水泥库病害成因分析及处理措施

董恒 梁敏

1. 四川新众建筑加固工程有限公司 四川 成都 610041；

2. 成都众业工程技术有限公司 四川 成都 610041

引言

水泥筒仓作为水泥行业重要的构筑物，主要包括生料库、熟料库、配料仓、粉煤灰库、水泥库等类型。因水泥筒仓为高耸薄壁构筑物，一般直径较大，高度较高，导致水泥人在日常巡查中难以近距离靠近筒仓各部位，以致难以发现水泥筒仓的病害，不能及时对水泥筒仓进行维修或加固，导致水泥筒仓使用寿命缩短，甚至可能发生严重的安全事故[1]。

1 水泥筒仓使用过程的常见病害

根据笔者多年从事工业建筑及水泥厂构筑物结构安全检测和维修加固的经验，总结出水泥筒仓在使用过程中常见病害有以下几种。第一，筒壁及仓壁混凝土出现大量水平裂缝、环向裂缝及网状裂缝。第二，筒壁及仓壁混凝土破损、剥落及锈胀。第三，仓壁混凝土及仓顶漏水[2]。第四，仓壁穿孔。第五，筒仓内壁因骨料冲刷导致混凝土剥落、钢筋外露。第六，筒仓整体倾斜超过规范限值等[3]。

1.1 特征病害如下图所示

图1 仓壁水平裂缝

图2 仓壁竖向裂缝

图3 仓壁混凝土剥落

图4 仓壁露筋锈蚀

图5 仓壁渗水

图6 筒仓内壁冲刷、仓壁穿孔

1.2 具体成因分析

部分水泥筒仓建成时间较长，建设时因施工工艺及质量监管不到位等原因，导致部分水泥筒仓施工质量不能满足目前正常安全使用的要求，长期“带病作业”。主要病害有以下几种[4]：

第一，筒仓混凝土强度不满足设计要求。

第二，筒仓混凝土配合比不合理，粉煤灰等添加过多，导致混凝土碳化深度超过钢筋的保护层厚度，导致钢筋发生锈胀现象。

第三，筒仓钢筋间距不满足设计要求，特别是环向钢筋间距过大，个别筒仓环向钢筋根数仅有设计值的70%左右，依据多个筒仓的检测结果，环向钢筋间距过大主要出现在筒仓的中上部部位。

第四，筒仓钢筋保护层厚度不满足设计要求，极易导致混凝土内钢筋发生锈蚀现象。

2 水泥筒仓的结构检测分析

为保证水泥筒仓的安全，建议定期对水泥筒仓进行结构检测（委托具备主体结构工程检测资质的专业检测机构每三年一次常规安全排查，每五年一次结构安全检测），检测工作可安排在停产检修期间进行[5]。

2.1 筒仓主要检测内容

2.1.1 筒仓内壁、外壁外观缺陷普查。

2.1.2 采用无损或微破损手段检测筒仓混凝土强度。

2.1.3 对筒仓混凝土进行碳化深度检测。

2.1.4 检测筒壁钢筋配置及保护层厚度检测，主要检测参数为钢筋直径、钢筋间距、钢筋根数及混凝土保护层厚度是否满足规范要求，必要时需采用局部开凿的方法检测钢筋搭接长度及搭接质量[6]。

2.1.5 定期对筒仓进行整体倾斜检测。首先，如筒仓发生较为明显影响结构安全及正常生产的缺陷，尚应采用专业的计算软件，依据现场检测结果和原设计图纸，对筒仓的现有承载能力进行复核验算和安全性鉴定。其次，对发现的病害，应根据病害类型、对结构安全性的影响及对正常生产的影响，及时采用有针对性的手段进行维修或加固处理[7]。

2.2 主要维修加固处理方法

2.2.1 外粘碳纤维或钢板加固法。第一，对筒仓混凝土破损、剥落处采用高强聚合物砂浆(双组份）进行修复处理。第二，对筒壁裂缝进行灌缝或密封处理。第三，对筒仓渗水点进行堵漏。第四，对筒仓承载能力不满足规范要求的部位，采用外粘钢板或碳纤维布的方式进行加固处理[8]。

2.2.2 预应力扩大截面法。第一，凿除筒体松散破损混凝土，并用环氧砂浆修复找平。第二，筒体外壁安装锚筋、钢绞线及非预应力钢筋。第三，筒体外壁喷射混凝土，并预留后浇带。第四，张拉钢绞线并锚固，必须保证新浇混凝土强度达到75%后才张拉。第五，安装后浇带的竖向钢筋并浇筑后浇带。第六，混凝土养护。

在水泥生产过程中，混凝土筒仓是其重要组成部分。但由于储料本身的特性，如温度、粒径、腐蚀等一系列的原因以及施工缺陷，造成仓壁投入使用没几年便出现不同程度的开裂、破损、脱落、钢筋磨断等现象，如不及时处理，将会使裂缝进一步扩展、大面积的混凝土剥落、钢筋受损，严重时将影响建筑物的安全使用，甚至倒塌。因此，如何控制裂缝的扩展、修复受损钢筋以及恢复混凝土保护层就显得尤为重要[9]。

4 结束语

结构检测是一种有效预防安全事故的技术手段，维修加固是排除安全隐患的重要措施。水泥筒仓在使用过程中，需要加大对结构的安全巡查，建立检测维护周期，定期对结构进行检测并根据检测结果及时处理病害，消除安全隐患。