◎張 勐,王文杰,謝 麗
(中央儲備糧菏澤直屬有限公司,山東 菏澤 274000)
倉房良好的氣密性是安全儲糧的必要條件,有利于糧庫進行必要的氣調儲藏、化學熏蒸等滅殺糧堆害蟲的操作。實踐表明,在滅殺害蟲時,氣密性較差的倉房由于不能長期維持高濃度殺蟲氣體,需要反復沖氮、補投更大劑量的藥劑,在增加人員工作量和儲糧成本的同時會促使害蟲的耐藥性增強,陷入劑量、施藥次數增加,害蟲抗性增強,再次增大劑量的惡性循環。倉房良好的氣密性同時也有利于隔絕糧倉內外的濕熱交換,保障糧堆的溫度與水分含量最大限度地不受外界環境的影響,氣密性較差的倉房會嚴重影響控溫儲糧的效果,需要制冷設備開啟更長的時間,增加成本投入的同時不利于儲糧糧堆穩定性的保持,局部糧堆發熱霉變的風險增大,處理不當將導致糧庫的經濟損失。因此,提高倉房的氣密性是降低儲糧成本和實現綠色優質儲糧的關鍵因素。
糧倉與一般的建筑物不同,細微孔洞和裂縫所導致的氣密性下降會直接影響倉房的儲糧性能。晝夜和冬夏的溫度變化、空倉與滿倉對倉體結構載荷的變化,都會使倉體出現新的或者加劇原有的裂紋與縫隙。受到諸多因素的影響,依靠粉刷涂料很難保證這些縫隙的氣密性,同時多數材料只能保一時,無法長期保證的氣密性。
長期以來,由于我國對倉房氣密性的忽視,在倉房建設之初,未將倉房氣密性作為重點考量對象,新建的倉房氣密性極差,在進行氣調或者熏蒸作業時,需要人工進行薄膜密閉,費時費力且效果差。為了解決倉房氣密性差的問題,許多單位進行了大量努力,但多數的研究主要著眼于倉房建成后的氣密性補救,未從根源上解決問題。
為了提高倉房氣密性,首先要確定倉房的漏氣部位,根據漏氣的位置與類型采取針對性的處理措施,才能達到更好的氣密性效果。根據處理對象的不同,提出以下提高倉房氣密性的措施。
選用設計結構合理的倉房是提高倉房氣密性的關鍵,新建糧倉時,要有意識地摒棄氣密性較差的建筑方案,如預制裝配式混凝土屋頂、拱板倉頂、彩鋼板頂、雙層墻及新型透氣磚的砌體墻或框架式墻體等,改變糧倉建成便需改進的狀況,避免成本資源的浪費。
嚴格把控建倉的每一環節,為了減少倉房存在的縫隙,在整個施工過程中,①要求墻體砂漿飽滿,縫隙填充密實。②倉頂板間的嵌縫使用聚合物水泥砂漿填充,并粘貼高分子復合物防水卷材。
在倉房設計時,應盡量減少門窗的數量,在降低氣密處理成本的同時,還可以提高糧倉保溫隔熱性能。一般的倉門和倉窗難以達到氣密要求,為保障倉房門窗自身的氣密性,選用氣密性好的糧倉專用密閉門窗,需要采用帶有壓緊功能的倉用密封門或窗,邊框與門扇間應嵌有橡膠密封條。
倉房門窗是漏氣較為嚴重的部位,除了更換合適的門窗外,還可以在擋糧板(門)外加倉用密封塑鋼門窗或薄膜加槽管,前者具有外形美觀、拆裝便捷的優點,但成本較高;后者的做法較為傳統,需要先將槽管預先埋入墻內,優點是簡便易行,可以因地制宜,但其缺點也很明顯,每次的密封操作較為煩瑣,氣密效果不穩定,相關人員操作質量對氣密性能影響較大,且薄膜皺褶處與槽管拐角處易漏氣。
對于經常開啟的孔洞,為保證其氣密性,常用的做法為壓緊密封。在通風進風口、進人孔等位置,使用螺栓將蓋板、膠墊、密封膠、法蘭等進行密閉,蓋板厚度應大于4 mm,柔性橡膠墊厚度應大于5 mm,膠墊間的對接方式應采用階梯形或缺口形,螺釘緊固時應對稱固定。但是,此種密閉方法開啟和密閉的操作較為煩瑣,密閉方式可采用雙鉸鏈門或新型的孔洞密封罩。
筒倉、淺圓倉等集中進出糧的倉房,其進糧口、出糧口以及風機閘板需采用氣密閘閥,密閉時閘板應關閉到位并壓緊,并且出糧口的閘板應在進糧前密閉,否則進糧后糧食產生的巨大載荷會使其難以緊閉,影響氣密效果。另外,進糧口與出糧口氣密要求不同,不能互換使用。
倉房內存在的各種孔洞也是影響倉房氣密性的重要因素。各類有形孔洞與墻體的結合處,應使用聚合物砂漿和801 膠密實處理,各類穿墻管線(包括測溫電纜線、照明電線、濃度檢測管等)應采用帶翼環的穿墻套管預埋,聚氨酯發泡填實后,再使用聚合物砂漿進行密實處理,并使用硅酮膠密實所有管孔內管線間的縫隙。
墻體的氣密性對倉房的氣密性影響很大,其與墻體的類型及構造有關,其中內墻面的做法影響最大。墻體的類型不同,所采取的氣密措施也有所區別,以下介紹幾種常見墻體的氣密措施。
2.5.1 砌體墻
砌體墻內墻面的構造處理是決定墻體氣密性的關鍵。為了滿足承受水平荷載和氣密要求,施工時不允許留腳手架孔和模板孔,同時要求先砌墻后澆柱。裝糧線以下具有墻體垂直防潮層的墻體,只要防潮層材料選擇得當,構造合理即可同時滿足氣密性要求,為避免結構變形、溫度變形及砂漿干縮導致防潮層斷裂或裂縫,可選用延伸率較高的防水卷材作為防潮層,或采用聚合物水泥砂漿作為防潮層,前者的氣密性優于后者。裝糧線以上的墻體,對氣密性要求較高的倉房可采用與裝糧線以下相同的做法。
2.5.2 SP 板墻
SP 板為預應力鋼筋混凝土多孔板,利用預應力板來抵抗糧食側壓力。為了防止由于預應力反拱作用及糧食側壓力反復作用下墻板產生裂縫,可在預應力板背面配置構造鋼筋;為了防止內墻面抹灰脫落及開裂,在SP板內側配置鋼絲網,然后再做防潮層(兼做隔氣層)。
2.5.3 現澆混凝土墻
現澆混凝土墻整體性好,如果處理得當可取得良好的氣密性。倉壁在糧食側壓力的作用下產生環向拉力,在環向拉力的作用下可能產生裂縫,同時現澆混凝土在水分蒸發過程中會形成毛細孔道,成為氣體滲透的通道。提高倉壁的氣密性,①要在結構上采取措施,如采用鋼纖維混凝土和后張無粘結預應力技術等,提高倉壁結構的抗震烈度,減少結構裂縫。②在倉內壁抹15 mm 厚聚合物水泥砂漿,提高倉壁的空氣滲透阻,從而提高其氣密性,對氣密性要求更高的倉,可在內壁找平后涂刷聚酰胺環氧樹脂。
屋頂的氣密性與屋頂的類型及構造有關,其薄弱環節是屋頂面板的接縫處。倉房屋頂多數使用預制裝配式和現澆整體式頂混凝土屋頂,前者整體性差,接縫多,氣密處理難度較大。屋頂的類型盡量選擇現澆整體式混凝土屋頂。
2.6.1 現澆整體式混凝土屋頂
現澆整體式混凝土屋頂的整體性好,如果處理得當可取得良好的氣密性。為了減少內表面找平層的厚度,在施工工藝上要保證內表面的平整度,并用加膠水泥漿找平,再做3 mm 厚聚合物水泥砂漿,可滿足一般氣密性要求。對于氣密性要求較高的倉可再涂刷丙烯酸防水涂料或聚酰胺環氧樹脂。
2.6.2 預制裝配式混凝土屋頂
預制裝配式混凝土屋頂的整體性差,接縫多,氣密處理難度較大。需要控制施工的質量,包括預制板的制作、安裝等,要使預制板的規格統一、尺寸準確一致、安裝平整。預制板之間的接縫一般均用細石混凝土灌縫,板底縫隨灌隨勾縫,防止混凝土干硬后造成凸凹不平。對其作氣密處理時,首先要將內表面找平,可先刷加膠素漿,然后用聚合物水泥砂漿找平,再涂刷丙烯酸防水涂料。為防止板縫處由于板的變形產生裂縫,在板縫處寬200~300 mm 范圍內采用一布二膠或二布三膠的做法進行密閉。
接縫主要分為墻體與屋頂的接縫及墻體與地面的接縫,這些部位漏氣的主要原因是構件受力方向不同、地基沉降、溫度變形等因素產生的裂縫。
2.7.1 墻體與地面的接縫
散裝平方倉地面和墻面均需做防潮層,防潮層的隔氣性很好,有防潮層的部位一般無需再做氣密處理。糧倉的地面在大面積堆載的作用下,會產生不同程度的沉降破壞防潮層,使防潮失效危及糧食安全,同時會產生嚴重漏氣,因此,應使用專用于糧倉墻體與地面連接處的沉降縫構造,不能簡單地在連接處留出縫隙,然后用防水油膏嵌縫。
2.7.2 墻體與屋頂的接縫
墻體與屋頂的接縫是糧倉氣密的薄弱環節,需要特殊處理,屋頂及墻體的類型不同處理方法也有所區別。
(1)墻體與屋頂連接處為整體混凝土現澆,由于其整體性好,只需對其內表面進行氣密處理,內表面的處理可采用與墻面及頂棚相同的處理方法,注意轉折處抹灰宜抹成圓弧。
(2)墻體與屋面板之間有明顯的縫隙,該部位須作特殊處理,①根據縫隙的大小用加膠水泥砂漿或膨脹細石混凝土將縫隙填實、封嚴。②做好表面處理,在做表面處理時要考慮到由于溫度變化等原因可能產生的變形,局部可用防水卷材粘貼。
聯合國糧食及農業組織(FAO)推薦使用的標準為:筒倉空倉初始壓力從2.5 kPa 降至1.5 kPa 所需時間大于5 min 的倉房為氣密一級;從1.5 kPa 降至0.75 kPa的時間大于5 min 的倉房為氣密二級;從0.75 kPa 降至0.25 kPa 的時間大于5 min 的倉房為氣密三級。日本對新建筒倉密閉程度審查較為嚴格,在空倉條件下加壓至4.9 kPa,20 min 后筒倉內壓力仍不低于1.96 kPa則認為該倉房氣密性合格。
相比于其他國家,我國的氣密性標準比較寬松。2010年頒布的《糧食儲藏 平房倉氣密性要求》(GB/T 25229—2010)將倉房分為熏蒸和氣調兩種用途,并依照初始壓強500 Pa的半衰期時長劃分氣密性等級。倉房氣密等級如表1所示。

表1 平房倉的氣密性等級表
倉房的氣密性、隔熱性和防潮性三者一般呈正相關關系,倉房氣密性的提升可以極大地增強倉房的整體性能,有效降低儲糧成本,有利于實現綠色優質儲糧,應提高對倉房氣密性的重視程度。通過建筑設計與倉儲工藝的有機結合,精心組織、嚴格監管,加強建倉各環節的管理,可以切實提高倉房的氣密性。