摘要:垃圾發電廠作為垃圾焚燒、能源利用的重要設施,具有占地小、效率高、無害化等特點,但其建設和管理均面臨諸多風險。垃圾滲瀝液的處理和污染防控,會對環境保護和公共安全產生重要影響,因為滲瀝液水質復雜,含有有害的有機污染物和各類金屬,一旦發生滲漏問題,容易造成水質惡化、水體缺氧等問題,給居民生產、生活用水帶來影響。本文主要對陜西澄城生活垃圾焚燒發電項目作為案例,針對滲瀝液池防滲漏結構自防水技術展開分析,重點探究施工中的關鍵技術,旨在為相似工程提供一定借鑒。
關鍵詞:垃圾發電廠;滲瀝液池;防滲漏;結構自防水;收縮應力
我國城市垃圾主要是經由環衛系統運送到垃圾發電廠,通過焚燒方式進行處置。但生活垃圾存在含水率高、熱值較低的特點,為對焚燒爐的運行穩定性進行保證,需對垃圾進行5~7d的發酵熟化,發揮出瀝出水分、提高熱值的作用,讓發電量得以增加。垃圾焚燒中產生的滲瀝液是一種高濃度有機廢水,具有成分復雜、難處理的特點,不適當的處理會讓環境受到污染影響。混凝土結構自防水是當前應用比較有效、經濟的技術,將其應用在防滲漏結構的設計和施工當中,可為垃圾處理領域提供重要貢獻,避免滲瀝液對地下水和周圍環境造成污染,發揮出可持續發展的應用價值。
1結構自防水技術的概述
1.1技術原理
結構自防水技術即應用在建筑物和其他結構的重要防水技術,主要是在結構表面或內部應用特殊防水材料的方式,讓水分的進入得到阻止,對水分滲透到建筑內部的現象進行預防。該防水技術也被稱為剛性防水,主要是利用特定材料或方式,針對混凝土這一非均質的無機多孔復合材料的凝固狀態進行調整,得到體積穩定、密度均勻、不容易發生內應力的混凝土結構,可實現抗滲、抗裂性能的強化。將結構自防水技術應用在垃圾發電廠滲瀝液池建設項目當中,可對污水滲漏問題進行有效預防,避免土壤、地下水受到污染,減少環境污染風險。同時,結構自防水技術可對滲瀝液池的耐久性和可靠性進行有效提升,讓設施的使用壽命得到一定延長,促使工程的可持續性得到有效增加[1]。另外,自防水技術可以幫助工程項目更好地符合相關法規和標準,促進工程施工效果提升。
1.2技術優勢
從材料特性來說,傳統防水技術是將普通鈣質膨脹劑加入混凝土當中,并利用迎水面粘貼卷材實現防水,但此種方式中的鈣質膨脹劑存在早期膨脹過快的問題,往往在7天就可全部完成,不適合應用在大體積的混凝土結構當中,并且柔性卷材無法與建筑物保持相同壽命,其保質期為5年,超出5年容易因材料老化發生滲漏問題,一旦漏水不可更換。而結構自防水是對水泥、聚合物涂料等硬質防水材料進行利用,顯示出較強的防水性能,能夠將混凝土結構與防水性能結合在一起,發揮出較強的抗壓性和耐久性;從施工方式來看,傳統柔性防水一般是直接鋪設于基礎結構表面,需經過找平層、界面層、保護層等工序,利用熱熔或冷粘等方式對防水層進行固定。而結構自防水可在混凝土結構的基礎上直接進行防水處理,使用大范圍的連續澆灌,讓防水與混凝土結構進行同步施工,不留后澆口,使得施工工序得以減少,發揮出縮短工期、節約成本的重要作用;從適用范圍來看,傳統柔性防水適合應用在平屋面、陽臺、衛生間等場所,而結構自防水適合應用在地下室、水池等對抗壓和耐久性要求較高的建筑,并且也能應用在形狀復雜的防水部件當中,讓防水質量得到保證;從成本和維護來看,傳統柔性防水工序較多,且工期較長,其成本投入較多,并且使用壽命相對較短,需對其展開定期維護和更換。結構自防水可通過減少工序、提前工期的方式,讓整體防水造價相比柔性防水降低30%以上[2]。
2結構自防水關鍵技術要點
2.1原材料控制
2.1.1優化混凝土配合比
將水化熱較低的水泥作為主要選擇,利用32.5等級水泥配C30,讓硬化收縮產生的裂縫得到有效控制,促進混凝土強度、密實度提升。同時,要按照3∶7的比例對5~20mm級配碎石與20~40mm級配碎石進行級配,發揮出降低孔隙度、提高密實度的作用。接著,要將中砂和高效減水劑攪拌在一起,讓水灰比得到有效控制,促進混凝土性能改善[3]。另外,粉煤灰可對混凝土抗裂性、防滲性進行強化,該材料的使用能對混凝土的含水率和水化率進行有效降低,可與集料產生結合,讓混凝土的強度得到有效提升,使得混凝土的抗滲效果得到強化。但粉煤灰相對密度處于較低水平,將其置于大量水泥砂漿當中,容易發生漂白和表面開裂等問題,因此需借助雙摻技術、嚴格控制水灰比來對上述問題進行有效解決,促進混凝土性能提升。
2.1.2摻加膨脹劑
將膨脹劑摻加于混凝土結構中,可借助微膨脹實現混凝土收縮應力的抵消,以此促進結構抗裂性能提升。對于自防水技術來說,膨脹率≥0.35%的高效膨脹劑是其膨脹劑主要使用類型,CMA、UEA及明礬石膨脹劑是當前比較常見的類型。在對膨脹劑進行應用時,需結合環境、混凝土體積對其使用量進行控制,若用量過高容易對早期混凝土造成不良影響。比如,選取UEA型膨脹劑需結合具體情況對其比例進行控制,可在配合試驗中將加固層混凝土控制在10%,讓初期混凝土的強度得到保障,避免在后期受到內壓問題影響[4]。
2.1.3摻加減水劑
將減水劑摻加在混凝土結構當中,可對水泥和水的用量進行有效減少,讓混凝土的水化熱得到一定降低,發揮出減小內外溫差的作用,讓混凝土的密實性得以改善,促進其性能強化。在對減水劑的類型、使用量進行選擇時,需以周圍環境、混凝土體積、施工方法作為綜合考量的因素,為最終的混凝土結構質量提供保證。
2.1.4摻加纖維
將微纖維摻加在混凝土當中,可通過攪拌讓其均勻地分散于混凝土中,讓其與混凝土產生緊密結合,促使混凝土結構獲得較高的拉強度,并對收縮應力進行有效降低,實現裂縫問題的有效解決。同時,將微纖維填塞于混凝土毛細通路當中,可以讓混凝土結構自防水效果得到有效提升。
2.2混凝土澆筑
2.2.1施工準備
施工前需對圖紙進行熟悉,將混凝土攪拌站試配的防水混凝土配合比上報到監理單位,待其審查合格后將文件上報于業主單位。針對不同區域和界面的結構自防水混凝土標號進行明確后,需對施工隊伍進行技術交底,讓各項技術重點得以明確,并做好全過程的監控與管理。并且要準備好各類必要的施工設備,對其正常運轉功能進行保證。另外,要對施工現場的基準面平整度、清潔度進行保證,做好垃圾發電廠滲瀝液池及其周圍區域的雜物、積水清除。
2.2.2混凝土布料
在開展混凝土澆筑施工前,需制定出科學合理的方案,讓其可以對“橫向澆筑、縱向推進”的原則進行有效遵循,讓混凝土的分層厚度、坡度形成得到有效控制,促進混凝土質量、防水效果提升。另外,要對混凝土之間的澆筑間隔時間實施嚴格控制,讓豎向混凝土結構于下層混凝土初凝之前,澆筑于上層混凝土之上,避免受到冷縫影響,發揮出促進防水質量提升的重要效果。
2.2.3混凝土振搗
滲瀝液池的抗滲混凝土施工可對結構自防水效果進行保證,振搗是其中關鍵步驟,需使用機械振搗促進混凝土密實性和抗滲性提升,在此過程中,需對時間、錯點間距的控制進行有效關注。在具體振搗操作中,需將“快插慢拔”作為主要原則,讓混凝土表面顯示出泛漿表現,待其停止下沉并且沒有氣泡冒出為止,不能受到漏振、欠振等問題的影響。振搗時,需將時間控制在10~30s,并對較高的滲瀝液池壁展開分層澆筑。其中,上層振搗要求振動棒插入下層5~10cm。對于引氣劑防水混凝土和減水劑混凝土,需借助高頻振動器對大氣壓泡進行有效排除,讓小氣泡處于均勻分布狀態,促進混凝土抗滲性能提升。另外,要在止水鋼板、預埋件及預留孔道展開強化振搗操作,避免對模板、鋼筋部位產生影響,促使混凝土密實度得以有效提升[5]。
2.2.4施工縫處理
施工縫位置容易因后澆混凝土的收縮產生滲水通道,因此需采取有效防水措施。要在墻面位置使用墨線劃出一條控制線條,讓施工的平整度得到有效保證。同時,要借助剪刀或其他合適的工具對高低不平的部分進行切割,讓施工表面處于平整狀態。施工前還需對施工對象整潔度進行保證,需讓其保持在一定的濕潤狀態,促進混凝土附著力提升,讓適當水分可以滲透于基材當中,為后續施工打下良好基礎。在具體的施工中,需將施工縫(下圖)設置于墻身與底板距離500mm的位置,并在墻體中間設置寬度和厚度符合要求的止水鋼板,并對焊接接頭的牢固性進行保證。待混凝土終凝后,需對鋼絲刷進行利用,讓表面浮漿得以有效刷除,并處于濕潤狀態。在對施工縫進行處理時,還需做好雜物的及時清除,避免掉落側墻模板當中。在開展后澆混凝土施工前,還需用水沖洗前期混凝土表面,讓其處于濕潤狀態,并且要在沖洗后鋪設30~50mm厚度的水泥砂漿,將其及時地澆筑在混凝土上,避免形成滲水通道。
2.2.5穿墻管線
在開展防水混凝土施工時,需預先埋設止水環,并且要在套管上加焊鋼板止水盤,對滲瀝液池外墻穿墻時產生的開裂問題進行有效預防,避免水或其他液體通過管道或墻體縫隙滲入內部,促使建筑結構防水性能提升。同時,要對防腐處理和密封膠使用進行關注,讓管線防水性能得到有效提升。另外,還要對易和性較好的細石混凝土進行應用,借助此種澆筑方式來強化墻體密實性,促進防水效果提升。
2.2.6預埋件處理
正確的預埋件安裝可對滲漏問題進行有效預防,讓混凝土結構的可靠性和持久性得到有效提升。在具體的施工中,需對預埋件的安裝規范進行嚴格遵循,讓其位置處于準確、固定的狀態,讓混凝土結構在長期使用中得以保持良好防水性能。預埋件、預留孔都需事先正確埋入,避免澆筑后剔鑿鉆孔,同時要保證預埋件末端、預留孔底面≥200mm,以此實現滲漏問題的有效預防。
2.2.7模板支撐
在對防水混凝土模板進行支撐時,需對穿壁螺釘引發滲漏問題進行關注,在穿墻螺栓上增加焊止水板,并且要在迎水面連續滿焊,讓滲水通道的形成得到有效預防。與此同時,還要將2cm木塊或橡膠墊增加于螺栓兩端,并在拆除模板后對螺栓處外露部分進行割除處理。接著,要對堵漏劑進行利用,讓洞口得以補平,發揮出良好防水作用[6]。此外,在對底板鋼筋支撐架進行放置時,需避免直接放于墊層,以免對鋼筋產生銹蝕影響,造成滲水通道,影響到滲瀝液池的防水性能。
2.3混凝土養護
混凝土的養護具有非常重要的價值,及時養護可對混凝土內部水分蒸發過快的問題進行有效預防,促進其抗滲性能提升。一般來說,可集合環境溫度制定出合適的養護方案,讓溫度裂縫的發生風險得以降低。夏季施工時,需在地板、平板等水平構件施工完畢后將薄膜立即覆蓋其上,讓混凝土表面的水分得以迅速蒸發,發揮出保濕養護的重要價值。當混凝土處于硬化狀態,可以借助蓄水養護或者使用濕麻袋覆蓋的方式,促使混凝土表面處于潮濕狀態。還需在墻體等豎向構件完成施工后的3~5d實施拆模處理,并從頂部設置水管展開噴淋操作,待模板被拆除后,需繼續灑水養護至14d。冬季施工時,需對保溫養護進行關注,避免混凝土與水產生直接接觸而引發凍害。同時,要注意日均氣溫<5℃時停止灑水,可將塑料薄膜及毛毯、草氈等保溫材料覆蓋其上,促使混凝土表面溫度得以提升,讓其性能、質量得到有效保障。
2.4防水驗收
結構自防水驗收是由建設單位或監理單位于防滲漏結構完工之后,對其實施水密性測試與驗收程序,主要涉及壓力測試或水壓試驗,確保工程項目達到相應的防水設計要求,避免受到漏水問題影響,促使污水處理設施正常運行,以免造成環境影響。在具體驗收中,需要專業人員針對結構自防水各項施工進行細致檢查,對其是否漏水這一情況進行確認,讓滲瀝液池防滲漏結構的完整性、可靠性得到保證,借助嚴格的驗收程序減少環境污染,讓垃圾發電廠的安全運行得到有效保障。
結語
綜上所述,在城市快速發展的影響下,生活垃圾處理已經成為世界性環境污染問題。垃圾焚燒發電是當前城市垃圾處理的主要方式,需要合理施工來保護建筑結構免受腐蝕和水損傷,讓建筑的使用壽命得到有效提升。與傳統柔性防水技術相比,混凝土結構自防水技術具有諸多優勢,不僅可以使石油化工資源進行有效節約,還可對各項施工工序進行簡化,發揮出減少施工時間和人力成本的作用,讓防水效果更加長效、有效。總體來說,結構自防水技術在資源稀缺和價格上漲的背景下顯示出良好的社會和經濟效益,可在垃圾焚燒發電領域擁有廣泛應用前景,能夠為未來建筑防水的發展打下良好基礎。
參考文獻:
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[5]黃龍華,汪杰斌.生活垃圾焚燒發電廠滲瀝液處理系統調試實踐[J].安徽電氣工程職業技術學院學報,2024,29(1):7682.
[6]楊靜,黃丹.垃圾發電廠滲瀝液處理中存在的問題剖析[J].水處理技術,2020,46(3):135137+140.
作者簡介:宋云彪(1987—),男,漢族,河北保定人,本科,中級工程師,火電公司項目經理,研究方向:土木建筑。