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

1、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)策一、工程概況由廣西電力工程建立公司承建、中國(guó)電力咨詢公司和廣西正遠(yuǎn)電力工程建立監(jiān)理公司結(jié)合監(jiān)理的廣西合山電廠2300改擴(kuò)建工程240/7.0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(guó)內(nèi)首家應(yīng)用在240高度整體澆注連續(xù)施工到頂?shù)臒焽?。?nèi)襯施工從2022年3月24日開場(chǎng)施工到2022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4060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)理部屢次召集施工單位、廠家代表等召開專題分析會(huì)進(jìn)展討論研究，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展抽樣檢驗(yàn)

2、，并按不同時(shí)間段、不同環(huán)境因素來進(jìn)展抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)材料的倉(cāng)儲(chǔ)、攪拌、施工過程等環(huán)節(jié)進(jìn)展分析研究，探究改良施工工藝，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2022年12月5日得到國(guó)內(nèi)局部煙囪專家組成的驗(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2022年9月15日至9月17日通過由16名指導(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)良率到達(dá)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的要求。合山電廠2300改擴(kuò)建工程二號(hào)機(jī)組于2022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2022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

3、說明，雖然運(yùn)行過程中，煙氣中S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)和標(biāo)準(zhǔn)要求。二、澆注料的根本特性根據(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消費(fèi)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)骨料構(gòu)造孔隙率大，外表粗糙，粒徑約5，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(cāng)儲(chǔ)要求比擬高，消費(fèi)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、防雨防潮枯燥的倉(cāng)庫(kù)。BJS-

4、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(guó)電電力建立研究所對(duì)其性能進(jìn)展測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果如附表。從國(guó)電電力建立研究所對(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孝凝固快、使用溫度高、抗壓強(qiáng)度隨著溫度和酸度的進(jìn)步而進(jìn)步、導(dǎo)熱系數(shù)孝線膨脹系數(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消費(fèi)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)外表涂抹的瀝青隔離層，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

5、料，外筒體施工時(shí)沿著標(biāo)高方向每隔10.5設(shè)暗牛腿，其做法是預(yù)埋20200鋼筋環(huán)向布置，同時(shí)在筒體內(nèi)側(cè)外表設(shè)置20900900鋼筋,梅花狀布置。內(nèi)襯澆注料厚度90高程以下300，90115為250,115155為200,155以上為150。二施工要求施工工藝流程：模板安裝350型立式強(qiáng)迫式攪拌機(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)展搗固。澆注料在搗固成型固結(jié)撤除模板后，要用2.53厚的無齒鋸切割伸縮縫，尺寸為1.51.5,深

6、度約為25。三裂縫的出現(xiàn)及開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18.95以上的澆注料在2022年5月4日開場(chǎng)隨鋼筋混凝土外筒一起施工,經(jīng)過一個(gè)多月的施工,2022年6月10日發(fā)現(xiàn)內(nèi)襯4060標(biāo)高區(qū)段內(nèi)有明顯程度環(huán)向裂縫,主要分布在環(huán)形暗牛腿下400范圍。之后繼續(xù)施工，主要是為了觀察裂縫的開展情況。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，最寬處到達(dá)50左右，單條最長(zhǎng)約15，到2022年7月15日，裂縫根本穩(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)展分析，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)裂縫開展

7、情況，施工可繼續(xù)進(jìn)展。2022年8月12日，標(biāo)高130.5132.1內(nèi)襯施工拆模后,發(fā)現(xiàn)幾條豎向裂縫,寬度缺乏1,長(zhǎng)度只有500左右,其特點(diǎn)是在拆模后即出現(xiàn),且貫穿整個(gè)澆注層。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.四、裂縫產(chǎn)生的原因分析2022年8月13日和27日上午，監(jiān)理部再次組織了承包商、材料消費(fèi)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)展檢查，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

8、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，主要表如今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)展15001500見方縫寬2.53深度25的切縫處理,而構(gòu)造為園筒體,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)校三環(huán)境因素該內(nèi)襯澆注料比擬多應(yīng)用在石化系統(tǒng),并都使用在氣

9、候比擬枯燥的北方地區(qū)，構(gòu)造物一般都不很高。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)電廠也是剛開場(chǎng)使用，同時(shí)也是首次用在240米高的煙囪上。施工和倉(cāng)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)地狹校該材料要求施工溫度以530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，大局部施工時(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)純熟程度比擬低，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)

10、人為偏向。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(guó)家又沒有這方面的標(biāo)準(zhǔn)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，施工只能按照材料消費(fèi)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)以后只能通過屢次專題會(huì)來分析研究解決問題的方法，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，解決問題的方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)參加較多的粘結(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

11、好撤除模板的時(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)視到位，加強(qiáng)材料消費(fèi)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132.1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，并且根本在北方地區(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，況且還是脫硫工程，技術(shù)不夠成熟，沒有可靠的經(jīng)歷數(shù)據(jù)作為支撐，也沒有相應(yīng)的行業(yè)和國(guó)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25深2.53寬15001500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0.0310-6，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2300改擴(kuò)建工程240/7.0鋼筋混凝土單筒式脫硫煙囪內(nèi)襯