高強抗磨材料在漏斗內壁中的應用

任亮亮

（中煤第七十二工程有限公司，安徽 宿州 234000）

1 概述

煤炭行業儲煤倉內部，尤其漏斗的斜面位置，在卸煤時會受到煤炭不斷沖擊磨損，砼表面不斷承受壓應力和拉應力的循環作用和沖擊，這種周期型擾動引發微細裂紋等混凝土原生缺陷，最終引起混凝土表層的局部裂紋和細骨料的脫落進而導致混凝土保護層的破壞，露出的鋼筋失去保護層容易銹蝕，鋼筋的腐蝕會加劇混凝土破壞，進而影響漏斗結構的安全，嚴重影響儲煤倉報廢，修補難度大，費用高，且耽誤生產。為解決由于沖擊、磨損造成混凝土儲煤倉過早破壞的問題，中國建筑科學研究院研制了一種十分理想的用于倉內抗磨層材料——Y-M01 高強抗磨料。

本工程為河南正龍煤業有限公司城郊選煤廠末精煤裝車倉工程，框架結構，建筑長度為49 米，建筑寬度為14 米，共為8 個連體方倉，單倉為方倉邊長為7米，單倉高度為21.3 米。建筑總高度為43.1m,其中32.4m 以上部分為兩層框架結構，16.536-32.4 米為筒體結構，其以下為框架結構。砼等級為C35，墻厚為300mm。每個倉內有一個漏斗，漏斗變高從11.08-15.38 米，斜板厚300mm。漏斗東、西面坡度均為60 度，北面為71 度，南面為54度，漏斗底口尺寸為1000mm×1400mm，上口尺寸為6.7m×6.7m，漏斗內壁采用JYM01 高強抗磨料作為耐磨層，耐磨層厚度為40mm。本工程安全等級為二級，抗震設防七度。相對±0.000 標高相當于絕對標高34.600m。JY-M01 高強抗磨料是新一代高性能的內襯抗磨材料，全面解決煤炭行業筒倉、礦槽內襯抗沖擊、耐磨損、不脫落技術難題，造價低于其他內襯材料。由于倉的基層是砼，水泥基的抗磨材料與砼的膨脹系數相同或接近，抹到基層上不存在接縫，容易形成整體，不宜因溫度變形造成脫落。

圖1 高強抗磨材料在漏斗內壁中的應用

表1

2 JY-M01 高強抗磨料

JY-M01 高強抗磨料是新一代高性能的內襯抗磨材料，是由高強水泥、礦物質摻合料，高強度骨料以及抗裂耐磨劑配置而成。該料現場加水攪拌即可使用，施工和易性好，通過人工抹灰在料倉或礦槽表面形成一定厚度的抗磨層，經過正常養護即可達到技術要求，具有耐磨性高，與砼的粘接強度高，抗沖擊性強，抗壓強度高，耐久性好，使用期限長等特點。

3 性價比

3.1 價格方面：在施工過程中，市場價為1600 元/噸，與傳統鑄石板價格每噸2200 元，價格相對比較便宜。

3.2 同類材料對比：同傳統的鐵屑砂漿、鐵屑混凝土相比，具有抗磨性高，抗沖刷能力強，與混凝土間的粘接強度高，抗壓強度高，耐久性好，使用期限長的特點。

與鑄石板以及壓延微晶板相比，施工簡單易行，工作效率高；對施工人員無任何毒負作用，屬于綠色環保產品，符合當代綠色建筑的發展需求；整體造價低，可以節約大量的工程預算；抗磨性與之相當，而鑄石板、壓延微晶板脆性大，抗沖擊能力差，JY-M01 高強抗磨料抗沖擊性高。

與聚乙烯高分子板等有機抗磨材料相比，JY-M01 高強抗磨料的抗磨性要優于這些有機材料，抗沖擊性接近。但這類有機抗磨材料的耐高溫性能差，并且易燃，特別不適合含硫量高的煤料倉、料斗等。

4 抗磨層在本工程應用

考慮用JY-M01 高強耐磨材料主要有兩個方面：（1）它的優點，并且易操作，施工簡單。（2）采用耐磨材料，施工要求對倉壁及漏斗壁基層面平整度不太嚴格。

4.1 施工工藝

在進行施工前，漏斗斜壁砼強度必須達到最終硬化強度，從標高11.08m～16.536m 采用鋼管在漏斗內壁四周搭設滿堂腳手架用于操作平臺，每步架高度控制在1.6m。操作平臺沿漏斗內壁四周鋪設竹跳板，便于人工施工。為了保證抗磨層和原有混凝土基層粘接牢固，形成有機整體，采取以下方法施工：（1）基層處理：清理漏斗表面，不得有碎石、浮漿、浮灰等雜物，表面如有疏松的部位應剔除，對原面層充分鑿毛，增大表面粗糙度有益于提高粘接強度。最后用水沖洗干凈基層表面，不得有浮漿和浮灰。（2）為了保證抗磨層與砼基層的整體性，減少大面積抹灰造成的抗磨層收縮，增大約束，防止產生空鼓和裂紋，需鋪設鋼筋網片。簽于保證鋼筋網片的保護層厚度，耐磨層施工分兩遍進行，先在基層膠植鋼筋，開始第一遍20mm厚打底抹灰施工，然后綁扎鋼筋網片，進行最后一遍抹灰施工。即先在混凝土基層鉆孔深50mm，孔徑10～12mm，用MS-702鋼筋錨固料錨固Φ6mm 或Φ8mm 鋼筋棍，鋼筋棍埋深50mm，外露40mm（設計抗磨層厚度的1/2）,鋼筋棍之間的間距為250～300mm；將鋼筋棍前端握成“L”，鋼筋棍頂端用Φ6mm 或Φ8mm 盤條綁扎成網片。（3）施工前2 小時充分潤濕表面，首先將MS-702 界面處理劑與水泥、砂子按照1:2:1 的比例攪拌均勻，然后均勻涂在已處理好的混凝土表面，不能漏刷。涂刷界面劑達到指觸干燥程度，進行抹面施工。（4）用抹刀將抗磨料抹在混凝土面層上，第一層抹灰時要用力按壓。每層抹灰厚度控制在20mm。抗磨層厚度較大時，第一層抹灰層達到初凝狀態時，繼續抹灰施工至設計厚度。從高強抗磨料加水攪拌到施工完畢，應控制在40 分鐘為宜。（5）根據氣候條件，1～2 小時后進行壓光處理。壓光工序非常重要，可降低抗磨層表面粗糙度，有利于出料通常。如果施工厚度較大，容易出現塑性裂紋，所以在第一次壓光后1～2 小時進行第二次壓光處理。（6）施工完畢后，采用塑料薄膜覆蓋養護，養護28 天，抗磨層達到終凝強度后方可使用。

圖2

圖3

4.2 JY-M01 抗磨料配置

4.2.1 JY-M01 抗磨料采用攪拌機攪拌時，加水量應按隨貨提供的產品合格證上的推薦用水量加入，攪拌均勻即可使用。所使用的灌漿料每袋50kg，嚴格按照該產品的用水量施工，一般澆水量為13～14%。

4.2.2 JY-M01 抗磨料的拌和可采用機械攪拌或人工攪拌。我方采用機械攪拌方式，攪拌時間一般為1～2 分鐘。

4.2.3 攪拌地點應盡量靠近施工地點，距離不宜過長。

4.2.4 每次攪拌量應視使用量多少而定，以保證40 分鐘以內將料用完。

4.3 施工進度

施工按照以上施工工藝進行，各工序間隔排開，流水進行作業施工，施工速度較快，操作簡單方便，除了抹灰工序需要相對專業人員外，其它工序均為普通人員便可完成，平均每人每天抹灰面積在15-20m2左右，8 個方倉漏斗，15 天施工完畢。

5 施工中注意事項

（1）漏斗基層面必須清理干凈，方可進行下道工序施工，同抹灰要求相同。（2）由于抗磨料攪拌后，屬于一種膠凝材料，漏斗施工時，先在漏斗下方地面鋪好2m 見方的模板，防止施工的抗磨料掉至地面凝固后，影響地面找平層的施工。（3）抗磨料施工時，合理安排組織人工施工，確保所拌抗磨料在40 分鐘內用完。

結語

經過該工程實踐證實，用JY-M01 抗磨料進行漏斗內壁抗磨層施工，具有易于施工、工期快和強度高的特點，施工效果良好，無脫落、空鼓現象。使用該材料，大大降低了建設單位預算成本。

[1]GB50204.混凝土結構工程施工及驗收規范[S].

[2]高強抗磨料在儲煤倉內襯應用研究[J].煤炭工程，2009（7）.

[3]高強抗磨料材料說明[Z].廠家提供.