農(nóng)村家用水壓式沼氣池及建造與施工

1、.農(nóng)村家用水壓式沼氣池的建造與施工一、池型結(jié)構(gòu)農(nóng)村家用沼氣池，一般可按照以下四種方式進(jìn)行分類：按儲氣方式可分為水壓式、浮罩式和氣袋式，在實(shí)際應(yīng)用中，水壓式最為普遍，浮罩式次之；按發(fā)酵池的幾何形狀分為圓筒形池、球形池、長方形池、方池、拱形池、圓管形池、橢球形池、紡錘形池、扁球形狀池等，其中，圓筒形池和球形池應(yīng)用最為普遍；安建池材料分為磚結(jié)構(gòu)池、塑料（或橡膠）結(jié)構(gòu)池、抗堿玻璃纖維水泥結(jié)構(gòu)池、鋼結(jié)構(gòu)等，在實(shí)際應(yīng)用中，最為普遍的是混凝土結(jié)構(gòu)池；按沼氣池埋設(shè)位置分為地上式、半埋式和地下式，在實(shí)際應(yīng)用中，以地下式為主。除此以外，也有按照發(fā)醇工藝進(jìn)行分類的。實(shí)際應(yīng)用最廣的水壓式沼氣池，是指地下埋設(shè)、混凝土結(jié)

2、構(gòu)、圓筒形（或球形）的水壓式沼氣池。水壓式沼氣池具有構(gòu)造合理、施工簡單、造價較低、管理使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但是，氣壓不穩(wěn)定，對產(chǎn)氣不利，對燃燒器具的設(shè)計也帶來困難，同時，對防漏要求很高。（一） 組成與功能 家用水壓式沼氣池一般由進(jìn)料口、進(jìn)料管、發(fā)醇間、活動蓋、導(dǎo)氣管、出料管、出料間（水壓間）等組成（見圖）。 圖3-1 農(nóng)村家用圓筒形水壓式沼氣池示意圖1、進(jìn)料口；2、進(jìn)實(shí)管；3、發(fā)酵間；4、儲氣部分；5、出料管；6、進(jìn)料間（水壓間）；7、活動蓋；8、導(dǎo)氣管1.進(jìn)料管 一般采取直管斜插方式，在池蓋支座附近斜插于料液中，或者以1：0.9坡度斜插于池墻1/2高度處，這樣做施工方便，進(jìn)料順暢，攪拌方便。2.

3、發(fā)醇間 這是沼氣池的主題，又可分為發(fā)醇部分和儲氣部分。按一定配料比發(fā)醇原料的發(fā)醇部分進(jìn)行發(fā)醇，其液面上的空間為儲氣部分。3.活動蓋 設(shè)備在池蓋的頂部，呈瓶塞狀，上大下小?；顒由w可以按需要開啟或關(guān)閉，是一個裝配式的部件。其功能主要有： （1）在進(jìn)行沼氣池的維修和清除沉渣時，打開活動蓋以排除池內(nèi)有害氣體，并便于通風(fēng)、采光，使操作安全；（2）在沼氣池大換料時，活動蓋口可起到吞吐的作用；（3）當(dāng)采用土模法施工時，可作為挖取芯土的入口；（4）當(dāng)遇到導(dǎo)氣管堵塞、氣壓表失靈等特殊情況，造成池內(nèi)氣壓過大時，活動蓋即被沖開，從而降低池內(nèi)氣壓，使池體得到保護(hù)；（5）另外，當(dāng)?shù)貎?nèi)發(fā)醇表面嚴(yán)重結(jié)殼，影響產(chǎn)氣時，可以打

4、開活動蓋，破碎浮渣層，攪動料液。近年來，隨著小型高效沼氣池技術(shù)的發(fā)展，有些采取底層出料且設(shè)有較大出料口的沼氣池，施工簡單，便于出料，因而不再設(shè)置活動蓋，其出料口已基本取代了池蓋的功能。4.出料間 是為儲存沼氣、維持正常氣壓和便于出料而設(shè)置的，其大小及高度由沼氣氣壓和儲氣量決定。出料間與發(fā)醇間的連接，一般隨著出料方式的不同而存在兩種方式：當(dāng)滿足沉降、殺滅寄生蟲卵的需要，采取中層出料時，出料間通過安裝于其下部的出料管，與發(fā)醇間連接；為便于出料、免除一年一度的大換料，采取底層出料時，出料間通過其下部的出料口，與發(fā)醇間直接相通。 （二） 工作原理在水壓式朝氣池中，當(dāng)發(fā)醇產(chǎn)生沼氣逐步增多時，氣壓隨之增高

5、（沼氣氣壓的大小可由安裝于輸氣管線路上的壓力表或壓力計顯示），出料間液面和池內(nèi)液面形成壓力差，因而將發(fā)醇間內(nèi)的料液壓到出料間，直至內(nèi)外壓力平衡為止。當(dāng)用戶使用沼氣時，池內(nèi)氣壓下降，出料間中的料液便壓回發(fā)醇間內(nèi)，一維持內(nèi)外壓力新的平衡。這樣，不斷的產(chǎn)氣和用氣，使發(fā)醇間和出料間的液面不斷地升降，始終維持壓力平衡的狀態(tài)。（三） 圓筒形池的優(yōu)點(diǎn) （1）結(jié)構(gòu)受力性能良好，受力各階段在池內(nèi)外軸對稱載作用下，池體各部位大部分處于受壓狀態(tài)，池墻下部雖有少部分受拉區(qū)，但拉力并不大，便于采用磚、石、混凝土等，其抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度的脆性圬工材料，使結(jié)構(gòu)厚度大大減薄，沼氣池的土建造價相應(yīng)降低。（2）同一容積的沼氣

6、池，在相同受力條件下，圓形池的表面積比較小，僅次于球形池。（3）池"死角"少，有利于甲烷菌的活動，且容易解決密閉問題。二、現(xiàn)場施工建造方法對于沼氣池這樣一個密閉裝置，到達(dá)到結(jié)構(gòu)牢靠、不漏水、不漏氣的目的，除了合理設(shè)計以外，沼氣池的施工是極其重要的一環(huán)。應(yīng)按設(shè)計圖紙或標(biāo)準(zhǔn)圖集，任職細(xì)致地進(jìn)行施工，確保施工質(zhì)量。家用沼氣池質(zhì)量的好壞，結(jié)構(gòu)和布局是否合理，直接關(guān)系到產(chǎn)氣的多少和產(chǎn)氣質(zhì)量的好壞。因此，建修沼氣池要做到設(shè)計合理，機(jī)構(gòu)簡單，施工方便，堅固耐用，造價低廉。保證建池質(zhì)量，做到不漏氣、不漏水?，F(xiàn)以最普遍的水壓式沼氣池加以說明。（一） 保證建池的基本技術(shù)要求1. 合理的池體結(jié)構(gòu)

7、采用"三結(jié)合"建池，即將沼氣池有豬圈、廁所建在一起，并相連通，使人、畜糞尿隨時流入沼氣池，以達(dá)到能經(jīng)常進(jìn)料的目的，節(jié)省勞動力。同時能利于改善農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生；要求"圓、小、淺"。"圓"指建造圓筒形或球形沼氣池。因球體的表面積最小，省工省料。"淺"指沼氣池的埋置深度要淺，一般是指池蓋拱頂?shù)淖钚÷裰蒙疃葹?0cm左右，上面覆土，由于埋得較淺可充分利用陽光照曬拱頂和水壓箱，以提高池溫，增加產(chǎn)氣量；同時也可使填土荷載與池內(nèi)基本處于平衡狀態(tài)。"小"指能滿足一戶家庭使用的前提下，應(yīng)盡量縮小池容，不但可節(jié)省建池

8、材料，同時還易解決發(fā)醇原料的不足；有合理的活動蓋。它安裝在沼氣池拱頂部活動蓋口上，其大小為65-75cm；直管進(jìn)料。用直水泥管斜插入發(fā)醇間，不應(yīng)拐彎，有利于發(fā)醇原料進(jìn)的主池體的發(fā)醇間，也便于人工攪拌；中層出料。進(jìn)出料間的下口上沿位置，應(yīng)在同一水平線上，即設(shè)在池墻的1/2處比較合適；進(jìn)出料口加蓋。蓋的大小要與進(jìn)出料口大小相適宜。加蓋可保溫又能保持衛(wèi)生、安全；進(jìn)、出料間的上口水平位置，應(yīng)高于池蓋，這樣可使進(jìn)、出料間起到水壓箱的作用，避免產(chǎn)生較多時，發(fā)醇液溢到池外；沼氣池削球殼體的矢跨比一定要合理。矢跨比，即弧形拱蓋和池底的矢高（拱弧高）與池內(nèi)的直徑比（見圖）。 3-2 矢跨比示圖 矢跨比=F:D根

9、據(jù)無彎矩薄膜內(nèi)力計算，削球殼體的池蓋矢跨比為1：5，池底矢跨比為1：8；這是池蓋的環(huán)向內(nèi)力，由壓力變?yōu)槔Φ姆纸缇€。因此，要求沼氣池的矢跨比等于或大于這個數(shù)值，一般池蓋矢跨比取值為1/5 1/4，池底矢跨比取值為1/10-1/8；在高水位地區(qū)建池，池底要求建成鍋底形（即反拱形）。鍋底形池承受的地下水壓力大，而且省工省料。地下水位不高的地區(qū)，可建成平底形池底。2.正確合理選擇及使用建筑材料選擇建筑材料要因地制宜；要正確使用建池材料。如石灰。須先用水發(fā)透，過篩除去雜塊方可使用。砂子不能混有雜草、泥土，用前一定要過篩。水泥要防潮濕，若水泥結(jié)塊，應(yīng)降低標(biāo)號使用。碎石一定要洗凈后再使用要保證建池材料的標(biāo)

10、號和質(zhì)量，建池用的膠凝材料，必須上水硬性的。（a）水泥標(biāo)號325或425號皆可；（b）磚應(yīng)在75號以上，同時要求平整、無裂紋、翹曲等；(c)石塊應(yīng)經(jīng)過修整，一般修成15cm厚即可；(d)石灰要用塊石灰，使用前必須用水熟化，過濾成石灰膏，并經(jīng)儲存7天左右可用；(e)砂子要用中砂；（f）石子要用卵石或碎石，料徑為0.5-2cm；(g)混凝土一般用100號或150號，其水泥、砂子、石子之比為1：3：5或1：2：4。3、沼氣池設(shè)計的幾何尺寸 現(xiàn)以圓筒形沼氣池為例作一介紹。為了便于施工時查閱，現(xiàn)將圓筒形沼氣池不同容積的主要設(shè)計尺寸如下（見表）：池型容積（m3）用地范圍埋置深度（H）池內(nèi)直徑（D）池墻高（

11、H）削球形池蓋削球形池底出料時間（水壓箱）長寬曲率半徑（P1）矢高（f1）曲率半徑（P2）矢高（f2）長（d1）寬（d2）64.582.882.142.401.01.740.482.550.301.00.884.883.182.242.701.01.960.542.860.341.21.0105.183.482.343.001.02.180.603.180.381.31.0125.383.782.403.201.02.320.643.400.401.41.0(二)建池材料 目前，我國農(nóng)村建池用材料有：混凝土：、磚、料石，這里主要介紹上述幾種材料及制品的材性、配制和使用，對有關(guān)膠凝材料的硬化機(jī)理

12、只作一般性的闡述。1、普通粘土磚 普通粘土：磚采用粘土制成磚坯，經(jīng)過干燥、入窯、高溫(9001 000f)焙燒而成的地方性材料。建池用的磚無特殊要求，青磚、紅磚，手工磚或或機(jī)制磚均可使用。普通粘土磚從強(qiáng)度劃分為50、75、100、150、200號五種。任一一項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)不到者，應(yīng)降低標(biāo)號使用：50號磚只限于手工磚使用。其質(zhì)量符合下列主要技術(shù)要求： 幾何尺寸：240mm×ll5nlm×53mm； 容量：16001800kgm3； 外觀：尺寸應(yīng)整齊，各平面應(yīng)平整，無過大翹曲，一般應(yīng)無裂紋；敲擊聲脆，斷面組織均勻。建池用磚，一般選用50號、?5號、100號二種，其幾種尺寸可不受上

13、述限制，但不得用欠火磚。池蓋用磚，棱角應(yīng)完整無缺，否則影響砌筑質(zhì)量。 2、石材 在山區(qū)、丘陵或盛產(chǎn)石材的地區(qū)建造沼氣池，可用石材加工正成板石或條石砌筑發(fā)酵間和出料間。用于建造沼氣池的石料，多選用組織緊密、均勻、無裂紋、無風(fēng)化或弱風(fēng)化的砂巖或石灰?guī)r。這樣的巖石易于加工。 石材的抗壓強(qiáng)度是用5cm×5cm×5cm的立方試件用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所得的抗壓極限強(qiáng)度。按抗壓強(qiáng)度，石材的標(biāo)號劃分為100，150、200、300、400、500，600、800、1000九種?？箟簭?qiáng)度的大小取決于巖石的礦物成分，結(jié)晶粗細(xì)，膠結(jié)物質(zhì)的種類及均勻性、荷重與節(jié)理方向等因素。 用于建造沼氣池的石材，有耐

14、水性要求。石材的耐水性，用軟化系數(shù)表達(dá)(石材浸入水中后的抗壓強(qiáng)度和干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度比值稱為石材軟化系數(shù))。高耐水性的石材，軟化系數(shù)大于0.9；中耐水性者，軟化系數(shù)為o.70.9；低耐水性者為0.60.?。用于沼氣池的石材，-般取軟化系數(shù)為0.70.9，已能保證建池質(zhì)量。 3、石灰 石灰是山石灰?guī)r經(jīng)高溫煅燒而成。凡含氧化鎂小于7的稱為鈣石灰，大干7的為鎂石灰。 (1)石灰的熟化：施工現(xiàn)場，石灰在使用前，一般都澆-定數(shù)量的水，使之熟化。熟化后的石灰稱為熟石灰或消石灰，其主要成分是氫氧化鈣。 熟化過程中加少量水，生成粉狀熟石灰，隨著加水量的增加，則成石灰膏或石灰漿。 石灰熟化的速度與石灰?guī)r的成分

15、和煅燒質(zhì)量有關(guān)。過火石灰的表面有玻璃狀硬殼，但熟化速度慢，而且未熟化顆粒也多。當(dāng)石灰未徹底熟化前用于混凝土或砂漿中，由于它能繼續(xù)熟化，體積膨脹導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫或局部脫落，危害很大。欠火石灰中心有石灰石硬塊，熟化后往往渣子較多。鈣質(zhì)石灰熟化速度較鎂質(zhì)石灰快，施工現(xiàn)場適于采用。（2）石灰的硬化：石灰的硬化包括以下兩種反應(yīng)： 由于石灰漿內(nèi)水分的蒸發(fā)，使氫氧化鈣從飽和溶液中析出膠體，以后又從膠體轉(zhuǎn)化為結(jié)晶體，這一過程稱為石灰的結(jié)晶。 在喪表面與空氣相接觸的氫氧化鈣吸收空氣中的碳酸氣(二氧化碳)生成碳酸鈣。這-過程稱為石灰的碳化。 由于空氣中碳酸氣(二氧化碳)含量稀薄，又由于面層結(jié)成的碳酸鈣薄層阻礙碳

16、酸氣的深入也阻礙內(nèi)部水分的燕發(fā)，因此，石灰的硬化速度是相當(dāng)緩慢的。 (3)塊灰的外觀檢查：塊狀生石灰、碎屑、粉末越少越好，-般不得超過總重的30%；煤渣、石屑等雜質(zhì)含量不得大于8%。過火、欠火塊灰要少。 (4)石灰的等級劃分：石灰的活性、產(chǎn)漿量及未熟化顆粒含量是劃分石灰等級的依據(jù)。 活性，以氧化鈣和氧化鎂的含量表示，含量越多，活性越高、質(zhì)量越好?；钚杂没瘜W(xué)分析法測定。 產(chǎn)漿量：以每千克塊灰產(chǎn)漿的升數(shù)表示。欠火、過火或雜質(zhì)含量過多的石灰，其產(chǎn)漿量都較低。 未熟化顆粒含量：指石灰中不能熟化的渣子（干重）所占的百分比。未熟化顆粒越多的石灰，其質(zhì)量越差。 (5)石灰的應(yīng)用；在建造沼氣池的工程中，熟石灰

17、被用作砌筑砂漿和密封砂漿的改性材料。石灰摻入水泥砂漿中可以增加砂漿的韌性、保水性、和易性。必須指出，由于石灰是氣硬性材料又能溶解于水，而埋設(shè)在地下的沼氣池長期處于潮濕環(huán)境，因此，石灰不得單獨(dú)作為膠凝材料建造沼氣池，而且，即使石灰作為改性材料用于砂漿中，也應(yīng)加以控制。使用過程中，石灰膏應(yīng)過篩，消除石灰膏中未熟化的顆粒，否則將造成隱患。 4、水泥 建池用水泥有普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥。 （1）普通硅酸鹽水泥：普通硅酸鹽水泥的主要礦物成分有四種：一是鋁酸三鈣：水化速度最快，水化時放熱量最高，硬化時體積收縮也最大，強(qiáng)度的發(fā)展是早期快而不高，后期強(qiáng)度卻有下降趨勢。如果這種成分在

18、水泥中含量過多，會使水泥很快邊硬，產(chǎn)生急凝，無法施工。這種礦物占水泥總重的7%15%。二是硅酸三鈣：水化速度較快，體積收縮較小，水化時放熱量及放熱速度次于鋁酸三鈣，強(qiáng)度發(fā)展也較快，且不斷增長，是決定硅酸鹽水泥強(qiáng)度的主要成分，這種礦物占水泥總重的37%60%。三是鐵鋁酸四鈣：水化速度也很快，僅次于鋁酸三鈣，其早期強(qiáng)度發(fā)展較慢，后期強(qiáng)度發(fā)展較快，體積收縮較大，這種礦物成分占水泥總重的10%18%。四是硅酸二鈣：水化速度、水化放熱與體積收縮都最慢、最低和最小。強(qiáng)度發(fā)展是早期較慢、后期較快，是保證水泥后期強(qiáng)度的主要成分。這種礦物占水泥總重量的15%37%。普通水泥的硬化，水泥加入適量的水，調(diào)整塑料性漿

19、體，產(chǎn)生物理、化學(xué)反應(yīng)，漿體逐漸變濃、失去塑性、稱為初凝。隨著時間的延長，達(dá)到開始具有強(qiáng)度時稱為終凝。終凝后繼續(xù)增長成為硬化。凝結(jié)和硬化總稱為硬化過程。由此，水泥硬化過程也就是水泥顆粒與水作用的過程，故水泥的凝結(jié)和硬化速度與下述主要因素有關(guān)：水泥顆粒的礦物組成，鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量大的水泥，凝結(jié)硬化快；水泥的細(xì)度：水泥顆粒越細(xì)，總表面積越大，與水接觸面積越大，則水化越快，凝結(jié)硬化也越快；硬化時的溫濕度：濕度越大溫度越高，則水化越快，凝結(jié)硬化也越快。反之，凝結(jié)硬化越慢，溫度低于0，凝結(jié)硬化停止；水泥中加水的比例：加水太多，水泥并不能馬上吸收，反而變稀，增大顆粒間距，凝結(jié)硬化減慢。（2）火山灰質(zhì)

20、硅酸鹽水泥：火山灰質(zhì)水泥的抗蝕和抗水性都較強(qiáng)，可用于在下，水中及有侵蝕的工程；水化熱低；在常溫下，凝結(jié)硬化較慢，但在較高溫度（7585）和較高濕度（相對濕度95%100%條件下）強(qiáng)度發(fā)展較快；低溫時，強(qiáng)度增長很慢，故不宜低溫（8以下）施工。硬化時需水量多，應(yīng)保持充分的溫濕度。（）渣硅酸鹽水泥：礦渣水泥的主要性質(zhì)與火山灰質(zhì)水泥相似，故使用范圍及應(yīng)用特點(diǎn)也與它基本相同。但其抗蝕和耐水性普通水泥好而次于火山灰質(zhì)水泥，礦渣水泥的泌水性較大而耐熱性較好。 5、普通混凝土（1）混凝土的組成材料：水泥：（a）品種選擇，沼氣池內(nèi)發(fā)醇液的pH值一般為7-8，故水泥可采用一般水泥的任何品種。但地下水含硫酸鹽類、碳

21、酸鹽類等有害物質(zhì)超過規(guī)定值時，對普通書你有腐蝕作用，應(yīng)選用礦渣水泥或火山灰質(zhì)水泥。（b）標(biāo)號的選擇，中小型沼氣池的池墻和圈梁所用的混凝土標(biāo)號一般均在200號以下，故水泥號一般選用325、425號，不需采用包標(biāo)號水泥。細(xì)骨料：在混凝土中凡粒徑為0.150.5mm的骨料稱為細(xì)骨料。一般以天然砂（包括河砂、海砂、山砂）為細(xì)骨料砂的質(zhì)量要求：砂的有害雜質(zhì)含量：（a）含泥量不應(yīng)超過砂重的3%；（b）云母含量不超過砂重的3%；（c）硫化物及硫酸鹽：折成三氧化硫不應(yīng)大于砂重的1%。（d）有機(jī)雜質(zhì)：有機(jī)雜質(zhì)一般以比色法測定其含量，規(guī)定在砂的樣品上部的氫氧化鈉溶液的顏色不得深于標(biāo)準(zhǔn)的淡黃色。有害雜質(zhì)含量多而又必

22、須使用時，可用清水或石灰水沖洗，并重做實(shí)驗(yàn)。如其合格，即可使用。砂的顆粒粗細(xì)和級配：在混凝土拌合物中，水泥漿包裹在砂粒表面并填充砂粒間的空隙。因此，當(dāng)砂的總表面積小和空隙率小撕，所需的水泥漿就少。這不但能節(jié)省水泥用量，且由于水泥漿的中間層薄，游離水相對減少，粘結(jié)力得以發(fā)揮，混凝土的強(qiáng)度耐久性及其技術(shù)性得以提高。為了使砂的總表面積和空隙率減少，就需要具有優(yōu)良的級配的砂和按具體情況選擇較粗的砂。砂的顆粒級配指砂中各級顆粒的搭配關(guān)系；優(yōu)良的顆粒級配則是指砂的大小顆粒搭配已經(jīng)使砂的空隙率達(dá)到了最小的程度。 砂的級配以篩分法測定，標(biāo)準(zhǔn)篩的孔徑分別為5、2.5、1.2、0.6、0.3、0.15mm 。砂的

23、顆粒粗細(xì)，經(jīng)細(xì)度模數(shù)表示。細(xì)度模數(shù)在2.5以上者為粗砂，在1.82.5者為中砂，1.8以下者為細(xì)砂。砂的選擇，首先選用中砂和粗砂。如當(dāng)?shù)責(zé)o粗砂和中砂，只有細(xì)砂時，則須控制混凝土的砂率及用水量，以降低水泥用量。粗骨料：在混凝土中，凡粒徑大于5mm的骨料稱為粗骨料，粗骨料一般采用卵石和碎石。卵石質(zhì)量要求：有害物質(zhì)含量，含泥量不應(yīng)大于2%；有機(jī)物質(zhì)含量用比色法測定，應(yīng)不深于標(biāo)準(zhǔn)色，硫化物及硫酸鹽含量，以三氧化硫計，不應(yīng)大于1%。顆料粗細(xì)和級配，卵石的顆粒級配，亦用篩分法測定。標(biāo)準(zhǔn)篩的孔徑分別為80、40、20、5mm的圓孔篩。級配好的卵石，空隙率小，容重大。此外，針片狀顆粒含量不應(yīng)大于15%；軟弱顆

24、粒含量不應(yīng)大于10%。碎石：碎石的強(qiáng)度應(yīng)大于混凝土強(qiáng)度的1.5倍，其質(zhì)量要求與卵石相同。碎石的優(yōu)點(diǎn)是原巖強(qiáng)度均勻，表面粗糙，與水泥漿結(jié)合力強(qiáng)，較純潔；其缺點(diǎn)是混凝土的和易性小，施工時不如卵石那樣易于澆灌和搗實(shí)。但石子的選擇，必須根據(jù)就地取材、經(jīng)濟(jì)合理的原則，綜合考慮。水：一般用飲用水（如自來水、井水、河水）拌合混凝土。其它如泉水、沼澤水、海水等可能含有對水泥有害的物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)通過化學(xué)分析以檢驗(yàn)其酸堿度、硫化物等，也可以用質(zhì)量好的水做混凝土強(qiáng)度的對比試驗(yàn)，如結(jié)果一致，即可使用。（2）建池用混凝土的質(zhì)量要求：建造沼氣池的混凝土，應(yīng)考慮混凝土拌合物的易性和強(qiáng)度，其它如混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、耐熱性以及

25、脹縮性等也應(yīng)符合有關(guān)要求。 混凝土拌合物和易性是指混凝土拌合物在保證質(zhì)地均勻，各組成成分不離析的條件下，適于施工要求的綜合性質(zhì)。 和易性好的混凝土拌合物，易于攪拌均勻；澆灌時不發(fā)生離析、泌水現(xiàn)象，有一定的流動性，易于充滿模板，也易于搗實(shí)，使混凝土內(nèi)部質(zhì)地均勻致密，強(qiáng)度和耐久性得到保證。 由于施工要求的不同，混凝土可分為塑性混凝土和干硬性混凝土，其和易性以坍落度或工作度表示。對于塑性混凝土，可用坍落度測定。對于低流動性或干硬性混凝土用工作度來測定。 混凝土的強(qiáng)度：混凝土強(qiáng)度的主要指標(biāo)為抗壓強(qiáng)度?；炷涟韬衔镉?0cm×20cm×20cm的立方體試模成型，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（溫度20

26、±3、相對濕度90以上） 養(yǎng)護(hù)28天進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，以所得強(qiáng)度（N/cm2）劃分等級（標(biāo)號）。 混凝土抗壓強(qiáng)度、除與粗、細(xì)骨料的質(zhì)量有關(guān)外，水泥標(biāo)號、水灰比、養(yǎng)護(hù)齡期、養(yǎng)護(hù)溫度以及密實(shí)度等與混凝土強(qiáng)度有很大關(guān)系。水泥標(biāo)號和水灰比是影響混凝土強(qiáng)度的主要因素。當(dāng)其他條件相同時，水泥標(biāo)號越高，則泥混凝土強(qiáng)度越高；水灰比越大，則混凝土強(qiáng)度越低。試驗(yàn)表明，當(dāng)水泥、粗細(xì)骨料相同的條件下，混凝土28天的抗壓強(qiáng)度與水灰比的關(guān)系是非線性的，但為了計算方便，多采用直線關(guān)系。普通混凝土，在無外加劑而又標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的條件下，其強(qiáng)度的增長是初期快，后期緩慢?；炷?天齡期的強(qiáng)度為5.886.86N/cm2、28天為

27、9.807N/ cm2、3個月為1.25 N/ cm2 、6個月為1.5 N/ cm2、1年為17.16 N/ cm2、2年為19.6 N/ cm2、4-5年為22.07 N/ cm2.。上一頁 1 2 3 4 5 6 下一頁 （3）養(yǎng)護(hù)溫度、濕度與混凝土強(qiáng)度的關(guān)系：水泥硬化時，在水分充足的情況下，溫度越高、混凝土強(qiáng)度發(fā)展越快；當(dāng)水分不足，溫度高時，強(qiáng)度發(fā)展邊慢，到零度時，硬化不但停止，還可能因結(jié)冰膨脹導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低或破壞。 （4）混凝土搗實(shí)與強(qiáng)度的關(guān)系：澆灌混凝土?xí)r，必須充分搗實(shí)。機(jī)械振搗，最宜于干硬性和低流動混凝土施工。對流動性較大的混凝土拌合物，應(yīng)致意掌握振搗時間，如其振搗時間過長，

28、往往產(chǎn)生泌水或分層，使混凝土質(zhì)量不均，強(qiáng)度降低。（5）混凝土的配合比：配合比設(shè)計，在于正確選擇混凝土各組成材料的用量，以滿足設(shè)計與施工要求。目前，一般采用理論計算與試驗(yàn)相結(jié)合的簡易方法。在實(shí)際運(yùn)用時，以最常見的建池材料為例，配制150克混凝土?xí)r，水、325號水泥、中砂、碎石的重量比一般為0.65：1：2.34：4.53；配置50號混凝土?xí)r，水、石灰粉、325號水泥、砂、石的重量比一般為1：1：1：3.76：8.77。 6、砌筑砂漿 砂漿由膠凝材料、細(xì)骨料和水調(diào)制而成。砌筑沼氣池砂漿常用水泥砂漿。池蓋部位由于施工的需要加少量的石灰膏。 (1)砂漿的性質(zhì)：砂漿的組成材料經(jīng)充分拌合，在初凝前應(yīng)具有良

29、好的和易性，使其不僅在運(yùn)輸和施工過程中拌合物不易產(chǎn)生分層、析水現(xiàn)象，而且易于在磚、石或砌塊面上鋪成均勻的薄層，能與底面很好的粘結(jié)，既能保證工程質(zhì)量，也能提高勞動生產(chǎn)率。和易性不良的砂漿施工困難，強(qiáng)度、密實(shí)度和耐久性能都較差。砂漿的和易性以流動性和保水性表示。 流動性；砂漿的流動性亦稱稠度，是用標(biāo)準(zhǔn)圓錐體在砂漿內(nèi)的沉入深度表示，以厘米為單位。 保水性：保水性是指砂漿拌臺后經(jīng)過運(yùn)輸?shù)绞褂茫皾{分層離析快慢的性質(zhì)。 (2)砂漿的強(qiáng)度：砂漿的強(qiáng)度以抗壓極限強(qiáng)度為主要指標(biāo)，即以每邊長為7.07cm的立方體試塊，在溫度為20±3、相對濕度90%少；以上、室內(nèi)不通風(fēng)處養(yǎng)護(hù)28天后的平均抗壓極限強(qiáng)度

30、，定為砂漿的標(biāo)號。砌筑沼氣所用砂漿的標(biāo)號常用50、75兩種。 當(dāng)砂漿用于磚上時，砂漿中的水大部分被磚石所吸收，但砂漿具有一定的保水能力，當(dāng)水泥用量不變時，即使用水量改變，最后砂漿中的水灰比仍基本不變，所以砂漿強(qiáng)度主要取決于水泥活性和水泥用量。水泥用量、水泥標(biāo)號和砂漿強(qiáng)度之間的關(guān)系見表3-2。 表3-2 水泥用量、水泥標(biāo)號和砂漿強(qiáng)度之關(guān)系表 Rc水泥標(biāo)號 Qc水泥 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 Rs砂漿100 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 110 17 18 20 21 22 23 24 25 26 2

31、7 29 120 19 21 22 23 25 26 27 28 30 31 32 130 22 23 25 26 28 29 3l 32 33 35 36 140 24 26 28 29 31 33 34 36 37 39 41 150 27 29 31 32 34 36 38 40 41 43 45 160 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 170 33 35 37 39 41 44 46 48 50 52 55 180 36 38 40 43 45 48 50 52 55 57 60 190 39 41 44 47 49 52 54 57 59 32 65

32、 200 42 45 48 50 53 56 59 62 64 67 70 210 45 48 5l 54 57 60 63 66 69 72 75 220 49 52 55 58 62 64 68 72 75 78 81 230 53 56 59 63 66 70 73 77 8l 84 87 240 56 60 64 68 7l 75 79 82 86 90 94 250 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96 100 260 64 68 72 77 81 85 90 94 98 102 l06 270 68 73 77 82 8G 9l 95 100 105 109

33、113 280 72 77 82 87 91 96 101 106 110 115 120 290 76 82 87 92 97 102 107 112 117 122 128 300 81 86 92 97 102 108 113 119 124 130 135 注：Qc-1m3砂漿中水泥用量(kg)，Rs-一砂漿養(yǎng)護(hù)28天的強(qiáng)度(kgcm2)；Rc-水泥標(biāo)號。 對砌體來說，砌體抗壓強(qiáng)度主要取決于砌筑材料(如磚石、砌塊)的強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明，砂漿強(qiáng)度變化30%40%，相應(yīng)的砌體強(qiáng)度變化為5%7%。 (3)配制砂漿的原材料：水泥：用于砂漿中水泥品種一般為普通水泥，水泥的標(biāo)號一般為砂漿標(biāo)號的45倍較

34、為適宜。如不能達(dá)到此要求時，為了滿足砂漿拌合物的和易性，可在砂漿中摻入摻合料，常用的摻合料為石灰膏。這樣配制的砂漿即為混合砂漿。砂；砂漿常刷天然砂，有時也用爐渣砂，砂的最大粒徑不應(yīng)大于1/51/4灰縫厚度。用于磚砌體，不能大于0.25mm。砂子中的有害物質(zhì)含量，粘土及塵灰含量：100號以上的砂漿不應(yīng)超過5%；2550號砂漿，不應(yīng)超過10%。使用潔凈的砂，必須增加攪拌時間，以除去包圍在砂粒表面的粘土層。硫化物(折合三氧化硫計）含量不應(yīng)大于2%。有機(jī)物的含量，用比色法鑒定，不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)色。水：凡可飲用的水，均可拌制砂漿。 7、密封材料 作為人工制取沼氣的厭氧密閉發(fā)醇裝置十分重要的是要求沼氣池不漏水

35、、不漏氣、而目前沼氣池的結(jié)構(gòu)層大部分采用混凝土、磚、石等建筑材料，這些材料均存在相當(dāng)數(shù)量的毛細(xì)孔道，因此，必須在結(jié)構(gòu)層上罩以密封層，以確保使用要。 對于密封材料除上述兩大基本要求以外，還要求具有良好的耐腐蝕性、韌性、粘結(jié)性，耐久、耐溫、耐磨等性能，且需收縮量小、極限延伸變形大、施工簡便、成本低等。目前，我國農(nóng)村家用沼氣池密封材料采用水泥砂漿及石蠟兩種材料，其施工技術(shù)要點(diǎn)詳見的施工技術(shù)部分。試驗(yàn)和實(shí)踐說明，只有掌握要領(lǐng)、精心施工，沼氣池的抗?jié)B漏性能均能滿足使用要求及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（沼氣池晝夜漏氣量不大于3%）。應(yīng)該注意，上述密封材料均屬于脆性材料，延伸性能是比較差的， 所以，我國有關(guān)部門正在研究性能更

36、為良好且經(jīng)濟(jì)的密封材。 （三） 土方工程1、池坑開挖放線 沼氣池池坑開挖時，首先要按設(shè)計池身尺寸定位放線，放線尺寸為：池身外包尺寸+2倍池身外填土層厚度（或操作現(xiàn)場尺寸）+2倍放坡尺寸。其中，關(guān)于放坡尺寸，可根據(jù)不同土質(zhì)確定挖方最大坡度：當(dāng)土層具有天然濕度，構(gòu)造均勻，水文地質(zhì)條件良好，在無地下水時，深度在5m以內(nèi)，不加支撐的基坑，可分別確定邊坡坡度（高：寬）為-砂土1：1，亞砂土1：0.67，干黃土1：0.25。在實(shí)際應(yīng)用中，砂質(zhì)較多的應(yīng)加大邊坡坡度，如遇地下水時，也要求放大坡坡度。當(dāng)所要求的坡度較大而又限于場地位置時，要注意土方的開挖對鄰近房屋基礎(chǔ)的影響，必要時應(yīng)使用臨時支撐。當(dāng)放位灰線劃定

37、后，在線外四角離線約1m處打釘4根定位木樁，作為沼氣池施工時的控制樁。在對角木樁間拉上聯(lián)線，其交點(diǎn)作為沼氣池的中心。沼氣池尺寸一中線卦線為基準(zhǔn)，施工時隨時校驗(yàn)。2、淤泥或淤泥質(zhì)土的土方工程 淤泥和淤泥質(zhì)土的特點(diǎn)是含水量大而易淤，在挖掘土方時，會有不同程度的回淤，使池坑不易按設(shè)計尺寸成形，甚至?xí)捎诳拥淄撂退苫蚱茐亩拐託獬亟ǔ珊笙鲁?，造成進(jìn)、出料管與池身聯(lián)結(jié)處發(fā)生拉裂事故。如果坑壁側(cè)淤，宜用適當(dāng)支撐或改用沉井做池 。如坑底升淤，發(fā)生回淤量過大時，挖到設(shè)計標(biāo)高后，以大卵石進(jìn)行地基加固處理。3、流砂土的土方工程 在地下水位以下的亞砂土和粉砂土，在開挖池坑時會造成流砂土，如有相當(dāng)?shù)呐潘O(shè)備，使地下水

38、位降至挖掘標(biāo)高，則不會造成流砂土。如在具體情況下，降不低地下水位，而流砂土已造成時，則會增加土方工程量而且會把池底下及池坑四周的土掏松，影響建池和池旁建筑物的質(zhì)量問題，故不宜再挖；應(yīng)改變池身的設(shè)計標(biāo)高，將沼氣池升高。如果能抽水降低地下水位來開挖土方，也要注意因降低水位而對于緊緊相鄰的建筑物發(fā)生不均勻沉降的影響。4、土方處理 挖出的土方要堆放在離池坑遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方，同時也禁止在池坑附近堆放重物，以免發(fā)生塌方。 （四） 地下水處理地下水位較高地區(qū)建池，應(yīng)盡量選擇在枯水季節(jié)施工，并采取有效措施進(jìn)行排水。建池期間，發(fā)現(xiàn)有池下水滲出，一般采取"排、降"的方法。池體基本建成后，若有滲漏。

39、可采用"排、引、堵"的方法，或進(jìn)行綜合處理。 1、盲溝及集水坑排水 當(dāng)池坑大開挖，池坑壁浸水時，池坑適當(dāng)放大，在池墻外側(cè)做環(huán)形盲溝，將水引向低處，用人工或機(jī)械排出。盲溝內(nèi)填碎石瓦片，防止泥土淤塞，待池墻砌筑完成后，池墻與坑壁間用粘土回填夯實(shí)，起防水層作用。2、深井排水 若地下水流量較大。在池坑2m以外設(shè)13個深井，使井底比池底低8001000mm，由池壁盲溝或池底十字形盲溝將水引至深井，用人工或機(jī)械抽出深井集水，使水位降至施工操作面以下。3、沉井排水 在高地下水位地區(qū)建池，池坑開挖時，由于水位高，土壤浸水飽和，坑壁不斷垮坍，如果坑中抽水，由于坑壁內(nèi)外水的壓差造成坑壁外的砂子

40、連續(xù)不斷地由水帶入坑內(nèi)，此現(xiàn)象稱為流砂。產(chǎn)生上述問題后，池子無法繼續(xù)施工。面對這種情況，可照沉井施工原理，進(jìn)行擋土排水，防止流砂和土方倒塌，確保施工的順利進(jìn)行。 簡易的沉井方法是用無底無蓋的混凝土圓筒放入，隨土方開挖，圓筒隨之下沉，直至設(shè)計位置，最后向筒底拋以卵石，并在沉井法施工的集水井內(nèi)不斷抽水，同時澆灌混凝土池底，并填塞集水井，直至全部完成 （五）圓筒形沼氣施工圓筒形沼氣池的施工技術(shù)，概括起來可以歸納為兩大類，第一類為砌塊建池技術(shù)，第二類為整體建池技術(shù)，現(xiàn)分述如下。1、砌塊建池施工技術(shù) 砌塊建池在我國農(nóng)村沼氣池施工中占有相當(dāng)大的比例，這種技術(shù)具有以下特點(diǎn)：可以加快建池速度。利用夏秋季節(jié)建池

41、材料資源較先充足的時機(jī)，預(yù)制砌塊，避免冬季集中建池與農(nóng)田水利工程爭物資，爭勞力，以達(dá)到常年備料、常年建池；適應(yīng)性強(qiáng)。對于各類地基均可采用砌塊建池；混凝土塊既可集中預(yù)制 ，也可分散生產(chǎn)，可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化成批生產(chǎn)，商品化成套供應(yīng)，現(xiàn)場裝配化施工，從而保證質(zhì)量、節(jié)約材料（特別是木材）、降低成本、施工簡便、節(jié)約勞力。 （1）砌塊類型:就廣泛意義講,所謂砌塊就是供砌筑用的預(yù)制塊體,包括磚、料石 、混凝土砌塊，其規(guī)格和質(zhì)量要滿足設(shè)計要求。 （2）池底施工要點(diǎn)：沼氣池池坑開挖后，盡量防止地基土淋雨或浸泡，應(yīng)立既進(jìn)行底板施工。當(dāng)基坑表面被水浸泡或 動破壞時，土層必須清理。底板施工前，按設(shè)計要求將墻基用水

42、平器具操平，并在坑壁四周打上水平木樁，作為控制標(biāo)高。按設(shè)計圖修整池底，然后用大卵石和碎磚、碎石鋪底，對于前者要求石與石之間嵌緊，對于后者要求夯實(shí)，再在上面澆灌混凝土棉層，搗固須密實(shí)。（3）池墻施工要點(diǎn)。待池底混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%設(shè)計強(qiáng)度后，即可砌筑池墻，砌筑時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：砌筑前必須將混凝土、條石、磚等砌塊浸水，使砌塊吸足水，面干內(nèi)濕，這樣可避免砌縫收縮開裂或砌塊之間粘接不牢。砌塊安砌須橫平豎直，橫縫豎縫均需砂漿飽滿，并須錯縫。砌完一圈后，必須用楔形小石子或磚塊將砌塊嵌緊。砌塊嵌緊完畢后，再次檢查豎縫砂漿是否飽滿，并進(jìn)行內(nèi)外清縫。為了避免砂漿脫水，注意澆水養(yǎng)護(hù)。 （4）墻外回填施工要點(diǎn)：池墻

43、砌體和老土間的回填土必須緊實(shí)，這是保證沼氣池的質(zhì)量的一個重要工序?；靥钔烈幸欢ǖ臐穸?，含水量控制在20%25%之間，簡易測試辦法是"受捏成團(tuán)、落地即散"過于過濕均難以夯實(shí)。分層、對稱、均勻、薄層夯土，每層以虛鋪15cm為宜，夯至10cm。回填土的夯實(shí)應(yīng)在砌筑砌塊的砂漿初凝前進(jìn)行。安砌池墻與回填夯實(shí)的間隙的時間，夏季不超過3h，冬季不超過6h，更不得過夜。進(jìn)出料管的施工和回填上應(yīng)與池墻施工在同一標(biāo)高處進(jìn)行。 （5）池蓋支座施工要點(diǎn)：圈梁：澆灌池蓋和池墻交界處的圈梁混凝土可采用兩塊弧形板，分別置于池墻內(nèi)外側(cè)，手扶木板，澆灌低流動性混凝土，并拍緊抹光，待做成所要求的斜面后，立即

44、脫模，移動模板，澆搗下 ，依次全部完成。支墩：在圈梁與老土之間，澆灌大 卵石混凝土（或漿砌塊石、卵石），使池蓋的水平推力均勻傳至地基上。（6）池蓋施工要點(diǎn)：待圈梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%設(shè)計標(biāo)號后，方可進(jìn)行池蓋施工。用小型砌塊或磚砌筑池蓋，可以不需拱架，也不用支撐，即采用無模懸砌卷拱法施工。砌筑時，應(yīng)選用規(guī)則的磚，磚不宜濕透，利用磚仍然能吸收砂漿中少量水分，加快凝結(jié)。磚用混合漿，拌合要均勻。磚時灰漿應(yīng)飽滿，為了防止未砌滿一圈時磚塊下落，可采用口型臨時卡具，將新砌筑的磚和已砌完的上一圈磚臨時固定住，每隔一塊或兩塊設(shè)卡具一道，也可用人工扶住最邊緣的磚，或用木棒靠扶，吊重線掛扶等簡易可行的辦法。待砌完一

45、圈后，各磚塊之間應(yīng)用扁石子、碎瓦片嵌緊。這樣，已砌完的磚便形成了開口球殼，由于殼體作用，使其能承受一定荷載。為了保證池蓋的幾何尺寸，在砌筑時可采用牽線的辦法加以校準(zhǔn)，即根據(jù)設(shè)計圖的曲率中心，打入木樁，釘上釘子，將細(xì)鉛絲一端拴住釘子，在其上量得設(shè)計圖中池蓋之曲率半徑，以釘子為中心，轉(zhuǎn)動曲率線，便保證了具有等曲率半徑削球形池蓋的幾何形狀。 砌筑池蓋收口部分，用整塊磚砌筑圓度不好控制，須改用半磚砌筑，厚度為11.5cm.。砌筑池蓋時可邊砌筑、邊抹池蓋面層砂漿、邊回填土，以利施工操作，并可增強(qiáng)殼體的穩(wěn)定性。施工過程中不允許在池蓋局部施工加集中沖擊荷載。（7）水泥砂漿封層施工要點(diǎn)：基層刷漿。將基層上的混

46、凝土毛邊或砌筑砂漿的灰耳及松散砂漿清除、洗凈后，再涂刷水泥凈漿一層。用1：2.5水泥砂漿干地底層、中層、每層厚度4mm。每層抹灰均需用抹灰刀壓實(shí)。所使用的砂需要清水洗凈，使含泥量縮小到最低限度。面層抹灰要求抹平，并收磨打光，不現(xiàn)砂粒。為提高密封效果，增加各層之間的粘結(jié)力，在各層之間均刷純水泥漿。在面層抹灰完成后，用水泥凈漿涂刷23遍，形成罩面層。施工中注意澆水養(yǎng)護(hù)。上一頁 1 2 3 4 5 6 下一頁 2、整體建池施工技術(shù) 所謂整體建池即整體現(xiàn)澆混凝土，其施工要點(diǎn)如下：大開挖池坑時，要求池坑按設(shè)計圖尺寸修挖圓直。池底現(xiàn)澆與砌塊建筑相同。池墻和池蓋現(xiàn)澆混凝土，要求模板尺寸準(zhǔn)確同時具有足夠的剛度

47、，并應(yīng)在模板的外表面做好隔層?；炷烈韬暇鶆颍刂扑冶?。為便于操作在混凝土內(nèi)加入減水劑是較好的方法，混凝土注入模板內(nèi)，要求搗固密實(shí)，不允許有蜂窩麻面現(xiàn)象，確保質(zhì)量。若采用就地抽槽（即土胎模）澆灌混凝土，要求土模尺寸準(zhǔn)確，修筑整齊，厚度基本一致，在搗固時決不允許鋼釬與土接觸，否則胎模之土落入混凝土中造成隱患，質(zhì)量得不到保證。在中心取土?xí)r，一定要待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計標(biāo)號的70%以后，方可進(jìn)行。另外，需注意不要用鎬或鋤頭碰動池蓋，以免池蓋受集中動力荷載敲擊引起池蓋垮塌，造成傷亡事故。 加強(qiáng)池體的澆水養(yǎng)護(hù)，以便混凝土的強(qiáng)度得到充分發(fā)揮。沼氣池內(nèi)壁密封層施工和砌塊建池相同。在抹灰以前，全池內(nèi)壁要清潔干凈方可刷漿或抹灰。(六)拱形沼氣池施工 1、池址選擇 拱形沼氣池在進(jìn)行池址選擇時，除考慮已述的圓池原則外，極為重要的是應(yīng)盡量選擇地基比較均勻的地帶，否則會由于地基土不均勻沉降而引起全池折裂。因此，在不均勻地基上面建池時，應(yīng)將地基進(jìn)行處理，使其變形一致。 2、施工要點(diǎn) (1)沼氣池