呋喃混凝土在貴溪冶煉廠的應(yīng)用
（黃石市匯波防腐技術(shù)有限公司 435004 曾先鋒）
摘要：本文介紹了呋喃混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法、呋喃混凝土整體地面及構(gòu)筑物設(shè)計(jì)方案，以及呋喃混凝土整體地面和構(gòu)筑物的施工技術(shù)。為呋喃混凝土的大范圍應(yīng)用開闊了思路。
主題詞：呋喃混凝土 應(yīng)用 施工
江西銅業(yè)公司貴溪冶煉廠是八十年代建立的，其全套工藝、設(shè)備都是國外進(jìn)口，屬目前國內(nèi)最先進(jìn)的冶煉廠之一。該廠先后經(jīng)過一期、二期、三期改建、擴(kuò)建。最早建設(shè)的電解車間采用水玻璃砂漿砌花崗巖塊材，呋喃膠泥勾縫。由于花崗巖在開采和加工中易產(chǎn)生裂紋，加之塊材地面膠結(jié)縫多、水玻璃砂漿不耐結(jié)晶鹽（硫酸銅）腐蝕等因素，該花崗巖塊材地面遭到破壞。在2002年，貴冶三期10萬噸ISA技改工程中，其電解精煉車間廠房樓地面、構(gòu)筑物全部改用整體呋喃混凝土防腐。其中：
主跨：樓面、走道、踢腳線、設(shè)備基礎(chǔ)共計(jì)1303m2，地坑4個(gè)，中間槽2個(gè)共計(jì)110 m2，地溝2條436 m2。
附跨：樓面、平臺、地面、踢腳線、立柱8個(gè)、設(shè)備基礎(chǔ)4個(gè)，共計(jì)1779 m2，陽極泥處理場180m2。
總共防腐面積3700 m2，呋喃混凝土用量約160m3。
現(xiàn)將其施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)如下。
- 呋喃混凝土施工用原材料及配合比設(shè)計(jì)
1 施工用原材料
1.1 樹脂：施工用樹脂采用黃石市匯波防腐技術(shù)有限公司生產(chǎn)的XLZ型呋喃樹脂，它是一種低粘度的糠醇糠醛型呋喃樹脂，色黑褐，粘度為20～30秒。
1.2 混凝土粉：也采用黃石市匯波防腐技術(shù)有限公司生產(chǎn)的XLZ型混凝土粉，它呈灰色粉末，里面混合有固化劑。
1.3 耐酸石英砂：采用有良好級配的石英砂，石英砂的耐酸度要求不低于98.5%，體積安定性合格。
1.4 耐酸石英石：施工用的石英石為石英石碎石，規(guī)格為5～30mm，石英石耐酸度不低于98.5%。
- 呋喃混凝土配合比的設(shè)計(jì)
呋喃混凝土的配合比設(shè)計(jì)不同于普通水泥混凝土，樹脂取代了水泥和水，作為膠結(jié)料，既不存在不同標(biāo)號問題，也不存在水灰比問題。它主要是考慮選用適當(dāng)?shù)募霞壟洌诒ＷC呋喃混凝土技術(shù)性能的前提下，使樹脂用量最小，以取得經(jīng)濟(jì)上的合理性。
我們采用普通水泥混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法——“絕對體積法”來計(jì)算呋喃混凝土中呋喃樹脂的最佳含量。
計(jì)算公式為：
Qg=Qg3=K2Pog
Qs=Qs2＋Qs3=K（1－K）Pos＋K2DgPos
Qp=Qp1＋Qp2＋Qp3=（1－K）Pop＋ K（1－K）DsPop＋K2DgDsPop
Qr=Qr1＋Qr2＋Qr3=（1－K）DpPor＋ K（1－K）DsDpPor＋K2DgDsDpPop
其中：1、Qg、Qs、Qp、Qr分別為粗、細(xì)骨料、粉料及膠凝料的含量；
2、Pog、Pos、Pop、Por分別為粗、細(xì)骨料、粉料及膠凝料的堆積密度；
3、Dg、Ds、Dp分別為粗、細(xì)骨料及粉料的空隙率；
4、式中K=f（A、B、d）=B /（Ad＋B），B：最小斷面尺寸；d：粗骨料平均粒徑；A：澆搗呋喃混凝土的困難指數(shù)。
根據(jù)JGJ53－79《普通混凝土用碎石或卵石的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》和JGJ52－79《普通混凝土用砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》對各種集料進(jìn)行測試，結(jié)果如下：
Pog=1499.66㎏/m3，Ds=0.431，K=0.839
Pos =1475.87㎏/m3，Dg=0.439
Pop =1268.89㎏/m3，Dp=0.529
按上述理論計(jì)算出各種材料的最佳用量如下：
Q石=1056㎏，Q砂=647㎏，Q粉=448㎏，Q樹脂=224㎏
再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，做試塊調(diào)整，最后得出其最佳配合比如下。
呋喃混凝土施工配合比：（㎏/m3）
呋喃樹脂:混凝土粉:石英砂:石英石 = 230:600:400:1100
- 呋喃混凝土的物理力學(xué)指標(biāo)
按上述配合比制作的呋喃混凝土試塊，按GBJ82－85《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》和YBJ215－88《YJ呋喃樹脂材料防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》檢測各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)如下：
抗壓強(qiáng)度：54.3MPa
抗折強(qiáng)度：14.8MPa
線收縮率：0.08%
二、 防腐構(gòu)造設(shè)計(jì)
地面
三、 施工技術(shù)要點(diǎn)
- 地面施工
- 分格：根據(jù)地面面積大小和布置情況，在應(yīng)力集中處如有設(shè)備基礎(chǔ)，柱子的地方，將地面用木條分成不大于12m2的面積。分格模采用40×20木條，木模表面包襯聚氯乙烯薄膜作脫模層。
1.2 呋喃混凝土的配制和運(yùn)輸：采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制，混凝土一次拌制量不大于0.15m3，拌制好的呋喃混凝土料應(yīng)均勻，使用時(shí)間不超過45分鐘。拌制好的呋喃混凝土采用手推翻斗車運(yùn)輸，翻斗車內(nèi)墊一層油氈，以免混凝土料粘結(jié)翻斗車。
1.3 施工：施工時(shí)先刷呋喃底漿料，底漿料配比為：呋喃樹脂:玻璃鋼粉=100:30，然后將呋喃混凝土料均勻攤鋪在方格內(nèi)，用平板振動(dòng)器進(jìn)行振搗、壓實(shí)、抹平、收光。當(dāng)呋喃混凝土施工完畢后，養(yǎng)護(hù)1天，取出分格木模，再養(yǎng)護(hù)4天，用呋喃膠泥灌縫，同時(shí)刮上一層1mm厚稀膠泥，配比為（㎏/m2）：呋喃樹脂:膠泥粉=0.6:1.2。
1.4 施工完畢的呋喃混凝土地面應(yīng)平整、光滑、色澤均勻、無氣泡、空谷、裂紋或固化不完全現(xiàn)象。
- 地溝施工
地溝共2條，每條109m，配Φ8@200單層鋼筋、100mm厚的呋喃混凝土，我們將地溝分4段澆搗，每段澆搗完后，養(yǎng)護(hù)5天，再澆搗相鄰的一段。
2.1 制作模板：地溝全部采用竹夾板制作，竹夾板表面刷機(jī)油，再包襯聚氯乙烯作脫模層，模板厚8～10mm，根據(jù)地溝形狀制作成梯形，模板接縫處應(yīng)嚴(yán)密，以防振搗時(shí)模板變形或漏漿。
2.2 鋼筋制作和安裝：按鋼筋配筋圖下料、綁扎好。用砂紙除銹后在8小時(shí)內(nèi)刷第一遍環(huán)氧樹脂，固化后刷第二遍環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂配合比為環(huán)氧樹脂∶T31∶丙酮=100∶25∶15。鋼筋的保護(hù)層≥25mm，但應(yīng)≤30mm，鋼筋安裝時(shí)用預(yù)先制作好的呋喃砂漿墊塊來控制其保護(hù)層。
2.3施工：澆搗地溝時(shí)，先澆搗底板，再澆搗壁板。底板澆搗時(shí)，壁板分2次布料，用φ50插入式振動(dòng)棒振搗，壁板插點(diǎn)間距不應(yīng)大于作用半徑的1.5倍，振動(dòng)棒應(yīng)緩慢撥出，在混凝土內(nèi)不得留有孔洞，澆搗完畢后，應(yīng)立即將混凝土表面壓實(shí)，抹平。
2.4 壁板呋喃混凝土終凝后，應(yīng)松開支撐模板，養(yǎng)護(hù)3天后可全部拆模。
- 中間槽施工
中間槽φ3000×2150，采用Φ12@200雙層配筋，150mm厚呋喃混凝土。
3.1 施工前準(zhǔn)備：由于中間槽低于地平面1.65m，而其高度2.15m，它高于地平面以上部分有500mm高，因此，先采用紅磚在其地表面砌500mm高，并用水泥砂漿內(nèi)外找平，以作為澆搗中間槽地平面以上部分的外模用。由于工程要搶進(jìn)度，土建工序?qū)⒒鶎記]處理好，槽底不時(shí)滲出地下水，最高時(shí)達(dá)100mm深，為了搶進(jìn)度，我們采用泥桶等工具將水舀干，然后用“堵漏王”第一次堵漏，效果略有好轉(zhuǎn)，后又進(jìn)行第二次堵漏，并用水泥在其上面鋪平，使之吸水硬化，經(jīng)過上述處理后效果很明顯，放置3～4天，水泥面上很干燥，含水率＜6%,可進(jìn)行施工。
3.2 模板制作：采用竹夾板制作，竹夾板上包襯聚氯乙烯作脫模層，模板表面平整、接縫嚴(yán)密。模板支撐牢固，以防振搗時(shí)變形，模板一次支撐成功。
3.3 施工時(shí)，先澆搗底板，澆搗底板時(shí)應(yīng)從一端到另一端，用φ50振動(dòng)棒振搗至表面泛漿，并抹平。在底板邊緣與壁板接口處打毛。待底板固化1天后，再支壁板模澆搗壁板，在澆搗壁板前，先在接口處涂刷一道呋喃玻璃鋼膠料，在澆搗壁板時(shí)，用平口鏟將混凝土料均勻攤鋪，布料高度不應(yīng)大于200mm，用φ50插入式振動(dòng)器振搗，插點(diǎn)間距不應(yīng)大于作用半徑的1.5倍，振動(dòng)棒應(yīng)緩慢撥出，在混凝土內(nèi)不得留有孔洞。
壁板混凝土振搗時(shí)應(yīng)由兩人打棒，并盡量對稱沿圓周進(jìn)行，壁板施工必須一次澆筑完成，上一層澆筑必須在下一層初凝前進(jìn)行。
3.4 壁板澆搗完畢后混凝土終凝后，應(yīng)立即松開內(nèi)壁模板支撐，混凝土養(yǎng)護(hù)3～5天后全部拆模。
四、 結(jié)束語
1、呋喃混凝土收縮較大，在應(yīng)力集中處易因收縮而將混凝土拉裂，因此，必須進(jìn)行分格處理，以盡量減少收縮應(yīng)力。此時(shí)，分格面積最為重要。面積過大，還是產(chǎn)生收縮開裂；面積過小，施工較麻煩，效率低。我們經(jīng)過不斷摸索，認(rèn)為12 m2較為適宜。
2、澆搗地面時(shí)，必須先涂刷一道打底料，一來可濕潤玻璃鋼隔離層表面，除去因浮灰可能產(chǎn)生的“隔離”，二來可保證隔離層和面層更好地接合，以免形成空谷。
3、呋喃混凝土的拆模時(shí)間較為重要，拆模太早，呋喃混凝土的強(qiáng)度沒上來，易引起構(gòu)筑物的變形，甚至崩塌；拆模太晚，約束了呋喃混凝土的收縮。我們通過不斷摸索，認(rèn)為在呋喃混凝土終凝后（約24小時(shí)），可以拆除模板的支撐，讓其自由收縮；再待其固化3～5天，此時(shí)呋喃混凝土的強(qiáng)度可達(dá)最終強(qiáng)度的70%，這時(shí)才能完全拆除模板。
4、呋喃混凝土具有整體性好，防腐性能優(yōu)良，耐沖擊，強(qiáng)度高，用途廣（還可澆搗酸洗槽、電解槽、溝蓋板、走道板等）等優(yōu)點(diǎn)。通過不斷的推廣、應(yīng)用、摸索，掌握材料的性能和施工技術(shù)，積累更豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。它必將在今后的防腐建設(shè)中發(fā)揮更大作用。
● 參考資料
1 胡國曾“聚合物砼配合比設(shè)計(jì)”（蕪冶科技）1995年（ 第十九期）P35～39。
2 JGJ53－79《普通混凝土用碎石或卵石的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》
3 JGJ52－79《普通混凝土用砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》
4 GBJ82－85《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》
5 YBJ215－88《YJ呋喃樹脂材料防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》
