2#電爐基礎加固

趙黎明

摘 要：本文介紹了云南銅業股份有限公司2#電爐基礎加固及耐熱混凝土在此工程中的使用情況。

關鍵詞：耐熱混凝土 高鋁水泥耐火混凝土 聚羧酸減水劑

中圖分類號：TU528.34 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0096-02

熔煉分廠2#電爐基礎從建成使用至今未進行過檢修，原設計為電爐基礎采用200#（相當于現C18）耐熱混凝土，混凝土極限耐熱溫度Tmax=1200 ℃。2009年10月委托昆明勘察院科技開發公司對2#電爐基礎進行安全性鑒定，鑒定結果說明電爐基礎混凝土構件在安全性、使用性、可靠性均不符合國家現行標準規范的要求，已嚴重影響電爐的安全。因此檢測方建議需立即對電爐基礎進行加固處理。

1 基礎加固

根據鑒定結果，公司決定在2#電爐大修時對爐子基礎進行加固處理，原2#電爐基礎做法（從下至上）為：電爐廠房筏板基礎、1.9 m厚毛石混凝土墊層、鋼筋混凝土斜筏板及支柱（此部分為耐熱混凝土）。根據鑒定結果支柱破損嚴重存在安全隱患，斜筏板及以下部分還可繼續使用。因此，本次加固僅對電爐基礎支柱進行加固處理。在對原有支柱位置及尺寸不作大的調整前提下，將原支柱混凝土拆除，保留部分原支柱鋼筋，但由于工期緊施工難于做到保留部分原支柱鋼筋。決定將原支柱齊根拆除后重新植入鋼筋，原位重澆基礎支柱見圖1至圖3。由于鋼筋混凝土基礎在爐子跑銅的事故狀態下，會在一個時段里會處于高溫環境下；另外由于工期十分緊張，因此，鋼筋混凝土支柱在較短時間內需要達到滿足施加上部荷載的要求。基于以上設計條件，經過分析對比，決定基礎支柱混凝土采用C30早強耐熱混凝土，要求其3天齡期混凝土強度達到C20；混凝土的耐熱溫度為Tmax=1200℃，并且經過此溫度的烘烤后剩余強度不得低于C20。這種混凝土屬于高性能的特種混凝土。

2.1 耐熱混凝土試配

同時與中國有色十四冶金建設公司第三建筑公司進行了混凝土的試配以及配合比的調整工作。在經過多達六次的反復試配、調整工作之后，得到3d齡期時混凝土的抗壓強度達到40 MPa，遠遠大于設計要求C20（13.4 MPa），50 °C熱水養護7 d齡期時混凝土的抗壓強度達到33.9 MPa，經過1200°2 h恒溫時混凝土的抗壓殘余強度達到21.9 MPa，也大于設計要求C20（13.4 MPa），得到了滿足工程要求的電爐支墩特種混凝土。

3 耐熱混凝土試澆注及施工澆注

施工前進行了一個1∶1尺寸的支柱澆注試驗，取得良好效果，從預留的100×100×100 mm試塊，在齡期44d時在600 °C、800 °C、1000 °C、1200 °C條件下灼燒，得出的試驗結果如下表。2#電爐基礎支墩于2010年9月11日澆筑完成，9月14日經中間驗收合格，滿足設計和后續施工的要求。（見表2）

4 結語

本次2#電爐基礎支柱所采用特種混凝土之所以能在工程當中具有較好的使用效果，得益于采用了聚羧酸系的高性能混凝土減水劑。這種減水劑的特點是減水率高。因為混凝土在相同的水泥用量下少用水則混凝土的強度就高，因此，混凝土所使用減水劑的減水率等指標的好壞，就決定了混凝土的性能的優劣，特別在一些高性能的特種混凝土中，表現尤其突出。本工程支柱混凝土中所使用的聚羧酸減水劑，經過與一些其它外加材料的復配，形成了一種性能十分優良的混凝土外加劑。這種外加劑的使用，使得混凝土具有很好的和易性，很大程度上提高了施工的可操作性。經過對施工時的同步取樣試塊的檢測，各項性能都達到了預期的指標，這項設計完全滿足了施工以及今后的使用要求。

高性能早期耐熱混凝土的使用，使得其養護工期縮短，為后續施工贏得寶貴時間。同時能夠抵抗在事故狀態下的高溫锍、渣侵蝕等特殊要求。對于類似2#電爐大修這樣的工程具有多重的重要意義。

參考文獻

[1] YBT4252-2011耐熱混凝土應用技術規程[S].

[2] GB 50010-2010混凝土結構設計規范[S].

[3] 吳忠偉，廉慧珍.高性能混凝土[M].北京：中國鐵道出版社，1999.

[4] 李繼業.耐熱混凝土配合比設計[M].北京：化學工業出版社，2011.endprint