- 相關(guān)推薦
煙囪內(nèi)襯輕質(zhì)耐酸耐火澆注料產(chǎn)生裂縫的原因分析及對(duì)策論文
【摘要】文章針對(duì)鋼筋混凝土煙囪內(nèi)襯出現(xiàn)的裂縫大小及分布情況，通過對(duì)材料性能和施工過程以及使用后質(zhì)量回訪情況的研究，對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)該材料的使用和施工進(jìn)行總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】?jī)?nèi)襯澆注料；裂縫；析因與對(duì)策
一、工程概況
由廣西電力工程建設(shè)公司承建、中國電力咨詢公司和廣西正遠(yuǎn)電力工程建設(shè)監(jiān)理公司聯(lián)合監(jiān)理的廣西合山電廠2×300MW改擴(kuò)建工程240/7.0m鋼筋混凝土單筒式脫硫煙囪內(nèi)襯采用BSJ-Y1型耐酸輕質(zhì)耐火澆注料，是當(dāng)前國內(nèi)首家應(yīng)用在240m高度整體澆注連續(xù)施工到頂?shù)臒焽琛?nèi)襯施工從2003年3月24日開始施工到2003年10月28日，歷時(shí)219天。施工期間，內(nèi)襯曾在不同高度出現(xiàn)裂縫，主要是環(huán)向裂縫，特別在40～60m標(biāo)高范圍較為明顯。期間，停工整改22天。針對(duì)出現(xiàn)的問題，業(yè)主及監(jiān)理部多次召集施工單位、廠家代表等召開專題分析會(huì)進(jìn)行討論研究，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，并按不同時(shí)間段、不同環(huán)境因素來進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)材料的倉儲(chǔ)、攪拌、施工過程等環(huán)節(jié)進(jìn)行分析研究，探索改進(jìn)施工工藝，掌握施工過程的關(guān)鍵點(diǎn)，使整個(gè)煙囪內(nèi)襯施工得以順利完成，于2003年12月5日得到國內(nèi)部分煙囪專家組成的驗(yàn)收組的充分肯定和好評(píng)，經(jīng)檢查驗(yàn)收全部合格，滿足設(shè)計(jì)要求，并于2005年9月15日至9月17日通過由16名領(lǐng)導(dǎo)和專家組成的“達(dá)標(biāo)投產(chǎn)考核復(fù)檢組”的復(fù)檢，工程質(zhì)量全部合格，優(yōu)良率達(dá)到規(guī)程規(guī)范的要求。
合山電廠2×300MW改擴(kuò)建工程二號(hào)機(jī)組于2004年9月15日完成168小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)，二號(hào)脫硫工程于2005年3月15日投運(yùn)。煙囪內(nèi)襯工程投入使用至今，差不多兩年時(shí)間，期間通過兩次的質(zhì)量回訪表明，雖然運(yùn)行過程中，煙氣中SO排放量有超標(biāo)現(xiàn)象，排煙溫度也比設(shè)計(jì)要求的高，但質(zhì)量穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)質(zhì)量問題，滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
二、澆注料的基本特性
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，煙囪筒壁內(nèi)襯采用東北某城市某不定型耐火材料廠生產(chǎn)的BSJ-Y1型耐酸輕質(zhì)耐火澆注料，該澆注料既作為耐酸亦作為耐火隔熱使用，不設(shè)隔熱層。該澆注料以輕質(zhì)骨料、粉料、粘合劑和添加劑組成，粘合劑主要成分為水玻璃。輕質(zhì)骨料結(jié)構(gòu)孔隙率大，表面粗糙，粒徑約5mm，骨料和粉料吸水率和吸濕性大，按配合比攪拌后流動(dòng)性差。對(duì)運(yùn)輸和倉儲(chǔ)要求比較高，生產(chǎn)廠家出廠時(shí)已把骨料和粉料配成混合料并用編織袋包裝好運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，臨時(shí)存放在排水措施良好、防雨防潮干燥的倉庫。
BJS-Y1型耐酸輕質(zhì)耐火澆注料經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)按要求取原材料樣品送國電電力建設(shè)研究所對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果如附表。
從國電電力建設(shè)研究所對(duì)送樣材料的檢測(cè)結(jié)果可以看出，該澆注料具有體積密度小、凝固快、使用溫度高、抗壓強(qiáng)度隨著溫度和酸度的提高而提高、導(dǎo)熱系數(shù)小、線膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)。
三、施工工藝及裂縫出現(xiàn)
（一）設(shè)計(jì)要求
按電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院意見，筒壁內(nèi)襯采用東北某市不定型耐火材料廠生產(chǎn)的輕質(zhì)耐酸澆注料BSJ-Y1型，該澆注料亦作為煙囪隔熱材料使用，本煙囪不另設(shè)隔熱層。為了使該澆注料與鋼筋混凝土筒體更好粘結(jié)接觸，取消鋼筋混凝土內(nèi)表面涂抹的瀝青隔離層，澆注料內(nèi)鋼筋涂抹環(huán)氧漆以防腐蝕。為了完全支承和拉結(jié)直接澆筑在筒壁內(nèi)側(cè)的輕質(zhì)澆注料，外筒體施工時(shí)沿著標(biāo)高方向每隔10.5m設(shè)暗牛腿，其做法是預(yù)埋Ф20＠200鋼筋環(huán)向布置，同時(shí)在筒體內(nèi)側(cè)表面設(shè)置Ф20＠900×900鋼筋,梅花狀布置。內(nèi)襯澆注料厚度90m高程以下300mm，90m～115m為250mm,115m～155m為200mm,155m以上為150mm。
（二）施工要求
施工工藝流程：模板安裝→350型立式強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌料→混合澆注料入槽→丁字型專用工具振搗密實(shí)→澆注料固結(jié)后拆模→割縫處境→模板安裝。
施工時(shí)要嚴(yán)格按配合比下料，注意配料順序，掌握攪拌時(shí)間，做好天氣及環(huán)境溫度變化的施工措施，不準(zhǔn)使用機(jī)械振搗，只能使用專門制作的丁字型工具進(jìn)行搗固。澆注料在搗固成型固結(jié)拆除模板后，要用2.5～3mm厚的無齒鋸切割伸縮縫，尺寸為1.5×1.5m,深度約為25mm。
（三）裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展
由于煙囪施工采用電動(dòng)提升翻模技術(shù),內(nèi)襯與筒體同時(shí)施工。標(biāo)高18.95m以上的澆注料在2003年5月4日開始隨鋼筋混凝土外筒一起施工,經(jīng)過一個(gè)多月的施工,2003年6月10日發(fā)現(xiàn)內(nèi)襯40～60m標(biāo)高區(qū)段內(nèi)有明顯水平環(huán)向裂縫,主要分布在環(huán)形暗牛腿下400mm范圍。之后繼續(xù)施工，主要是為了觀察裂縫的發(fā)展情況。經(jīng)過一個(gè)多月的觀察，發(fā)現(xiàn)裂縫寬度逐漸加大，長(zhǎng)度不斷擴(kuò)展，最寬處達(dá)到50mm左右，單條最長(zhǎng)約15m，到2003年7月15日，裂縫基本穩(wěn)定。7月16日監(jiān)理部組織了承包商、材料廠家、業(yè)主、設(shè)計(jì)單位等有關(guān)人員對(duì)裂縫情況進(jìn)行分析，與會(huì)者認(rèn)為，要分析裂縫產(chǎn)生原因，提出處理方案，繼續(xù)觀測(cè)裂縫發(fā)展情況，施工可繼續(xù)進(jìn)行。2003年8月12日，標(biāo)高130.5～132.1m內(nèi)襯施工拆模后,發(fā)現(xiàn)幾條豎向裂縫,寬度不足1mm,長(zhǎng)度只有500mm左右,其特點(diǎn)是在拆模后即出現(xiàn),且貫通整個(gè)澆注層。
四、裂縫產(chǎn)生的原因分析
2003年8月13日和27日上午，監(jiān)理部再次組織了承包商、材料生產(chǎn)廠家、業(yè)主、設(shè)計(jì)等相關(guān)單位人員召開了專題分析會(huì)，其中27日的會(huì)議區(qū)電力質(zhì)檢中心站的專家也參加了。會(huì)議要求對(duì)裂縫部位按修補(bǔ)方案修補(bǔ)完成后繼續(xù)觀察一段時(shí)間。經(jīng)過一段時(shí)間觀察和對(duì)所有已施工的內(nèi)襯澆注料進(jìn)行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)裂縫。通過兩次專題會(huì)的召開，認(rèn)為裂縫的產(chǎn)生要從多個(gè)方面來分析，原因不止一個(gè)，應(yīng)是多方面原因綜合引起。
（一）溫差應(yīng)力
施工期間剛好是炎熱的夏季，白天、晚上的溫差較大，白天上半天與下半天的溫差也較大，主要表現(xiàn)在上半天太陽曬到半邊煙囪筒體，下半天曬另外半邊，這樣筒體的受熱程度不一樣，溫差引起的脹縮就不一致，但溫差應(yīng)力引起的裂縫通常表現(xiàn)為雜亂無章，沒有規(guī)律性。
（二）收縮應(yīng)力
澆注料主要由輕質(zhì)骨料、粘結(jié)劑和添加劑組成，其中粘結(jié)劑主要成分為水玻璃，而骨料吸水率和吸濕性大，澆注料凝結(jié)固化過程中的自然脫水現(xiàn)象，必然產(chǎn)生收縮應(yīng)力，但脫模后已進(jìn)行1500×1500mm見方縫寬2.5～3mm深度25mm的切縫處理,而結(jié)構(gòu)為園筒體,收縮應(yīng)力引起的裂縫通常為豎向分布,并且應(yīng)大面積出現(xiàn)和較細(xì)小。
（三）環(huán)境因素
該內(nèi)襯澆注料比較多應(yīng)用在石化系統(tǒng),并都使用在氣候比較干燥的北方地區(qū)，結(jié)構(gòu)物一般都不很高。這是首次使用在雨水較多、濕度較大的南方地區(qū)，在脫硫處理的火力發(fā)電廠也是剛開始使用，同時(shí)也是首次用在240米高的煙囪上。施工和倉儲(chǔ)期間雨水較多，空氣濕度較大，施工環(huán)境較差，工作場(chǎng)地狹小。該材料要求施工溫度以5℃～30℃為宜，低于5℃或高于30℃時(shí)要經(jīng)過廠家現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員調(diào)整配合比后才能施工。夏秋季時(shí)間，大部分施工時(shí)環(huán)境溫度都在30℃上下波動(dòng)，并且溫差較大，需要經(jīng)常調(diào)整配合比。
（四）人的因素
本煙囪內(nèi)襯澆注料由于在南方和火力發(fā)電廠的首次應(yīng)用，施工工藝不可能成熟，操作工人的技術(shù)熟練程度比較低，材料的配合比隨著氣溫和環(huán)境的變化而經(jīng)常調(diào)整，勢(shì)必對(duì)操作工人提出更高的要求，稍不注意就會(huì)出現(xiàn)人為偏差。
五、對(duì)策與措施
由于該材料是一種新材料，新施工技術(shù)，國家又沒有這方面的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)只有企業(yè)自已的標(biāo)準(zhǔn)，連行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也沒有，施工只能按照材料生產(chǎn)廠家的施工說明的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求，從而大大地增加了施工管理和質(zhì)量控制的難度。裂縫出現(xiàn)以后只能通過多次專題會(huì)來分析研究解決問題的辦法，從而有效地保證了煙囪的順利施工和工程質(zhì)量。
通過以上原因分析，解決問題的辦法主要是從人的方面入手。對(duì)于出現(xiàn)較大環(huán)向裂縫的地方，可能是操作工人在攪拌時(shí)加入較多的粘結(jié)劑；對(duì)于拆模后即出現(xiàn)豎向裂縫可能是拆模時(shí)間過早，或
者是拆模時(shí)振動(dòng)過大以致對(duì)剛固結(jié)的澆注料擾動(dòng)較大造成。
控制人的不穩(wěn)定因素是保證質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵，控制好配合比的準(zhǔn)確性，掌握好拆除模板的時(shí)間，關(guān)注環(huán)境溫度和天氣變化，對(duì)操作人員振固時(shí)跟蹤監(jiān)督到位，加強(qiáng)材料生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)跟蹤的力度，從而從根本上保證了煙囪內(nèi)襯澆注料在132.1m以上標(biāo)高不再出現(xiàn)裂縫。
六、材料使用的局限性和存在隱患
BSJ-Y1型耐酸輕質(zhì)耐火澆注料雖然在石化系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，并且基本在北方地區(qū)范圍使用，在火力發(fā)電廠項(xiàng)特別是在有豐富雨水和大濕度的南方地區(qū)使用，況且還是脫硫項(xiàng)目，技術(shù)不夠成熟，沒有可靠的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐，也沒有相應(yīng)的行業(yè)和國家標(biāo)準(zhǔn)作參考，大量的應(yīng)用還存在一定的局限性。在施工中雖然采取了現(xiàn)場(chǎng)切割25mm深2.5～3mm寬1500×1500mm見方的伸縮縫處理,恰恰這樣的處理為以后使用留下很大的隱患。經(jīng)過切割處理以后，雖然該材料的線膨脹系數(shù)很小，在常溫300℃情況下只有0.03×10-6，但畢竟存在，切縫處在施工期間和使用時(shí)等條件下各種應(yīng)力作用是否出現(xiàn)通縫，只有經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用才知道。只要有通縫就有可能對(duì)鋼筋混凝土外筒體造成腐蝕破壞，就會(huì)存在很大的隱患。
七、結(jié)語
目前廣西合山電廠2×300MW改擴(kuò)建工程240/7.0m鋼筋混凝土單筒式脫硫煙囪內(nèi)襯采用BSJ-Y1型耐酸輕質(zhì)耐火澆注料的成功，填補(bǔ)了國內(nèi)單筒式脫硫煙囪使用整體式澆注料工藝方面的空白，也說明了該澆注料專利技術(shù)在火力發(fā)電廠的成功應(yīng)用，并且創(chuàng)造了國內(nèi)造價(jià)最低的單筒式脫硫煙囪，今年廣西區(qū)內(nèi)在建的兩個(gè)火電項(xiàng)目正在得到應(yīng)用。這對(duì)于我國火力發(fā)電行業(yè)的脫硫煙囪內(nèi)襯施工工藝的發(fā)展、內(nèi)襯澆注料的選擇、降低工程造價(jià)等方面將起到積極的推動(dòng)作用。
【煙囪內(nèi)襯輕質(zhì)耐酸耐火澆注料產(chǎn)生裂縫的原因分析及對(duì)策論文】相關(guān)文章：
兒科護(hù)理存在的糾紛原因分析及對(duì)策論文10-12
資本邏輯產(chǎn)生的根源分析論文10-11
電大學(xué)員畢業(yè)論文質(zhì)量不高的原因及對(duì)策分析10-26
常見建筑磚砌體裂縫原因及其防治論文10-10
建筑用磚的現(xiàn)狀分析及對(duì)策論文10-12
企業(yè)物流成本管理問題分析與對(duì)策論文10-13
基層電大畢業(yè)論文寫作問題及對(duì)策分析10-26
影響建筑工程技術(shù)的成因及對(duì)策分析論文10-10