內蒙古鄂溫克某發(fā)電廠(chǎng)一期工程為2×600MW超臨界燃煤發(fā)電機組,計劃工期為33個(gè)月,其中冬季施工時(shí)間為21個(gè)月,混凝土用量共計25萬(wàn)立方左右。
鄂溫克族自治旗位于內蒙古自治區東北部,呼倫貝爾大草原東南部,屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,冬季漫長(cháng)寒冷,全年平均氣溫-1.5oC,極端最低氣溫-48.5oC,冬季平均氣溫-20oC。由于高寒地區冬季天氣寒冷,混凝土生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現砂子上凍結塊、外加劑結塊、攪拌站料倉出口被砂子堵塞、攪拌用水溫低、攪拌機運轉困難或無(wú)法運轉等直接或間接影響混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的問(wèn)題。由于砂子、水、外加劑等原材料溫度低加上攪拌樓設備環(huán)境溫度低等因素,導致混凝土出機溫度低(一般在0oC以下),為后續工程埋下了質(zhì)量隱患。針對問(wèn)題進(jìn)行原因分析,南方路機結合自己的現場(chǎng)設備工況和多年攪拌經(jīng)驗,制訂了經(jīng)濟有效的處理方案和相應的效果驗證。
問(wèn)題一:砂子凍結塊處理方案
原因分析:由于工程建設中就地取材,采用河沙等,并且含水率較大,低溫下砂子和水上凍凝結在一起,加上氣溫持續寒冷,砂子結塊會(huì )越來(lái)越大,越來(lái)越多。
處理方案:砂子料場(chǎng)附近用無(wú)縫鋼管鋪設一暖汽管排,管道規格選用Φ105×5,管道與管道之間的間距為500mm,管排尺寸20m×20m,在此管排上存儲砂子,然后用彩條布覆蓋,防止熱量流失和雪摻入砂子內。然后管排內循環(huán)來(lái)自啟動(dòng)鍋爐房的蒸汽,對砂子進(jìn)行加熱保溫,防止砂子凍結。此保溫管排可以存儲1200m3砂子,連續滿(mǎn)足2100m3混凝土的生產(chǎn)用量。
效果驗證:采取此方案加熱存儲砂子后,砂子內未出現結塊、上凍等現象。多次對存儲于加熱管道上砂子進(jìn)行測溫,在氣溫-30oC時(shí),砂子溫度均在20oC以上。
問(wèn)題二:外加劑(液體)結塊
原因分析:根據行業(yè)標準《混凝土防凍劑》(JC 475-2004)有關(guān)規定,防凍劑最低規定溫度為-15oC,而呼倫貝爾地區冬季平均氣溫為-20 oC,遠遠低于防凍劑的規定溫度。外加劑(液體)存儲于裸露的罐內,沒(méi)有任何保溫措施,所以當氣溫低于外加劑規定溫度時(shí),外加劑經(jīng)常會(huì )出現上凍結塊現場(chǎng),導致外加劑性能降低或失效。
處理方案:用“保溫被-電熱毯-保溫被-防水篷布”等四層材料保溫外加劑罐,利用電熱毯加熱罐體(圖3);保溫被存儲熱量,防止熱量損失;防水篷布防止雪接觸保溫被(圖4),使雪融化成水后結冰,降低保溫效果。
效果驗證:采取此處理方案后,通過(guò)連續2天的加熱保溫,然后對罐內的外加劑進(jìn)行了多次測溫檢驗,測得的外加劑溫度和罐內環(huán)境溫度均在10 oC以上。
問(wèn)題三:攪拌站料倉出口被砂子堵塞
原因分析:由于料倉壁溫度極低,使砂子粘至壁上,越積越多,加上砂子有結塊現象,致使料倉出口容易堵塞,影響混凝土的生產(chǎn)進(jìn)度。
處理方案:在料倉下部?jì)缺谏习惭b暖汽管道,以加熱料倉壁,防止砂子粘到壁上,同時(shí)可以對砂子進(jìn)行“二次加熱”,提高了混凝土生產(chǎn)進(jìn)度和施工質(zhì)量。
效果驗證:采取此處理方案后,料倉出口未出現粘砂、堵塞等現象,保證了砂子的及時(shí)供應,確保了混凝土生產(chǎn)的連續進(jìn)行。
問(wèn)題四:攪拌用水溫度低
原因分析:由于天氣溫度低,攪拌用水的溫度一般在0oC左右,易使混凝土攪拌不均勻,質(zhì)量不合格。
處理方案:使用熱水攪拌。在攪拌樓附近安裝一臺2t熱水鍋爐(出水溫度70oC,工作壓力0.7MPa),經(jīng)聯(lián)箱后用水泵直接供應混凝土攪拌用水,所有管道均采用200mm厚巖棉和油氈紙進(jìn)行保溫處理,防止熱水溫度損失。在攪拌機供水管道附近安裝一水溫表,及時(shí)檢測水溫溫度。
效果驗證:采取此處理方案后,對攪拌用水進(jìn)行了多次測量,測得的水溫均在55oC以上。
問(wèn)題五:攪拌機運轉困難或無(wú)法運轉
原因分析:由于攪拌樓為裸露設備,受環(huán)境溫度低的影響,使攪拌樓電氣元件、攪拌微機、氣動(dòng)系統、機械運轉等部件無(wú)法動(dòng)作或動(dòng)作失靈,導致攪拌機運轉困難或無(wú)法運轉。
處理方案:用100mm厚的彩鋼板把攪拌樓的攪拌主機、皮帶上料部分等進(jìn)行全封閉,并且氣動(dòng)蝶閥、限位開(kāi)關(guān)、氣缸等關(guān)鍵部位用碘鎢燈進(jìn)行電加熱,使其動(dòng)作靈敏可靠;封閉的攪拌主機和皮帶上料等附近安裝暖汽片;以上供暖設施均用來(lái)自啟動(dòng)鍋爐房的蒸汽進(jìn)行供熱。
效果驗證:采用此方案后,攪拌主機、上料系統等部位的環(huán)境溫度均保持子在5oC以上,攪拌樓運行正常,電氣部件動(dòng)作靈敏,氣動(dòng)元件操作及時(shí)可靠,保證了混凝土生產(chǎn)的連續性。
另外,混凝土生產(chǎn)用水為熱水,但水泥不能與高于80℃熱水直接接觸拌制,因此必須按以下投料方式進(jìn)行拌制混凝土。首先砂石加90%的水進(jìn)行攪拌1min;然后水泥、外加劑進(jìn)攪拌機進(jìn)行攪拌1.5min以上并補充剩余10%的水分;
同時(shí)注意:砂石與水泥、外加劑分開(kāi)進(jìn)料,防止水泥、外加劑接觸熱水發(fā)生水泥“假凝”現象;拌和時(shí)間適當延長(cháng)。采取以上方案后,攪拌樓運轉正常,冬季混凝土生產(chǎn)供應及時(shí),混凝土出機
溫度均在15oC左右,混凝土質(zhì)量符合規范要求。