高强抗磨材料在漏斗内壁中的应用

任亮亮

（中煤第七十二工程有限公司，安徽 宿州 234000）

1 概述

煤炭行业储煤仓内部，尤其漏斗的斜面位置，在卸煤时会受到煤炭不断冲击磨损，砼表面不断承受压应力和拉应力的循环作用和冲击，这种周期型扰动引发微细裂纹等混凝土原生缺陷，最终引起混凝土表层的局部裂纹和细骨料的脱落进而导致混凝土保护层的破坏，露出的钢筋失去保护层容易锈蚀，钢筋的腐蚀会加剧混凝土破坏，进而影响漏斗结构的安全，严重影响储煤仓报废，修补难度大，费用高，且耽误生产。为解决由于冲击、磨损造成混凝土储煤仓过早破坏的问题，中国建筑科学研究院研制了一种十分理想的用于仓内抗磨层材料——Y-M01 高强抗磨料。

本工程为河南正龙煤业有限公司城郊选煤厂末精煤装车仓工程，框架结构，建筑长度为49 米，建筑宽度为14 米，共为8 个连体方仓，单仓为方仓边长为7米，单仓高度为21.3 米。建筑总高度为43.1m,其中32.4m 以上部分为两层框架结构，16.536-32.4 米为筒体结构，其以下为框架结构。砼等级为C35，墙厚为300mm。每个仓内有一个漏斗，漏斗变高从11.08-15.38 米，斜板厚300mm。漏斗东、西面坡度均为60 度，北面为71 度，南面为54度，漏斗底口尺寸为1000mm×1400mm，上口尺寸为6.7m×6.7m，漏斗内壁采用JYM01 高强抗磨料作为耐磨层，耐磨层厚度为40mm。本工程安全等级为二级，抗震设防七度。相对±0.000 标高相当于绝对标高34.600m。JY-M01 高强抗磨料是新一代高性能的内衬抗磨材料，全面解决煤炭行业筒仓、矿槽内衬抗冲击、耐磨损、不脱落技术难题，造价低于其他内衬材料。由于仓的基层是砼，水泥基的抗磨材料与砼的膨胀系数相同或接近，抹到基层上不存在接缝，容易形成整体，不宜因温度变形造成脱落。

图1 高强抗磨材料在漏斗内壁中的应用

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2 JY-M01 高强抗磨料

JY-M01 高强抗磨料是新一代高性能的内衬抗磨材料，是由高强水泥、矿物质掺合料，高强度骨料以及抗裂耐磨剂配置而成。该料现场加水搅拌即可使用，施工和易性好，通过人工抹灰在料仓或矿槽表面形成一定厚度的抗磨层，经过正常养护即可达到技术要求，具有耐磨性高，与砼的粘接强度高，抗冲击性强，抗压强度高，耐久性好，使用期限长等特点。

3 性价比

3.1 价格方面：在施工过程中，市场价为1600 元/吨，与传统铸石板价格每吨2200 元，价格相对比较便宜。

3.2 同类材料对比：同传统的铁屑砂浆、铁屑混凝土相比，具有抗磨性高，抗冲刷能力强，与混凝土间的粘接强度高，抗压强度高，耐久性好，使用期限长的特点。

与铸石板以及压延微晶板相比，施工简单易行，工作效率高；对施工人员无任何毒负作用，属于绿色环保产品，符合当代绿色建筑的发展需求；整体造价低，可以节约大量的工程预算；抗磨性与之相当，而铸石板、压延微晶板脆性大，抗冲击能力差，JY-M01 高强抗磨料抗冲击性高。

与聚乙烯高分子板等有机抗磨材料相比，JY-M01 高强抗磨料的抗磨性要优于这些有机材料，抗冲击性接近。但这类有机抗磨材料的耐高温性能差，并且易燃，特别不适合含硫量高的煤料仓、料斗等。

4 抗磨层在本工程应用

考虑用JY-M01 高强耐磨材料主要有两个方面：（1）它的优点，并且易操作，施工简单。（2）采用耐磨材料，施工要求对仓壁及漏斗壁基层面平整度不太严格。

4.1 施工工艺

在进行施工前，漏斗斜壁砼强度必须达到最终硬化强度，从标高11.08m～16.536m 采用钢管在漏斗内壁四周搭设满堂脚手架用于操作平台，每步架高度控制在1.6m。操作平台沿漏斗内壁四周铺设竹跳板，便于人工施工。为了保证抗磨层和原有混凝土基层粘接牢固，形成有机整体，采取以下方法施工：（1）基层处理：清理漏斗表面，不得有碎石、浮浆、浮灰等杂物，表面如有疏松的部位应剔除，对原面层充分凿毛，增大表面粗糙度有益于提高粘接强度。最后用水冲洗干净基层表面，不得有浮浆和浮灰。（2）为了保证抗磨层与砼基层的整体性，减少大面积抹灰造成的抗磨层收缩，增大约束，防止产生空鼓和裂纹，需铺设钢筋网片。签于保证钢筋网片的保护层厚度，耐磨层施工分两遍进行，先在基层胶植钢筋，开始第一遍20mm厚打底抹灰施工，然后绑扎钢筋网片，进行最后一遍抹灰施工。即先在混凝土基层钻孔深50mm，孔径10～12mm，用MS-702钢筋锚固料锚固Φ6mm 或Φ8mm 钢筋棍，钢筋棍埋深50mm，外露40mm（设计抗磨层厚度的1/2）,钢筋棍之间的间距为250～300mm；将钢筋棍前端握成“L”，钢筋棍顶端用Φ6mm 或Φ8mm 盘条绑扎成网片。（3）施工前2 小时充分润湿表面，首先将MS-702 界面处理剂与水泥、砂子按照1:2:1 的比例搅拌均匀，然后均匀涂在已处理好的混凝土表面，不能漏刷。涂刷界面剂达到指触干燥程度，进行抹面施工。（4）用抹刀将抗磨料抹在混凝土面层上，第一层抹灰时要用力按压。每层抹灰厚度控制在20mm。抗磨层厚度较大时，第一层抹灰层达到初凝状态时，继续抹灰施工至设计厚度。从高强抗磨料加水搅拌到施工完毕，应控制在40 分钟为宜。（5）根据气候条件，1～2 小时后进行压光处理。压光工序非常重要，可降低抗磨层表面粗糙度，有利于出料通常。如果施工厚度较大，容易出现塑性裂纹，所以在第一次压光后1～2 小时进行第二次压光处理。（6）施工完毕后，采用塑料薄膜覆盖养护，养护28 天，抗磨层达到终凝强度后方可使用。

图2

图3

4.2 JY-M01 抗磨料配置

4.2.1 JY-M01 抗磨料采用搅拌机搅拌时，加水量应按随货提供的产品合格证上的推荐用水量加入，搅拌均匀即可使用。所使用的灌浆料每袋50kg，严格按照该产品的用水量施工，一般浇水量为13～14%。

4.2.2 JY-M01 抗磨料的拌和可采用机械搅拌或人工搅拌。我方采用机械搅拌方式，搅拌时间一般为1～2 分钟。

4.2.3 搅拌地点应尽量靠近施工地点，距离不宜过长。

4.2.4 每次搅拌量应视使用量多少而定，以保证40 分钟以内将料用完。

4.3 施工进度

施工按照以上施工工艺进行，各工序间隔排开，流水进行作业施工，施工速度较快，操作简单方便，除了抹灰工序需要相对专业人员外，其它工序均为普通人员便可完成，平均每人每天抹灰面积在15-20m2左右，8 个方仓漏斗，15 天施工完毕。

5 施工中注意事项

（1）漏斗基层面必须清理干净，方可进行下道工序施工，同抹灰要求相同。（2）由于抗磨料搅拌后，属于一种胶凝材料，漏斗施工时，先在漏斗下方地面铺好2m 见方的模板，防止施工的抗磨料掉至地面凝固后，影响地面找平层的施工。（3）抗磨料施工时，合理安排组织人工施工，确保所拌抗磨料在40 分钟内用完。

结语

经过该工程实践证实，用JY-M01 抗磨料进行漏斗内壁抗磨层施工，具有易于施工、工期快和强度高的特点，施工效果良好，无脱落、空鼓现象。使用该材料，大大降低了建设单位预算成本。

[1]GB50204.混凝土结构工程施工及验收规范[S].

[2]高强抗磨料在储煤仓内衬应用研究[J].煤炭工程，2009（7）.

[3]高强抗磨料材料说明[Z].厂家提供.