技術(shù) | 水泥庫(kù)密閉性對(duì)水泥強(qiáng)度的影響及處理
水泥企業(yè)儲(chǔ)存水泥目前還是主要以混凝土圓庫(kù)為主,盡管造價(jià)較高,但與鋼板庫(kù)相比,其使用壽命、抗結(jié)露及水泥保質(zhì)優(yōu)勢(shì)明顯。實(shí)踐證明,科學(xué)設(shè)計(jì)、規(guī)范施工的混凝土圓庫(kù),長(zhǎng)期儲(chǔ)存水泥不但可以保持水泥強(qiáng)度不下降,有時(shí)還有不同程度升高,尤其3d抗壓強(qiáng)度升高最為顯著;相反,如果混凝土圓庫(kù)不能保持良好的密閉性能,造成內(nèi)外空氣流通,庫(kù)內(nèi)水泥接觸流動(dòng)空氣,吸收空氣中水分水化后,早期強(qiáng)度下降明顯,嚴(yán)重影響水泥品質(zhì)。本文總結(jié)某水泥廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),通過試驗(yàn)研究,初步探討了水泥庫(kù)密閉性對(duì)水泥強(qiáng)度的影響及處理辦法。
1。出庫(kù)水泥強(qiáng)度下降原因分析和查找
某年產(chǎn)120萬噸水泥粉磨站,共配備4個(gè)Φ15m×30m混凝土水泥庫(kù)(每個(gè)庫(kù)容6000t),其中3個(gè)庫(kù)裝P·O42.5水泥。從2010年投產(chǎn)運(yùn)行5個(gè)多月,使用一直比較正常,由于當(dāng)時(shí)水泥市場(chǎng)火爆,單個(gè)水泥庫(kù)最大裝載量?jī)H為4000t。至2011年2月,4個(gè)水泥庫(kù)全部裝滿水泥,從3月份開始散裝水泥發(fā)放過程中多次出現(xiàn)水泥結(jié)塊、下料嘴堵塞現(xiàn)象,從下料嘴處清出的水泥塊主要有球狀(或柱狀)和片狀兩種,5月份以后隨著雨水增多,情況尤為嚴(yán)重,水泥早期強(qiáng)度下降,6月份進(jìn)入梅雨季節(jié)后出庫(kù)水泥強(qiáng)度下降明顯,且隨著水泥在庫(kù)內(nèi)存放時(shí)間的延長(zhǎng)強(qiáng)度下滑幅度增大。水泥強(qiáng)度下降初期,化驗(yàn)室從使用的熟料、石膏、石灰石、粉煤灰、礦渣粉以及使用的助磨劑等物料上查找問題未果,后停用磨內(nèi)噴水系統(tǒng),但出廠強(qiáng)度仍在下降,始終找不到水分來源。為查找問題,化驗(yàn)室在入水泥庫(kù)提升機(jī)處安裝粉體自動(dòng)取樣器,日常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)3d對(duì)入庫(kù)P·O42.5水泥取連續(xù)樣,每天樣品充分混合后一式五份,一份當(dāng)天成型,兩份用取樣袋密閉保存,另外兩份敞開放置于室內(nèi)(環(huán)境溫度26℃左右,濕度65%左右),放置3d和7d后分別成型,檢測(cè)強(qiáng)度情況見表1。
從表1看出,密封保存的樣品放置3d和7d強(qiáng)度沒有下降,部分水泥試樣早期強(qiáng)度(1d 和 3d)還有所提高,這可能與水泥中fCaO消解有關(guān)。敞開放置與空氣直接接觸的水泥放置3d后早期強(qiáng)度明顯下降,28d強(qiáng)度也均有下降但降幅不大, 但是敞開放置7d后所有齡期強(qiáng)度均迅速下降。
而試驗(yàn)階段這3d生產(chǎn)的水泥入至同一個(gè)庫(kù)中,7d后對(duì)外發(fā)放取樣檢測(cè)強(qiáng)度明顯下滑,可見強(qiáng)度下降與各原材料沒有關(guān)系,主要原因?yàn)閹?kù)密閉性存在問題,導(dǎo)致雨天雨水直接從庫(kù)頂庫(kù)側(cè)漏進(jìn)水泥庫(kù)中,即使不下雨的天氣,由于水泥庫(kù)內(nèi)外通氣,而水泥生產(chǎn)時(shí)收塵設(shè)備開啟,水泥庫(kù)內(nèi)形成負(fù)壓,將濕度很大的空氣帶入庫(kù)內(nèi),而具有較強(qiáng)活性的新鮮水泥直接與大氣中的水分接觸,水泥中的fCaO、C₂S等成分與水分發(fā)生反應(yīng),生成Ca(OH)₂,Ca (OH)₂ 又和空氣中的CO₂產(chǎn)生反應(yīng),放熱并產(chǎn)生CaCO₃和水,新生成的水又和水泥反應(yīng),而放出的熱量會(huì)加速這種反應(yīng),使水泥受潮加快。
受潮后的水泥密度降低,部分結(jié)塊,凝結(jié)遲緩,導(dǎo)致水泥強(qiáng)度逐漸降低。公司7月份強(qiáng)度下降較多的13個(gè)批次出廠P·O42.5水泥平均強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)出磨P·O42.5水泥平均強(qiáng)度見表2。
由表2可見,出廠水泥存放一段時(shí)間后強(qiáng)度出現(xiàn)了不同程度的下降,雖然早期強(qiáng)度下降較多,但28d 強(qiáng)度下降不大。公司將3個(gè)P·O42.5水泥庫(kù)交替生產(chǎn)和發(fā)放水泥,水泥發(fā)放時(shí)在庫(kù)內(nèi)停留時(shí)間保持1~7d,統(tǒng)計(jì)連續(xù)幾個(gè)月的出磨和出廠P·O42.5水泥對(duì)應(yīng)強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)1d強(qiáng)度每停留1d下降約7%,3d強(qiáng)度每停留1d下降約4%,而28d強(qiáng)度在庫(kù)內(nèi)停留3d以內(nèi)下降幅度較小,3d以后每多停留1d約下降2%。
由此亦可以斷定,水泥庫(kù)密閉性有問題。
2 、水泥庫(kù)鑒定和分析
確認(rèn)此問題后公司委托權(quán)威檢測(cè)部門對(duì)水泥庫(kù)進(jìn)行專業(yè)鑒定。發(fā)現(xiàn)各庫(kù)四周均出現(xiàn)不同程度的豎向裂紋,部分裂紋已內(nèi)外貫通,造成庫(kù)壁滲漏,庫(kù)頂也有不同程度的裂紋。對(duì)滲漏最嚴(yán)重的兩個(gè)水泥庫(kù)庫(kù)壁出現(xiàn)的明顯裂紋部位進(jìn)行測(cè)量 , 裂紋寬度范圍為0.36~1.45mm,遠(yuǎn)超過裂紋最大限值0.2mm。
通過采用鉆芯-回彈法綜合進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè) ,庫(kù)壁處推定值為39.1MPa和38.5MPa,滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度C30等級(jí)要求。
檢測(cè)庫(kù)壁和庫(kù)頂配筋情況:庫(kù)壁環(huán)向鋼筋實(shí)測(cè)間距平均值為235mm, 不滿足設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)值為100mm);庫(kù)壁豎向鋼筋實(shí)測(cè)間距平均值為173mm,滿足設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)值為200mm);庫(kù)壁實(shí)測(cè)鋼筋保護(hù)層厚度平均值為50mm,不滿足設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)值為30mm);庫(kù)頂鋼筋實(shí)測(cè)間距平均值為130mm,也未達(dá)到設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)值為 120mm)。
依據(jù)GB50144—2008《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》,該庫(kù)結(jié)構(gòu)可靠性登記評(píng)定為三級(jí),不符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。
庫(kù)壁環(huán)向?qū)嵟滗摻铋g距較大和鋼筋保護(hù)層厚度較大是引起倉(cāng)壁開裂的重要原因,裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展在使用年限內(nèi)將影響結(jié)構(gòu)整體安全和正常使用。
3。水泥庫(kù)防水和加固
3.1 水泥庫(kù)庫(kù)頂防水
3.1.1 聚氨酯防水涂料施工
1)基層、裂縫及各座腳、管道處理
將水泥庫(kù)庫(kù)頂基層表面清除干凈,清理修復(fù)不平整的基層。對(duì)水泥庫(kù)頂裂縫進(jìn)行修補(bǔ),對(duì)頂部設(shè)備各支架座腳、管道根部進(jìn)行水泥砂漿找平修補(bǔ),使之符合防水材料施工要求。
2)附加層施工
對(duì)出入基層面的管道、出水口及陰陽(yáng)轉(zhuǎn)角處等易漏水的部位,先用聚氨酯涂料按A∶B=1∶2的比例配比攪拌均勻,涂刮一遍,加貼聚酯無紡布,邊鋪貼平整邊涂刮聚氨酯涂料。
3)第一遍涂膜施工
將聚氨酯涂料按A∶B=1∶2的比例配合攪拌均勻,用刷子進(jìn)行涂刷,涂刷均勻后鋪貼無紡布,邊鋪貼平整邊涂刮聚氨酯防水涂料(涂層—無紡布—涂層),三道工序同時(shí)連續(xù)操作施工,使涂層形成整體。
4)第二遍涂膜施工
在上道工序涂膜固化后,將配好的聚氨酯涂料再次均勻涂刮一遍。
5)成品保護(hù)
做好的涂膜防水層在未做保護(hù)層之前,任何人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)以免損壞防水層。施工中若有局部防水層破壞,應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)補(bǔ)救措施,以確保防水層質(zhì)量。
3.1.2 SBS聚酯胎防水卷材施工
1)涂刷基層處理劑
用高壓吹風(fēng)機(jī)將已經(jīng)用聚氨酯防水涂料做好涂膜防水層的基層浮灰、塵土吹凈,在基層面上均勻涂刷冷底子油,待油干燥后進(jìn)行大面積卷材施工。
2)SBS 聚酯胎防水卷材大面積鋪貼
對(duì)水落口、管根、檐口及陰陽(yáng)角等部位做防水附加層處理。 然后設(shè)置卷材鋪設(shè)基準(zhǔn)線,鋪貼卷材按泛水坡度從下向上鋪貼。鋪貼卷材施工選用火焰熱熔法,噴槍距加熱面300mm左右往返均勻加熱,待卷材表面熱熔后立即滾鋪,用滾筒輾壓排除卷材下面的空氣,確保卷材鋪貼平整、粘牢、密實(shí)。卷材搭接邊寬度,縱、橫向不小于10cm,所有搭接部分用密封膏嵌縫。防水層施工完畢全面檢查質(zhì)量,防水層應(yīng)平整,不得有皺折、脫落現(xiàn)象。
3.2 水泥庫(kù)庫(kù)壁裂紋處理(灌膠)和碳纖維加固
3.2.1 裂紋處理
1)庫(kù)壁外表面打磨處理, 使混凝土裂紋充分顯現(xiàn)。用鋼絲砂輪清除裂縫兩側(cè)40mm內(nèi)混凝土表面浮灰、塵土、污垢,使之露出結(jié)構(gòu)主體,并且吹拭干凈。
2)埋設(shè)灌膠嘴
在裂紋交叉處、較寬處和端部進(jìn)行鉆孔 (孔徑Φ8~10mm,孔深20~30mm)。在灌膠嘴側(cè)涂一層環(huán)氧膠泥,將灌膠嘴埋設(shè)在鉆孔上,裂紋寬度及灌膠嘴安裝間距見表3。
3)封膠及檢查
將經(jīng)過處理后的裂紋兩側(cè)擦凈, 涂刷環(huán)氧樹脂膠,待指觸干燥后,用結(jié)構(gòu)膠封縫,其厚度及寬度一般為2~3mm左右,涂膠泥時(shí)應(yīng)防止產(chǎn)生小孔和氣泡,并刮平整,保證密封可靠。
待封膠固化后進(jìn)行壓氣測(cè)漏,保證灌膠通道通暢、密封、無泄漏處,并吹盡裂縫內(nèi)灰塵,如遇漏氣應(yīng)及時(shí)予以修補(bǔ)密封直至不漏為止。
4)配制膠料及灌膠
根據(jù)膠料產(chǎn)品使用要求按比例調(diào)制膠料并充分?jǐn)嚢杈鶆颉S米⒛z器吸入配置好的膠料固定在灌膠嘴上自動(dòng)灌膠。灌膠壓力一般為0.2MPa左右,其根據(jù)裂縫的寬度、膠流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5)封口
待縫內(nèi)膠液達(dá)到初凝不再外流時(shí),拆下灌膠嘴,再用環(huán)氧膠泥把灌膠嘴處抹平封口。檢驗(yàn)觀察裂縫表面密實(shí)情況。
3.2.2 碳纖維加固
1)表面處理
清除粘貼部位混凝土表面浮漿、油污、雜質(zhì),使之露出結(jié)構(gòu)本體后,吹凈,擦除表面浮灰 ,若表面有蜂窩、裂紋,應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。混凝土表面清理干凈并保持干燥。
2)涂刷底膠
按比例充分?jǐn)嚢枵{(diào)制后的底膠,均勻涂刷在混凝土表面。
3)修補(bǔ)找平
混凝土表面如有凹凸,用修補(bǔ)膠涂抹找平。
4)配制膠料
按比例調(diào)制粘結(jié)膠,對(duì)不同膠料分別攪拌混合后再充分?jǐn)嚢琛?
5)粘貼碳纖維
按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維,將配置后的粘結(jié)膠均勻涂抹在粘貼部分的混凝土表面上。將裁剪好的碳纖維敷設(shè)在涂好粘結(jié)膠的基層上,并用滾筒沿碳纖維方向多次滾壓,使粘結(jié)膠充分浸透到纖維中。
6)表面防護(hù)
在碳纖維外均勻涂抹一道粘結(jié)膠進(jìn)行保護(hù)。
7)檢驗(yàn)
粘貼碳纖維完全固化后, 檢驗(yàn)粘貼部位密實(shí)度,對(duì)局部不密實(shí)部位進(jìn)行修補(bǔ)。
8)批面防護(hù)
再刷一遍水泥摻802膠制成水泥漿。水泥庫(kù)裂紋情況及處理見圖 1。
4 水泥庫(kù)修復(fù)后水泥質(zhì)量情況
通過近兩個(gè)月的修復(fù),對(duì)各水泥庫(kù)放空,生產(chǎn)新鮮水泥入庫(kù),一周后開始發(fā)放該庫(kù)水泥,每天對(duì)出庫(kù)水泥進(jìn)行取樣檢測(cè),幾個(gè)水泥庫(kù)交替進(jìn)行試驗(yàn)。15個(gè)批次的出廠水泥與同期出磨水泥平均強(qiáng)度見表4。
5.總結(jié)
通過研討我們認(rèn)為,影響水泥長(zhǎng)期貯存強(qiáng)度降低的主要原因是庫(kù)內(nèi)水泥與大氣直接接觸的程度,混凝土庫(kù)的密閉性是關(guān)鍵。因此,企業(yè)在水泥庫(kù)建造時(shí)從設(shè)計(jì)、施工方選擇、地基基礎(chǔ)以及施工各環(huán)節(jié)需嚴(yán)格把關(guān),確保水泥庫(kù)不漏水、漏氣,穩(wěn)定出廠水泥質(zhì)量。
來源:《免費(fèi)供技術(shù)服務(wù)送水泥助磨劑配方》
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