(山東能源肥礦集團菏澤聚隆能源公司，山東菏澤274000)
摘要肥礦集團一氧化鋁項目在工程施工過程中，由于對堿腐蝕的危害認識不足，設防標準低，致使蒸發(fā)車間塔架下和種分槽擋土墻內(nèi)的地面出現(xiàn)大面積的混凝土地坪面表起粉脫砂、開裂、隆起等破壞，影響生產(chǎn)的正常進行。該文對出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因進行分析，并提出了治理措施，取得了較好的結果。
關鍵詞 耐堿混凝土 地面 通病 治理
現(xiàn)代氧化鋁生產(chǎn)多采用拜爾法生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)過程中部分管道和設備器壁經(jīng)常結疤，甚至堵塞管道，造成生產(chǎn)流程中含堿介質(zhì)從管道、槽罐等跑、冒、滴、漏，使地面地溝、柱腳及設備基礎經(jīng)常處于堿介質(zhì)浸泡和干濕交替環(huán)境中遭受腐蝕破壞，直接或間接地影響了建、構筑物的安全，同時也增加了生產(chǎn)的堿耗，污染了環(huán)境。肥礦集團在省外投資一氧化鋁項目在工程施工過程中，由于對堿腐蝕的危害認識不足，設防標準低，施工中細部做法處理的不到位，致使運行后，蒸發(fā)車間塔架下和種分槽擋土墻內(nèi)的地面出現(xiàn)大面積的混凝土地坪面表起粉脫砂、開裂、隆起等破壞，影響生產(chǎn)的正常進行。
1原因分析及治理方案
由于水泥在高溫高濃度堿液作用下，有一部分水化物被溶解，發(fā)生化學溶出性腐蝕，混凝土是多孔性材料，周圍空氣中的碳酸氣在混凝土孔隙中或蒸發(fā)表面上產(chǎn)生強烈的碳化作用，在混凝土孔隙中生成碳酸鈉結晶體，隨著時間的推移漸漸填滿混凝土中的孔隙和顯微裂縫，最終導致混凝土破壞。因此，在材料性能方面，應改善混凝土界面狀況和孔級配，降低水灰比，從而達到提高混凝土密實度及抗?jié)B性能，進而增強抗腐蝕能力。影響混凝土耐蝕性能的主要因素是混凝土的密實度，但不可單純靠降低水灰比來解決。因為降低水灰比，目前最有效的方法是增加水泥用量，而水泥用量的增加將帶來一些不利因素，如干縮大、易造成混凝土內(nèi)部的微裂縫和表面裂縫等，通過與設計院共同研究，選擇混凝土添加外加劑以改善混凝土的亞微觀層次結構，從而提高水泥石相———集料的粘結力，減少混凝土內(nèi)部缺陷，提高其密實度。以改性耐堿混凝土為結構主體，外加以防腐面層，以避免高溫高濃度的堿液直接接觸混凝土主體，從而達到保護混凝土的目的，此外，防腐面層耗損后易于維修。經(jīng)過對多種耐堿復合外加劑在其他氧化鋁廠的使用情況的考察了解，最后選擇了LM－O－F3添加劑。
混凝土地坪除了混凝土自身直接受堿腐蝕開裂、隆起破壞外，破除已破壞的混凝土地面發(fā)現(xiàn)，距地表300mm深的土壤已變得疏松，主要是土壤、堿及生產(chǎn)母液的夾雜層，再往下則是密實的土壤層。基礎土壤受到堿液的浸蝕而產(chǎn)生膨脹力，引起混凝土地坪開裂破壞，隨著大量堿液進入土壤，繼續(xù)產(chǎn)生膨脹，形成惡性循環(huán)，引起混凝土大面積破壞。為防止堿液浸入土壤，鑒于PVC卷材具有較好的耐堿性能，采用PVC卷材作為耐堿隔離層。
2方案實施
2．1基土層
全部挖除廠房原地面下浸堿土層即清除約200～300mm厚的含堿疏松土層(類似泡花堿土層)，再下挖100mm深到較堅硬土層，經(jīng)驗槽合格后方可進行下步工序。
2．2碎石層
厚度一般為基土層上被挖除疏松土層的深度。碎石按粒徑25～60mm適當級配，分層鋪夯，每次鋪120mm，夯打3～4遍，壓實到100mm厚，每層夯均摻入20～30%石粉;邊夯邊灑水。
2．3素混凝土墊層
沿墻面+500mm水平線找出墊層上平，按上平拉小線做坡度找平墩，墊層混凝土配比按試驗室配比單，混凝土應連續(xù)澆筑，一般不留施工縫，要求墊層夯實、抹光。
2．4 PVC鋪貼
采用太原塑料一廠生產(chǎn)的PVC軟板卷材，鋪貼時要求基層清潔、表面無尖銳物。卷材保持平整順直，不得扭曲，搭接寬度120mm，并進行適當?shù)募舨?。采用焊接機焊接每一個搭接邊裁剪適合相應節(jié)點的卷材片材，采用手持式焊槍將片材焊接于大面卷材上。
2．5耐堿混凝土
(1)原材料要求:
水泥:采用42．5以上普通水泥，水泥熟料中的鋁酸三鈣含量不應大于9%，碳酸鹽水泥由水泥熟料和石灰石粉按1:1混合而成。水泥用量不得小于340kg/m3，水灰比不得大于0．5。
粗細骨料和粉料:采用耐堿密實的石灰石類(石灰?guī)r、白云巖、大理石)、石英巖等制成的碎石、砂和粉料，亦可用石英質(zhì)砂。砂中小于0．15mm，要求干凈無雜質(zhì)，加入量宜占總集料的6～8%。
外加劑:采用LM－O－F3耐堿劑，填加量為水泥用量的4～6%。
(2)施工要求:
原材料應準確稱量:粗、細骨料、粉料的含水量使用前應準備測定，并在配合比中扣除。
耐堿混凝土應用機械攪拌，混凝土在攪拌機中連續(xù)攪拌的最短時間不得少于2min。耐堿混凝土在澆灌過程中，必須采用振動器仔細搗實，使混凝土獲得最佳密實度和好的抗?jié)B性，抗?jié)B標號達147×10E4～196×10E4Pa。
混凝土一次找坡、抹平、壓實、壓光，并在混凝土終凝前完成，不得鋪撒干水泥。為避免混凝土地坪出現(xiàn)裂縫，按6m柱距設伸縮縫，沿車間縱向6m地坪作假縫(混凝土地面施工完第2天用混凝土切割機切b=8mm，h=30～50mm的縫)?；炷僚盼鄣販蟽?nèi)設鋼襯。該混凝土早期強度增長快，應在施工后12h以內(nèi)加以覆蓋和澆水。澆水次數(shù)應能保持混凝土具有足夠的濕潤，澆水日期不得少于14晝夜。每一工作班，在施工澆注地點取抗壓、抗?jié)B檢驗試場各一組，養(yǎng)護到28d后進行檢驗。
2．6防腐面層
待混凝土地坪施工完之后3～7d內(nèi)，進行防腐面層施工。施工前用水沖洗地坪，混凝土表面無積水時，便可施工，防腐面層施工完后進行7d的濕養(yǎng)護，再自然干燥養(yǎng)護21d后投入使用。
3總結
治理施工的兩個車間耐堿地坪投入使用以來，均未發(fā)現(xiàn)因堿液跑、冒、漏而造成樓、地面、地溝、柱腳以及設備基礎遭受破壞的情況。
