呋喃混凝土在贵溪冶炼厂的应用
（黄石市汇波防腐技术有限公司 435004 曾先锋）
摘要：本文介绍了呋喃混凝土的配合比设计方法、呋喃混凝土整体地面及构筑物设计方案，以及呋喃混凝土整体地面和构筑物的施工技术。为呋喃混凝土的大范围应用开阔了思路。
主题词：呋喃混凝土 应用 施工
江西铜业公司贵溪冶炼厂是八十年代建立的，其全套工艺、设备都是国外进口，属目前国内最先进的冶炼厂之一。该厂先后经过一期、二期、三期改建、扩建。最早建设的电解车间采用水玻璃砂浆砌花岗岩块材，呋喃胶泥勾缝。由于花岗岩在开采和加工中易产生裂纹，加之块材地面胶结缝多、水玻璃砂浆不耐结晶盐（硫酸铜）腐蚀等因素，该花岗岩块材地面遭到破坏。在2002年，贵冶三期10万吨ISA技改工程中，其电解精炼车间厂房楼地面、构筑物全部改用整体呋喃混凝土防腐。其中：
主跨：楼面、走道、踢脚线、设备基础共计1303m2，地坑4个，中间槽2个共计110 m2，地沟2条436 m2。
附跨：楼面、平台、地面、踢脚线、立柱8个、设备基础4个，共计1779 m2，阳极泥处理场180m2。
总共防腐面积3700 m2，呋喃混凝土用量约160m3。
现将其施工经验进行总结如下。
- 呋喃混凝土施工用原材料及配合比设计
1 施工用原材料
1.1 树脂：施工用树脂采用黄石市汇波防腐技术有限公司生产的XLZ型呋喃树脂，它是一种低粘度的糠醇糠醛型呋喃树脂，色黑褐，粘度为20～30秒。
1.2 混凝土粉：也采用黄石市汇波防腐技术有限公司生产的XLZ型混凝土粉，它呈灰色粉末，里面混合有固化剂。
1.3 耐酸石英砂：采用有良好级配的石英砂，石英砂的耐酸度要求不低于98.5%，体积安定性合格。
1.4 耐酸石英石：施工用的石英石为石英石碎石，规格为5～30mm，石英石耐酸度不低于98.5%。
- 呋喃混凝土配合比的设计
呋喃混凝土的配合比设计不同于普通水泥混凝土，树脂取代了水泥和水，作为胶结料，既不存在不同标号问题，也不存在水灰比问题。它主要是考虑选用适当的集料级配，在保证呋喃混凝土技术性能的前提下，使树脂用量最小，以取得经济上的合理性。
我们采用普通水泥混凝土的配合比设计方法——“绝对体积法”来计算呋喃混凝土中呋喃树脂的最佳含量。
计算公式为：
Qg=Qg3=K2Pog
Qs=Qs2＋Qs3=K（1－K）Pos＋K2DgPos
Qp=Qp1＋Qp2＋Qp3=（1－K）Pop＋ K（1－K）DsPop＋K2DgDsPop
Qr=Qr1＋Qr2＋Qr3=（1－K）DpPor＋ K（1－K）DsDpPor＋K2DgDsDpPop
其中：1、Qg、Qs、Qp、Qr分别为粗、细骨料、粉料及胶凝料的含量；
2、Pog、Pos、Pop、Por分别为粗、细骨料、粉料及胶凝料的堆积密度；
3、Dg、Ds、Dp分别为粗、细骨料及粉料的空隙率；
4、式中K=f（A、B、d）=B /（Ad＋B），B：最小断面尺寸；d：粗骨料平均粒径；A：浇捣呋喃混凝土的困难指数。
根据JGJ53－79《普通混凝土用碎石或卵石的质量标准及检验方法》和JGJ52－79《普通混凝土用砂的质量标准及检验方法》对各种集料进行测试，结果如下：
Pog=1499.66㎏/m3，Ds=0.431，K=0.839
Pos =1475.87㎏/m3，Dg=0.439
Pop =1268.89㎏/m3，Dp=0.529
按上述理论计算出各种材料的最佳用量如下：
Q石=1056㎏，Q砂=647㎏，Q粉=448㎏，Q树脂=224㎏
再经过实验，做试块调整，最后得出其最佳配合比如下。
呋喃混凝土施工配合比：（㎏/m3）
呋喃树脂:混凝土粉:石英砂:石英石 = 230:600:400:1100
- 呋喃混凝土的物理力学指标
按上述配合比制作的呋喃混凝土试块，按GBJ82－85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》和YBJ215－88《YJ呋喃树脂材料防腐蚀工程施工及验收规范》检测各项物理力学指标如下：
抗压强度：54.3MPa
抗折强度：14.8MPa
线收缩率：0.08%
二、 防腐构造设计
地面
三、 施工技术要点
- 地面施工
- 分格：根据地面面积大小和布置情况，在应力集中处如有设备基础，柱子的地方，将地面用木条分成不大于12m2的面积。分格模采用40×20木条，木模表面包衬聚氯乙烯薄膜作脱模层。
1.2 呋喃混凝土的配制和运输：采用强制式搅拌机拌制，混凝土一次拌制量不大于0.15m3，拌制好的呋喃混凝土料应均匀，使用时间不超过45分钟。拌制好的呋喃混凝土采用手推翻斗车运输，翻斗车内垫一层油毡，以免混凝土料粘结翻斗车。
1.3 施工：施工时先刷呋喃底浆料，底浆料配比为：呋喃树脂:玻璃钢粉=100:30，然后将呋喃混凝土料均匀摊铺在方格内，用平板振动器进行振捣、压实、抹平、收光。当呋喃混凝土施工完毕后，养护1天，取出分格木模，再养护4天，用呋喃胶泥灌缝，同时刮上一层1mm厚稀胶泥，配比为（㎏/m2）：呋喃树脂:胶泥粉=0.6:1.2。
1.4 施工完毕的呋喃混凝土地面应平整、光滑、色泽均匀、无气泡、空谷、裂纹或固化不完全现象。
- 地沟施工
地沟共2条，每条109m，配Φ8@200单层钢筋、100mm厚的呋喃混凝土，我们将地沟分4段浇捣，每段浇捣完后，养护5天，再浇捣相邻的一段。
2.1 制作模板：地沟全部采用竹夹板制作，竹夹板表面刷机油，再包衬聚氯乙烯作脱模层，模板厚8～10mm，根据地沟形状制作成梯形，模板接缝处应严密，以防振捣时模板变形或漏浆。
2.2 钢筋制作和安装：按钢筋配筋图下料、绑扎好。用砂纸除锈后在8小时内刷第一遍环氧树脂，固化后刷第二遍环氧树脂，环氧树脂配合比为环氧树脂∶T31∶丙酮=100∶25∶15。钢筋的保护层≥25mm，但应≤30mm，钢筋安装时用预先制作好的呋喃砂浆垫块来控制其保护层。
2.3施工：浇捣地沟时，先浇捣底板，再浇捣壁板。底板浇捣时，壁板分2次布料，用φ50插入式振动棒振捣，壁板插点间距不应大于作用半径的1.5倍，振动棒应缓慢拨出，在混凝土内不得留有孔洞，浇捣完毕后，应立即将混凝土表面压实，抹平。
2.4 壁板呋喃混凝土终凝后，应松开支撑模板，养护3天后可全部拆模。
- 中间槽施工
中间槽φ3000×2150，采用Φ12@200双层配筋，150mm厚呋喃混凝土。
3.1 施工前准备：由于中间槽低于地平面1.65m，而其高度2.15m，它高于地平面以上部分有500mm高，因此，先采用红砖在其地表面砌500mm高，并用水泥砂浆内外找平，以作为浇捣中间槽地平面以上部分的外模用。由于工程要抢进度，土建工序将基层没处理好，槽底不时渗出地下水，最高时达100mm深，为了抢进度，我们采用泥桶等工具将水舀干，然后用“堵漏王”第一次堵漏，效果略有好转，后又进行第二次堵漏，并用水泥在其上面铺平，使之吸水硬化，经过上述处理后效果很明显，放置3～4天，水泥面上很干燥，含水率＜6%,可进行施工。
3.2 模板制作：采用竹夹板制作，竹夹板上包衬聚氯乙烯作脱模层，模板表面平整、接缝严密。模板支撑牢固，以防振捣时变形，模板一次支撑成功。
3.3 施工时，先浇捣底板，浇捣底板时应从一端到另一端，用φ50振动棒振捣至表面泛浆，并抹平。在底板边缘与壁板接口处打毛。待底板固化1天后，再支壁板模浇捣壁板，在浇捣壁板前，先在接口处涂刷一道呋喃玻璃钢胶料，在浇捣壁板时，用平口铲将混凝土料均匀摊铺，布料高度不应大于200mm，用φ50插入式振动器振捣，插点间距不应大于作用半径的1.5倍，振动棒应缓慢拨出，在混凝土内不得留有孔洞。
壁板混凝土振捣时应由两人打棒，并尽量对称沿圆周进行，壁板施工必须一次浇筑完成，上一层浇筑必须在下一层初凝前进行。
3.4 壁板浇捣完毕后混凝土终凝后，应立即松开内壁模板支撑，混凝土养护3～5天后全部拆模。
四、 结束语
1、呋喃混凝土收缩较大，在应力集中处易因收缩而将混凝土拉裂，因此，必须进行分格处理，以尽量减少收缩应力。此时，分格面积最为重要。面积过大，还是产生收缩开裂；面积过小，施工较麻烦，效率低。我们经过不断摸索，认为12 m2较为适宜。
2、浇捣地面时，必须先涂刷一道打底料，一来可湿润玻璃钢隔离层表面，除去因浮灰可能产生的“隔离”，二来可保证隔离层和面层更好地接合，以免形成空谷。
3、呋喃混凝土的拆模时间较为重要，拆模太早，呋喃混凝土的强度没上来，易引起构筑物的变形，甚至崩塌；拆模太晚，约束了呋喃混凝土的收缩。我们通过不断摸索，认为在呋喃混凝土终凝后（约24小时），可以拆除模板的支撑，让其自由收缩；再待其固化3～5天，此时呋喃混凝土的强度可达最终强度的70%，这时才能完全拆除模板。
4、呋喃混凝土具有整体性好，防腐性能优良，耐冲击，强度高，用途广（还可浇捣酸洗槽、电解槽、沟盖板、走道板等）等优点。通过不断的推广、应用、摸索，掌握材料的性能和施工技术，积累更丰富的施工经验。它必将在今后的防腐建设中发挥更大作用。
● 参考资料
1 胡国曾“聚合物砼配合比设计”（芜冶科技）1995年（ 第十九期）P35～39。
2 JGJ53－79《普通混凝土用碎石或卵石的质量标准及检验方法》
3 JGJ52－79《普通混凝土用砂的质量标准及检验方法》
4 GBJ82－85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》
5 YBJ215－88《YJ呋喃树脂材料防腐蚀工程施工及验收规程》
