水玻璃耐酸陶粒砼施工工法.doc

水玻璃耐酸陶粒砼施工工法 编制单位中国建筑第三工程局 批准部门中国建筑工程总公司 工法编号GF／20301196 主要执笔人张先渠 朱友明 朱守东 1前言2 2特点2 3适用范围2 4工艺原理2 5工艺流程及操作要点3 6机具设备4 7劳动力组织及安全措施4 8质量要求5 9效益分析5 10工程实例5 1前言 水玻璃耐酸系列一般由水玻璃、氟硅酸钠、石英粉、石英砂组成，用于化工等行业耐酸地坪，耐酸池工程，对基层防潮要求极高，否则空鼓起层，所以基层要作防潮层，耐酸层作完后酸洗二遍，除去面层析出的结晶物。水玻璃耐酸陶粒砼由水玻璃、氟硅酸钠、陶粒砂（粒径0．16－10mm），陶粒（10mm－20mm）、铸石粉、木质黄酸钙组成，掺外加剂和掺合料后对水玻璃系列改性，不须再作酸化处理，对基层也无须作防潮处理。 水玻璃耐酸陶粒砼用于高耸构筑物作防腐层，国内为数不多，陕西渭河电厂，蒲城电厂两座240／7m套筒式烟囱排烟筒设有140mm厚水玻璃耐酸陶粒砼防腐层，每座约1106m3，从技术施工都存在相当难度。本工法解决了一些关键性技术，保证了工程的顺利施工。本工法获中建三局科技成果一等奖，中建总公司科技进步二等奖。 2特点 水玻璃耐酸陶粒砼，具有耐酸、防腐、保温作用，在15℃－25℃环境温度下工作性能较好，高于30℃凝结时间很快，一般在30分钟左右；当温度低于10℃凝结缓慢，尤其在5℃以下，凝结时间长达二天左右。这对连续施工作业极为不利，尤其对高耸构筑物采用滑模施工工艺影响极大。本工法针对以上特点，着重解决了以下技术难点 2．l选择水玻璃耐酸陶粒砼组成材料，省去酸化处理工序，即在水玻璃系列中加外加剂（木质黄酸钙）和掺合料（铸石粉）改性。 2．2解决在高温条件下快凝技术。 2．2．l人工降低材料温度所有陶粒、陶砂、铸石粉、水玻璃搭棚复盖，避免阳光照射； 2．2．2降低氟硅酸钠掺量； 2．2．3降低水玻璃的模数； 2．2．4提高水玻璃的比重； 2．3解决低温条件下缓凝技术 2．3．l提高氟酸钠的掺量 2．3．2提高水玻璃的模数，降低水玻璃的比重； 2．3．3加某种酸液。 3适用范围 本工法用于高耸构筑物（套筒式烟囱）的耐腐层施工效果较好，具有防腐、耐酸、保温作用，不需做酸化处理，施工方便，可加快施工速度，节约费用，为套筒式烟囱“内提外滑”同步施工工艺创造了条件，凡类似结构的防腐层均可采用本工法。同时也可用于其他耐酸工程，但造价较高、工艺复杂，若施工条件较好，方便酸化处理施工，不宜首选水玻璃耐酸陶粒砼作防腐层。 4工艺原理 运用水玻璃耐酸陶粒砼组成材料的物理化学特性。水玻璃耐酸陶粒砼硬化过程为物理化学反应过程，是硅酸凝胶的析出和硬化过程，硅酸在纯水中的溶解度极小，在NaOH或Na20助溶剂的作用下水玻璃溶液存在以下可逆水解反应H2O＋Na2O.nsiO2≒nsiO2＋2NaOH，水玻璃砼的硬化使平衡向右进行，不断消耗NaOH降低碱度，使更多的凝胶析出凝结，凝结时间与硅胶析出量的多少有关，单位时间内硅胶析出量与碱度有关，模数大，比重小的意义是Na2O量低，所以在相同条件下，模数大、比重小的水玻璃在硬化剂作用凝结较快，反之较慢。 5工艺流程及操作要点 5．1工艺流程（见图5．1） 材料选择 采 购 配合比设计 拌 制 运 输 浇 注 脱 模 检 验 取 样 强度检验 凝结时间测定 图5．1 工艺流程 5.2材料选择 5.2.1材料技术要求 5．2．1．l水玻璃 模数要求2．8－3．0；比重要求1．40－l．42；波美度要求42－43； 5．2．l．2氟硅酸钠 含水量＜1；纯度≮95；游离酸含量≯3；水不容含量＜0．5％。 5．2．1．3陶砂级配应满足表5．2．1．3要求。 表5．2．1．3 筛孔尺寸（mm） 10 3 0.63 0.16 累计筛余量（） 0 10 40--50 90 5．2．1．4页岩陶粒 密度级别 800－900；粒径5mm－20mm 松散密度717kg／m3 强度指标250kg／cm2--300kg／cm2 S02含量＜0．5 ；含泥量＜0．2％ 5．2．1．5外加剂 选用吉林开山屯造纸厂生产的木质磺酸钙； 5．2．1．6铸石粉 5．3采购 将各种材料的技术要求，数量列表送采购人员，采购人员调查生产厂家，市场价格，质量情况，再签订供货合同。 5．4配合比设计 根据以上材料，确定不同掺量进行配合比设计及试配工作，优选在常温条件下的施工配合比。并根据不同季节及不同环境温度，调整水玻璃的模数、比重，氟硅酸钠的掺量，外加剂掺量，某种酸液掺量，以满足结构强度等级和不同温度条件下的顺利施工。在常温条件下的施工配合比见表 5．4。 水玻璃耐酸陶粒砼施工配合比（常温）表5.4 序号 名称 配合比 Kg/m3 1 水玻璃 1 420 2 氟硅酸钠 0.16 67.2 3 陶 砂 0.15mm1.2mm 0.65 273 1.2mm-5mm 0.625 262.5 4 陶 粒 5mm-10mm 0.625 262.5 10mm-20mm 0.875 367.5 5 铸石粉 0.5 210 6 木质磺酸钙 0.04 16.8 5．5拌制 水玻璃耐酸陶粒砼采用机械拌制，严格按配合比计量。在搅拌机内先加陶砂，陶粒、铸石粉拌制均匀后，再加水玻璃，木质磺酸钙、氟硅酸钠，搅拌2min－3min，稠度5mm－70mm出机。根据水玻璃耐酸砼高温下快凝的特点，拌制场地须就近设置。 5．6运输 水平运输采用1吨翻斗车，运至滑模下平台，装入吊笼料斗内运至上平台，再用手推车水平运至浇注点。 5．7浇注 采用漏筒布料入模，避免手推车直接倾倒入模，对平台产生冲击力，造成平台偏扭，振捣采用插入式振动棒，因水玻璃耐酸陶粒砼粘性大，振捣时快插慢拔，防止振捣孔产生。 每次浇注高度750mm，而外筒滑升三个提升层后（每个提升层高度250mm）浇注一次水玻璃耐酸陶粒砼，分三层连续浇注完成。 5．8脱模 当水玻璃耐酸陶粒砼凝结后即可脱模提升。 5．9取样检验 按作业班次（12小时工作制）至少取一组试块，作为强度测试的依据，每班次取样测定权的凝结时间及稠度，若不能满足施工，及时调整配合比。 6机具设备 机具设备见表6．l。 表6．1 序号 名称 单位 数量 序号 名称 单位 数量 1 350搅拌机 台 1 4 振动棒 根 10 2 1吨翻斗车 台 2 5 专用吊笼 个 2 3 震动器 台 3 6 实验设备 套 1 7劳动力组织及安全措施 7．1劳动力组织 劳动力组织按12小时双班作业，每班人数安排见表7．l。 表7．1 工种 人数 备注 工种 人数 备注 工长 2 上下平台各一人 钢筋 4 司机 2 兼砼运输 其他 8 上料、运输 砼工 6 兼砼施工 操作工 1 兼砼搅拌 7．2安全措施 7．2．1防雷措施 平台井架设二根避雷针，利用筒体竖向钢筋作引下导线，接地电阻不大于10欧姆，雷雨天停止施工。 7．2．2防火措施 平台上不允许有易燃物，配置灭火器。 7．2．3防坠落物击措施 7．2．3．l切实作好三宝、四口防护工作，上平台操作区设护身栏杆及全封闭安全网，地面主要通道搭设防护棚； 7．2．3．2严禁高空向下抛掷物品； 7．2．3．3吊笼采用双筒卷扬机，井架设二道限位开关，运输线路采用多点电控。 7．2．4防机电事故措施 7．2．4．l电器系统设总及单控制台，保证运行安全。 7．2．4．2所有用电设备接零接地，专人负责。 7．2．4．3设有线和无线通讯，做到联系及时，指挥无误。 8质量要求 本工法遵照建筑防腐蚀工程施工及验收规范（（GB50212有关规定施工，烟囱工程施 工及验收规范GBJ7885，特种结构施工操作规程YSJ40589。 9效益分析 水玻璃耐酸陶粒砼防腐层是套筒式烟囱重要分项工程，加掺合料和外加剂对水玻璃改性后不作酸化处理，使套筒式烟囱采用“内提外滑”同步施工工艺予以实现，使总工期缩短14个月，节约了人工费、机械费、设备投入费30万元以上，创造了良好的经济效益和社会效益。 10工程实例 本工法一九九0年首先用于陕西渭河电厂 240／ 7m套筒式烟囱排烟筒耐腐层，一九九二年又用于陕西蒲城电厂240／7m套筒式烟囱排烟耐腐层，达到了防腐、隔热、保温效果，质量良好，满足了施工，缩短了工期，节约了费用。两座烟囱均评为优质工程。