)進(jìn)行壓光處理。

3.2.4 耐磨料養(yǎng)護(hù)

耐磨內(nèi)襯料在常溫施工時(shí)，應(yīng)在施工完畢后第2天灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)7 d后卸掉防護(hù)措施即可投入使用。冬季施工時(shí)應(yīng)執(zhí)行以下冬施措施：

1)抹灰作業(yè)前，料槽上口用篷布覆蓋(預(yù)留下料口)，料槽內(nèi)部需設(shè)多個(gè)加溫電爐，加溫至5 ℃以上方可進(jìn)入界面處理及抹灰作業(yè)；2)耐磨內(nèi)襯料采用50 ℃～60 ℃熱水?dāng)嚢瑁湍?nèi)襯料拌合物運(yùn)輸器具進(jìn)行外保溫；3)耐磨層施工完畢嚴(yán)禁灑水養(yǎng)護(hù)和濕草簾覆蓋處理；4)耐磨層施工完畢48 h后逐個(gè)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(gè)焦槽料倉(cāng)采用聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯料做耐磨內(nèi)襯層后投產(chǎn)使用半年，礦槽內(nèi)表面無(wú)缺損現(xiàn)象，投產(chǎn)一年后，礦槽內(nèi)表面僅有輕微麻面現(xiàn)象，無(wú)大面積脫落現(xiàn)象。

5 結(jié)語(yǔ)

工程采用了新型建筑材料——聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯澆筑料取代了以往的鑄石板貼面做料倉(cāng)防護(hù)內(nèi)襯，經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間檢驗(yàn)，顯示出極高的綜合性價(jià)比。事實(shí)證明，聚合物水泥基耐磨內(nèi)襯澆筑料是一種值得推廣的新型實(shí)用建筑材料。

[1] 任恩平,邵正明，于海洋，等.工業(yè)倉(cāng)儲(chǔ)構(gòu)筑物內(nèi)襯水泥基耐磨料的研制及應(yīng)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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