防爆混凝土地面施工技術研究與應用

張晶晶

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

不發火（防爆）表面是指在使用的材質以及經過淬火后的試件在與諸如金屬或石頭等硬質物體進行摩擦、沖擊或沖擦等機械測試時，不會出現任何的火花或火花。沒有引起可燃物著火或爆炸的建筑物地面，通常在水泥基礎上形成20～30mm 厚的不發火表面[1]。

在軍事、化工和石油工業中，對于地面材料的防爆和防火有很嚴格的規定：地面材料在工作狀態下不能發生燃燒反應。在此基礎上分析了產生地面靜電的原因，并對其進行了分析。因靜電的產生與極化而產生的物質帶有靜電是一種常見的現象，在軍事工業、化學工業、石油工業中都會產生靜電；同時，也是目前我國紡織業存在的一大問題。因為一般的地面在遇到碰撞、摩擦或靜電的情況下，都有可能發生火星，引起爆炸、火災等安全事故。對于一些對防火防爆有特別要求的建筑物，例如化工廠、液化石油氣站等，其地面上的材質必須具備不產生火星的防爆性能[2]。相對于其他材料的不發火地面，不發火混凝土地面造價較低，質地堅硬，耐磨損，因此廣泛應用于大型公共建筑中。

1 施工特點

防爆混凝土地面施工特點如下：增強混凝土地面耐磨性和強度，使用過程不產生火花，高密度、不起塵，非金屬骨料潮濕環境不銹蝕，施工工期短。

2 適用范圍

防爆混凝土地面施工簡捷方便。對于油庫、加油站、煙花車間和庫房、煤礦坑道、化學品倉庫、燃料倉庫等易燃易爆場所來說，由于防爆混凝土地面造價較低，質地堅硬，耐磨損，因此廣泛應用于大型公共建筑中。防爆混凝土地面的應用對于提高生產和生活環境的安全和質量具有重要的意義。

3 工藝原理

防爆混凝土即防靜電不發火混凝土，不發火混凝土作為一種特種混凝土，一種功能混凝土，能夠承受撞擊而不會出現火花，在與此類混凝土進行諸如碰撞、碰撞等機械動作時，不會出現熾熱的火花或火星，從而不會引燃易燃物質，減少爆炸及火災等風險[3]。

防爆混凝土地面包括面層、結合層、基層；面層采用不發火混凝土面層摻不發火阻燃骨料，結合層又稱疏導層，設置靜電泄導網，并通過接地金屬導桿與公共接地極連接，使地面靜電迅速倒入大地；兩者相互結合，做到防火，防爆，防靜電等。

4 施工工藝及操作要點

4.1 施工工藝流程

工作流程如圖1 所示。

圖1 工作流程

4.2 操作要點

4.2.1 施工準備

施工準備工作如下：①現場施工人員及管理人員必須明確圖紙標高，熟悉圖紙，丈量現場或依圖計算材料所需用量，以便備料。②對于設計所選用標準圖等的做法如與本標準做法差別較大，不易保證質量時，應與設計單位協商，盡量采用本標準的做法。③為方便現場指導施工，對操作人員進行可視化交底。

4.2.2 材料準備

不發火混凝土在原料配制攪拌前必須經過磁選檢查工序避免金屬等雜質混入而影響不發火性。材料的要求如下：①水泥。普通硅酸鹽水泥，最低強度P.O 32.5。②砂。建議將石英石、白云石磨成粉末作為細骨料，粒徑為0.15～5mm。③碎石。應選用大理石，白云石或其他不發火性的石料加工而成，并以金屬或石料撞擊時不發生火花為合格。粒徑5～20mm，含泥量小于1%，不含雜質[4]。④分格條。采用3mm×12mm 規格工字型防靜電不發火PVC 塑料條，長度按分塊尺寸大小來定（一般1m 左右）。⑤鋼筋。 φ4-6 冷拔高強鋼絲進場時，需嚴格檢查，鋼筋表面不得有裂紋，局部縮勁、銹跡。

4.2.3 基層處理

在進行施工之前，應該將基層表面的泥土、灰漿皮、灰渣及雜物清理干凈，將油污跡沖洗掉，應提前1d，用水將基礎澆筑濕潤，但不能有積水。首先使用鐵鍬、掃把等工具，將基層上的突出物、硬塊、疙瘩等清除掉，并將灰塵清理掉，確保基層與面層的結合牢靠[5]。

4.2.4 標高、彈線、做灰餅

（1）根據墻面已彈好的水平控制線，根據水平控制線，用墨線彈出地面面層的水平控制線，彈在距離完成面高20cm 的墻面上，并要與房間以外的樓梯通道、樓梯平臺踏步的標高相呼應、連成整體貫穿線。同時應注意圖紙設計的排水坡度，特別是在地漏周圍。

（2）根據已彈好的面層水平標高線，橫豎拉線，以石英石、白云石人造砂和水泥為原料配置砂漿，在混凝土結構層上按3m×3m 面積設置一個5m×5cm 灰餅的要求，在混凝土澆筑樓地面結構層上設置灰餅。

（3）在鋪防爆混凝土面層之前，先在已經打濕的基礎底板上打一層水泥砂漿，打水泥砂漿時，要避免打得太多，以免施工過程中由于施工時間太久而造成水泥漿面層在施工過程中出現開裂現象。

4.2.5 靜電泄導網鋪設

具體操作如下：①由φ4-6 冷拔高強鋼絲組成，泄導網鋼筋間距不大于2000mm×2000mm。十字交叉處焊接牢固。②接線端子的制作，采用2.5～4cm 寬，厚0.3～0.4cm 的扁銅，上端打5～8mm 的孔一至兩個，下端打5～8mm 的孔兩個，用相近的規格的扁鐵打孔于扁銅下端用螺絲連接牢靠做直角便于焊接地網。③接地系統安裝：不發火地面防靜電水泥砂漿地坪接地，可接入建筑物已有的防靜電保護接地系統或以建筑物柱子鋼筋連接。（如獨立接地建議采用非金屬接地塊）接地電阻小于10Ω。

4.2.6 不發火細石混凝土面層施工

施工要點如下：①鋪設面層的混凝土需機械振搗，要掌握好振搗時間，不得過長，也不得過短，以混凝土表面不再顯著下沉、不冒氣泡、表面泛出灰漿為準，時間不少于20～30s，不得漏振。②混凝土隨鋪隨用木杠刮平。緊接著用鐵滾筒縱橫交錯來回滾壓3～5 遍至表面出漿，用木抹子拍實錯搓平，表面撒1:1 水泥砂子，然后用鐵抹子壓光。待收水后，再壓光2～3 遍，至抹紋壓痕抹平壓光為止。

4.2.7 鑲嵌分隔條

操作如下：①地面養護2d 以后，在找平層面上分格彈線，分格間距按設計要求。②鑲嵌分格時，應用靠尺與分格線對齊，用鋼批漿素水泥漿按八字形粘完一側，再粘另一側，素水泥漿涂抹高度按“粘二露一”（嵌條被素水泥漿粘住2/3 露出1/3）抹完后，用毛刷蘸清水輕輕刷一道。③塑料條鑲嵌后，拉通線檢查，偏差控制在設計范圍內。④塑料條鑲嵌12h 以后。澆水養護2～3d，嚴格保護，以免碰壞。

4.2.8 養護

采用灑水養護，時間不少于7d。

5 材料與設備

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 主要施工機具

某工程防爆混凝土地面主要施工機具如表2 所示。

表2 防爆混凝土地面主要施工機具

5.3 投入勞動力

某工程勞動力投入如表3 所示。

表3 勞動力

6 質量措施

（1）山西三建集團有限公司所使用的不發火砂漿、分格條由專用供應廠家供貨生產，由防靜電檢測中心負責檢測并出具檢測報告。

（2）項目經理為質量第一負責人，負責全面質量管理控制。精挑一批責任心強、技術水平高、有豐富施工經驗的優秀施工人員通過科學管理和嚴格的質量要求，建造高質量的產品，做到使業主滿意。

（3）嚴格把好原材料及半成品質量關，凡進入施工現場的各種原材料及半成品（鋼筋、成品不發火砂漿等）必須持有產品合格證，同時認真及時做好各種原材料的抽樣復檢工作和半成品的檢驗工作，以確保工程質量。

（4）不發火混凝土在原料配制攪拌前必須經過磁選檢查工序避免金屬等雜質混入而影響不發火性。

（5）不發火混凝土表面的壓光，若混凝土太粘，不可任意摻水，否則混凝土太薄；不能再與干水泥面混合，但可以將其單獨加入與其相配合的、比較稀或比較稠的混凝土中，在進行調拌后，可以將其進行壓光處理，避免使面層強度下降或表面起皮。

（6）混凝土試塊、應單獨留置一組用于檢驗面層不發火性的試塊。

7 安全措施

安全控制措施如下：①安全管理、安全檢查要做好記錄。項目經理定期召集會議，研究安全管理中存在的問題，并采取相應措施。②使用振搗器時，應按混凝土振搗器使用安全要求執行，濕手不得接觸開關，電源線不得有破損和漏電。在開關箱中應該安裝一個防濺的漏電保護器，它的額定漏電動作電流應該不超過30mA，額定漏電動作時間應該低于0.1s。③振搗器在使用之前，必須由電工進行檢驗，并對其進行檢驗，在此之前，需要在開關箱中安裝漏電保護器。操作人員應穿絕緣鞋，帶絕緣手套。④夜間澆筑混凝土，應有足夠的照明設備

8 案例應用

年產100 萬t 羧酸及其下游產品一體化項目，位于新疆維吾爾自治區哈密市哈密高新技術開發區南部循環經濟產業園內，主要以煤和氧氣為原料制作一氧化碳，外購甲醇與一氧化碳經羰基化反應生產羧酸及下游一體化產品。此工程為化工工程，內含醋酸醋酐、甲醇、丙酸等生產，制造車間、儲存罐組，危化品倉庫、危險品倉庫及附屬設施，由于該工程區別于一般工程，在防火，防爆方面尤其重要，要求地面在使用條件、荷載的作用下不得產生火花，從而導致爆炸，火災等安全事故。

經項目部研究、地面采用防爆混凝土地面，防爆混凝土即防靜電不發火混凝土，不發火混凝土作為一種特種混凝土，一種功能混凝土，能夠承受撞擊而不會出現火花，在金屬或硬質石頭等物體與這種混凝土進行摩擦撞擊時，不會出現灼熱的火花或火星，從而不會引燃易燃物質，減少爆炸及火災等風險。

防靜電不發火混凝土地面包括面層、結合層、基層；面層采用不發火混凝土面層摻不發火阻燃骨料，結合層又稱疏導層，設置靜電泄導網，并通過接地金屬導桿與公共接地極連接，使地面靜電迅速倒入大地；兩者相互結合，做到防火，防爆，防靜電等。

9 應用成效

年產100 萬t 羧酸及其下游產品一體化項目，主要以煤和氧氣為原料制作一氧化碳，外購甲醇與一氧化碳經羰基化反應生產羧酸及下游一體化產品等，防爆混凝土的使用，減少爆炸及火災等風險。以及防靜電接地系統的加入可以將車間地面上的靜電導入大地，避免地面因靜電積累產生火花而引發火災等事故。

10 結語

防爆混凝土的關鍵在于不發火骨料。不發火骨料在使用前要經過不發火性能的測試，嚴格保證原材料中不含雜質，否則影響混凝土的不發火性能。而防靜電接地系統的加入，可以迅速將地面上在生產制造過程中積累的靜電導入大地，避免地面因靜電積累產生火花而引發火災等事故，不發火無機材料地面造價較低，質地堅硬，耐磨損，施工簡單快捷，被廣泛用于油庫、加油站、煙花車間和庫房、煤礦坑道、化學品倉庫、燃料倉庫等易燃易爆場所及大型公共場所。總之，該技術的應用對于提高生產和生活環境的安全和質量具有重要的意義。