水泥庫病害成因分析及處理措施

董恒 梁敏

1. 四川新眾建筑加固工程有限公司 四川 成都 610041；

2. 成都眾業工程技術有限公司 四川 成都 610041

引言

水泥筒倉作為水泥行業重要的構筑物，主要包括生料庫、熟料庫、配料倉、粉煤灰庫、水泥庫等類型。因水泥筒倉為高聳薄壁構筑物，一般直徑較大，高度較高，導致水泥人在日常巡查中難以近距離靠近筒倉各部位，以致難以發現水泥筒倉的病害，不能及時對水泥筒倉進行維修或加固，導致水泥筒倉使用壽命縮短，甚至可能發生嚴重的安全事故[1]。

1 水泥筒倉使用過程的常見病害

根據筆者多年從事工業建筑及水泥廠構筑物結構安全檢測和維修加固的經驗，總結出水泥筒倉在使用過程中常見病害有以下幾種。第一，筒壁及倉壁混凝土出現大量水平裂縫、環向裂縫及網狀裂縫。第二，筒壁及倉壁混凝土破損、剝落及銹脹。第三，倉壁混凝土及倉頂漏水[2]。第四，倉壁穿孔。第五，筒倉內壁因骨料沖刷導致混凝土剝落、鋼筋外露。第六，筒倉整體傾斜超過規范限值等[3]。

1.1 特征病害如下圖所示

圖1 倉壁水平裂縫

圖2 倉壁豎向裂縫

圖3 倉壁混凝土剝落

圖4 倉壁露筋銹蝕

圖5 倉壁滲水

圖6 筒倉內壁沖刷、倉壁穿孔

1.2 具體成因分析

部分水泥筒倉建成時間較長，建設時因施工工藝及質量監管不到位等原因，導致部分水泥筒倉施工質量不能滿足目前正常安全使用的要求，長期“帶病作業”。主要病害有以下幾種[4]：

第一，筒倉混凝土強度不滿足設計要求。

第二，筒倉混凝土配合比不合理，粉煤灰等添加過多，導致混凝土碳化深度超過鋼筋的保護層厚度，導致鋼筋發生銹脹現象。

第三，筒倉鋼筋間距不滿足設計要求，特別是環向鋼筋間距過大，個別筒倉環向鋼筋根數僅有設計值的70%左右，依據多個筒倉的檢測結果，環向鋼筋間距過大主要出現在筒倉的中上部部位。

第四，筒倉鋼筋保護層厚度不滿足設計要求，極易導致混凝土內鋼筋發生銹蝕現象。

2 水泥筒倉的結構檢測分析

為保證水泥筒倉的安全，建議定期對水泥筒倉進行結構檢測（委托具備主體結構工程檢測資質的專業檢測機構每三年一次常規安全排查，每五年一次結構安全檢測），檢測工作可安排在停產檢修期間進行[5]。

2.1 筒倉主要檢測內容

2.1.1 筒倉內壁、外壁外觀缺陷普查。

2.1.2 采用無損或微破損手段檢測筒倉混凝土強度。

2.1.3 對筒倉混凝土進行碳化深度檢測。

2.1.4 檢測筒壁鋼筋配置及保護層厚度檢測，主要檢測參數為鋼筋直徑、鋼筋間距、鋼筋根數及混凝土保護層厚度是否滿足規范要求，必要時需采用局部開鑿的方法檢測鋼筋搭接長度及搭接質量[6]。

2.1.5 定期對筒倉進行整體傾斜檢測。首先，如筒倉發生較為明顯影響結構安全及正常生產的缺陷，尚應采用專業的計算軟件，依據現場檢測結果和原設計圖紙，對筒倉的現有承載能力進行復核驗算和安全性鑒定。其次，對發現的病害，應根據病害類型、對結構安全性的影響及對正常生產的影響，及時采用有針對性的手段進行維修或加固處理[7]。

2.2 主要維修加固處理方法

2.2.1 外粘碳纖維或鋼板加固法。第一，對筒倉混凝土破損、剝落處采用高強聚合物砂漿(雙組份）進行修復處理。第二，對筒壁裂縫進行灌縫或密封處理。第三，對筒倉滲水點進行堵漏。第四，對筒倉承載能力不滿足規范要求的部位，采用外粘鋼板或碳纖維布的方式進行加固處理[8]。

2.2.2 預應力擴大截面法。第一，鑿除筒體松散破損混凝土，并用環氧砂漿修復找平。第二，筒體外壁安裝錨筋、鋼絞線及非預應力鋼筋。第三，筒體外壁噴射混凝土，并預留后澆帶。第四，張拉鋼絞線并錨固，必須保證新澆混凝土強度達到75%后才張拉。第五，安裝后澆帶的豎向鋼筋并澆筑后澆帶。第六，混凝土養護。

在水泥生產過程中，混凝土筒倉是其重要組成部分。但由于儲料本身的特性，如溫度、粒徑、腐蝕等一系列的原因以及施工缺陷，造成倉壁投入使用沒幾年便出現不同程度的開裂、破損、脫落、鋼筋磨斷等現象，如不及時處理，將會使裂縫進一步擴展、大面積的混凝土剝落、鋼筋受損，嚴重時將影響建筑物的安全使用，甚至倒塌。因此，如何控制裂縫的擴展、修復受損鋼筋以及恢復混凝土保護層就顯得尤為重要[9]。

4 結束語

結構檢測是一種有效預防安全事故的技術手段，維修加固是排除安全隱患的重要措施。水泥筒倉在使用過程中，需要加大對結構的安全巡查，建立檢測維護周期，定期對結構進行檢測并根據檢測結果及時處理病害，消除安全隱患。