煙囪筒壁內(nèi)襯采用鄭州駒達(dá)新材料科技有限公司生產(chǎn)的新型輕質(zhì)耐酸澆注料，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)骨料結(jié)構(gòu)孔隙率大，表面粗糙，粒徑約5mm，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)要求比較高，生產(chǎn)廠(chǎng)家出廠(chǎng)時(shí)已把骨料和粉料配合混合料并用編織袋包包裝好運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，臨時(shí)存放在排水措施良好、防雨防潮干燥的倉(cāng)庫(kù)。
新型輕質(zhì)耐酸澆注料經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)要求取原材料樣品進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果如下
從檢測(cè)結(jié)果可以看出，該澆注料具有體積密度小、凝固快、使用溫度高、抗壓強(qiáng)度隨著溫度和酸度的提高而提高、導(dǎo)熱系數(shù)小、線(xiàn)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
按電廠(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，筒壁內(nèi)襯采用新型輕質(zhì)耐酸澆注料，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?jié)沧⒘吓c鋼筋混凝土筒體更好地粘結(jié)接觸，取消鋼筋混凝土內(nèi)表面涂抹的瀝青隔離層，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)澆注料，外筒體施工時(shí)沿著標(biāo)高方向每隔10.5m設(shè)暗牛腿，其做法是預(yù)埋Φ20@200鋼筋環(huán)向布置，同時(shí)在筒體內(nèi)側(cè)表面設(shè)置Φ20@900×900鋼筋，梅花環(huán)向布置。內(nèi)襯澆注料厚度90m高程以下300mm，90m~115m為250mm，115m~155m為200mm，155m以上為150mm。
(二)施工要求
施工工藝流程：模板安裝→350型立式強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌→混合澆注料入槽→丁字型專(zhuān)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(zhuān)門(mén)制作的丁字型工具進(jìn)行搗固。澆注料在搗固成型固結(jié)拆除模板后，要用2.5~3mm厚的無(wú)齒鋸切割伸縮縫，尺寸為1.5×1.5m，深度約為25mm。
四 裂縫產(chǎn)生的原因分析
認(rèn)為裂縫的產(chǎn)生要用多個(gè)方面來(lái)分析，原因不止一個(gè)，應(yīng)是多方面原因綜合引起。
(一)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，主要表現(xiàn)在上半天太陽(yáng)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，溫差引起的膨脹就不一樣，但溫差應(yīng)力引起的裂縫通常表現(xiàn)為雜亂無(wú)章，沒(méi)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(guò)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)行1500×1500mm見(jiàn)方縫寬2.5~3mm深度25mm的切縫處理，而結(jié)構(gòu)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)小。
(三)環(huán)境因素
該內(nèi)襯澆注料比較多應(yīng)用在石化系統(tǒng)，并都使用在氣候比較干燥的北方地區(qū)，結(jié)構(gòu)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(chǎng)也是剛開(kāi)始使用，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)地狹小。該材料要求施工溫度以5℃~30℃為宜，低于5℃或高于30℃時(shí)要經(jīng)過(guò)廠(chǎng)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，大部分施工時(shí)環(huán)境溫度都在30℃以上波動(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(chǎng)的首次應(yīng)用，施工工藝不可能成熟，操作工人的技術(shù)熟料程度比較低，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)操作工人提出更好的要求，稍不注意就會(huì)出現(xiàn)人為偏差。
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(méi)有這方面的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)只有企業(yè)自己的標(biāo)準(zhǔn)，連行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也沒(méi)有，施工只能按照材料生產(chǎn)廠(chǎng)家的施工說(shuō)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(guò)多次專(zhuān)題會(huì)來(lái)分析研究解決問(wèn)題的辦法，從而有效地保證了煙囪的順利施工和工程質(zhì)量。
通過(guò)以上原因分析，解決問(wèn)題的辦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)加入較多的粘結(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(guò)早，或者是拆模時(shí)振動(dòng)過(guò)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，掌握好拆除模板的時(shí)間，關(guān)注環(huán)境溫度和天氣變化，對(duì)操作人員即固時(shí)跟蹤監(jiān)督到位，加強(qiáng)材料生產(chǎn)廠(chǎng)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132.1m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
新型輕質(zhì)耐酸澆注料雖然在石化系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，并且基本在北方地區(qū)范圍使用，在火力發(fā)電廠(chǎng)項(xiàng)特別是在有豐富雨水和大濕度的南方地區(qū)使用，況且還是脫硫項(xiàng)目，技術(shù)不夠成熟，沒(méi)有可靠的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐，也沒(méi)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25mm深2.5m~3mm寬1500×1500mm見(jiàn)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(guò)切割處理以后，雖然該材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)很小，在常溫300℃情況下只有0.03×10-6，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(guò)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(yǔ)
電廠(chǎng)鋼筋混凝土單筒式脫硫煙囪內(nèi)襯采用新型輕質(zhì)耐酸澆注料的成功，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)單筒式脫硫煙囪使用整體式澆注料工藝方面的空白，也說(shuō)明了該澆注料專(zhuān)利技術(shù)在火力發(fā)電廠(chǎng)的成功應(yīng)用，并且創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)造價(jià)最低的單筒式脫硫煙囪，這對(duì)于我國(guó)火力發(fā)電行業(yè)的脫硫煙囪內(nèi)襯施工工藝的發(fā)展、內(nèi)襯澆注料的選擇、降低工程造價(jià)等方面將起到積極的推動(dòng)作用。