金刚砂地面施工流程范例6篇

金刚砂地面施工流程

金刚砂地面施工流程范文1

关键词 金刚砂;楼地面;施工方法;质量控制

中图分类号 TU745.6 文献标识码 A 文章编号 1727-5123(2009)04-034-02

1 工程简述

广州市某大型仓库工程,建设用地面积为23968.8m2,地上六层,建筑面积59905.3m2:地下一层,建筑面积15399.9m2。结构采用框剪结构体系(柱网以14×12m为主)。设计功能上要求大型货柜车上至第三层,楼地面设计均布荷载大,最大均布活荷载设计值为40KN,楼层高、跨度大(梁跨度普遍在12~14m之间),1~3层均设有货柜车装卸货平台,因此要求楼地面必须有较好的耐压和抗磨性能。

该工程设计上采用金刚砂楼地面,即楼板地面采用C25细石混凝土、再铺金钢砂,一次成型金钢砂耐磨地面。金刚砂楼地面构造:①结构楼板;②专用抹平机压实抹平素水泥砂浆结合层一遍;③40厚C25细石混凝土,面撤2~3厚金属和非金属耐磨材料。

金刚砂楼地面的特点是利用找平层施工平整度较易控制、抹光、面层耐磨性能高,不易出现凹凸、裂缝等质量通病。金钢砂耐磨材料选用地面硬化剂材料,该材料由非金属矿物骨料、金属矿物骨料和特殊添加剂组成,具有表面硬度高、密度大、耐磨、不生灰尘、不易剥离等优点。在施工上,确保金刚砂楼地面的质量,成为该工程施工的一项关键工序。

2 施工准备工作

2.1 耐磨材料准备。硬化剂材料由骨料和胶结物两种成分组成。骨料为砂状,平均粒径1.5mm,约占总量60%;胶结物为经处理的高标号水泥,其外观颜色按设计的要求选用。

硬化剂骨料成分为天然金刚砂矿石。系不生锈的非金属性骨料,硬度在莫氏8度以上。除天然矿石骨料外,其他水泥、色料等重量不超过总重量的25%。

2.2 施工机具准备。除使用随捣随抹混凝土地面的常规机具外,另准备以下机具:

2.2.1 泌水工具:橡皮管或真空吸水设备。

2.2.2 平整出浆工具,中间灌砂的φ150特制钢滚筒,长度大于滑行架宽度100mm以上,两端设可转动拉环。

2.2.3 振捣工具:插入式振捣器不少于6台,平板振动器不少于4台,并配有备用(振捣器各不少于2台、振捣棒不少于6条)。

2.2.4 手推车8部,平铲20把。

2.2.5 墁光机:加拿大生产,底盘为四叶钢片,可通过调整钢片角度(用于较软面层时角度小,用于较硬面层时角度大)压光地面面层。

2.2.6 平底胶鞋:混凝土初凝后使用;防水纸质鞋或防水纸袋;面层叶片压光使用。

2.3 劳动力的投入。根据基础层板结构及设计要求进行基层板划分施工块,每个施工块的平均面积控制在1000m2左右。综合考虑各方面的影响因素,该工程共投入四个金刚砂施工队,每个金刚砂施工队投入的工人有:混凝土浇筑工20人,混凝土整平6人,耐磨材料运输6人,耐磨材料撒布9人,墁光机施工6人,镘刀修平6人,总共投入53人,另组织应急人员20人待命,电工、机械工、机修工各3人。

2.4 其他施工准备。按设计标高设置模板(角钢或槽钢),用水准仪随时检测模板标高,对偏差处用楔性块调整。认真检查模板的稳定性。据基层板地面分块平面图要求,按纵横轴线分仓分格缝。混凝土所用碎石最大粒径≤20mm,水灰比尽可能小和坍落度应控制在6cm、±2cm范围内(不能使用砼泵机泵送商品混凝土)。

3 施工工艺要点

金刚砂楼地面的施工流向为从一层开始,其次是二层,按此推进,最后是六层库区的金刚砂楼地面施工。金刚砂楼地面施工工艺流程详见图1。

3.1 滑行架搭设。滑行架的搭设视施工块的具体尺寸决定设置滑行架的个数,一般按每6m宽设置一个滑行架,滑行架由φ48钢管作为滑行轨道,用φ20钢筋作为滑行架的支项,滑行轨道与滑行支架及基础层板钢筋需焊牢,以保证基面抹平的平整度。滑行架的搭设完毕后,重新复核滑行轨道面的标高,控制其最大的偏差在+3mm以内。

3.2 抹光面放样。依建筑物结构基准墨线(如墙面+50cm线),用水准仪在地面浇筑区域内定出混凝土预定浇筑厚度,设置水平高程标记,并认真复核,控制最大凹凸偏差在3mm以内。

3.3 混凝土浇筑。清除基础层板表面杂物、积水。测放板块边线、水平控制标高,并将纵横缝的位置用桩来进行标识。分块先从围护墙边开始,注意内外侧纵向混凝土分块的距离,横向分块线与中心线垂直,避免路基层板出现锐角或钝角。根据混凝土面层结构厚度选用模板(纵向边模板、纵向施工缝模板、横向施工缝模板)。

根据测量放出的各板块边线、水平控制标高、板块宽度逐行装设模板,并将模板涂刷脱模剂。安装时反复调节相邻的模板使接头严密,检查板底是否与基层紧贴,如有空隙用木楔密实以防漏浆,并使模板顶面标高为设计混凝土板面标高,用L型插销固定。模板定位后每隔50cm加一道支撑支顶,以防跑模。每件模板的长度不小于4m。

混凝土采用商品砼。混凝土到现场后检查混凝土的坍落度及均匀度,合格的方可使用。混凝土搅拌车运输到现场附近,采用人力车运输至板块内。混凝土搅拌车出料时的卸料高度控制在1.5m以内。全面检查已安装的模板的位置、高度、直顺及支撑系统是否牢固,检查混凝土的坍落度符合要求后进行混凝土的摊铺。浇筑块采用间跳式施工,摊铺纵向往前推进,摊铺时由边缘开始向中间进行。混凝土卸下后采用人工摊铺。混凝土摊铺时,用铁铲反扣送下,以防止混凝土离析。面层的虚厚一般高出模板1~1.5cm。混凝土板的边角或凹凸位用和易性较好的混凝土扣锹保证混凝土的密实。

混凝土摊铺平整后即进行振捣。振捣时按垂直方向顺行行驶振捣,每一行重叠15~20cm,初振找平后沿板四周振捣一遍,然后再纵向振捣。第一次慢速振捣以利析浆,相隔15~20分钟进行第二次振捣,振捣时人工配合削高填低、大致整平,填补时用同时拌和的砼,以保证砼路面的质量。把振动梁架在两侧模板上,沿纵向边拖动边振捣边压平,将表面多余混凝土剔出并找平后再用钢滚筒往复揉浆找平。砼振实滚平后随即做面,并分两次进行。做面前先清边整缝,填孔修角,然后用磨板压实。木模板抹平,待砼表面无泌水时再作第二次抹平。

金刚砂地面施工流程范文2

[关键词]:耐磨地坪混凝土金刚砂面层施工

中图分类号:TV331文献标识码: A

1 概况

地坪的施工,是工业厂房地面、地下室地面、大型广场道路面层施工中常遇到的课题,地坪面的地砂、空鼓、裂缝是施工中最容易出现的质量通病,这对使用功能会产生影响。现今,采用金属硬化地坪,在原来浇筑砼地面的过程中,在其表面面层,增加了金刚砂粉,进行加磨,提高地面表层的致密性,耐磨性高,不起灰,不起皮,不起砂、不空鼓,整体性能好,承压能力强。

2 施工流程

放线(定位、定标高)夯实地基铺碎石垫层夯碎石垫层支地面边侧模定地面标高点分仓缝处设置连接钢筋浇砼(砼初凝前撒金刚砂粉)磨砼地面层(粗磨)细磨砼地面层地面抛光喷养护剂切伸缩缝养护

3 施工工艺

⑴施工测量放线,绘制高程方格网,测量地面高程,定标高。

⑵压实地基:平整场地,按设计要求对地基进行夯实,铺碎石垫层,并使用碾压机等机械压实地基。

⑶支设模板:按地基设计标高和路面的厚度设计模板(以钢模为宜),并涂敷板油。测量模板标高线和路面宽度,支设模板,对模板进行加固,模板设置时,做到平整、坚固,当路面宽度大于6m,或厂房、地下室地面面积较大时,分条分块浇筑,浇筑场地时,每条路幅宽以3~4m为宜,并隔仓浇捣。

⑷铺设钢筋:对设计中布置钢筋的地面,按设计规范设置钢筋,钢筋下面放置垫块。若双层钢筋则设置马凳,马凳与所布置的钢筋应绑扎牢固。对路幅较宽或场地,需要分块浇筑时,接缝处在幅与幅间留钢筋,模板设置穿钢筋的孔,钢筋间距600,钢筋直径Ф16,伸出两侧各300mm。

⑸混凝土的浇捣:按设计施工配合比配料、搅拌砼,混凝土浇捣时应一次性浇捣到设计标高。浇筑顺序,自一端向另一端按顺序浇筑。对大面积的地面或分条浇筑的地面,应跳仓按序作业。砼振捣采用插入式振捣棒和平式振动器配合振捣作业,平板振动器可先制成振动梁,这样振捣的接触面积增大,振捣均匀,宽度方向可以一次性振捣到位。边角部位用振动棒振捣密实,混凝土振捣后,用钢辊管滚压,泌出水份,再用铝合金水平靠尺括平,泌去多余的浆水,并用水平仪复核模板路面标高,对偏差部分及时进行调整。

⑹隔仓浇筑砼,在浇接缝时,需等旁边耐磨地坪结束1~2天以后进行,且保证接边处和钢辊头清洁无异物,以防对施工结束不久的耐磨地坪造成的损坏。隔仓浇筑时,为了对已浇筑完的路面保护,浇捣隔仓的砼时,在侧边完工的路面上,顺仓位浇捣方向,铺400mm宽0.3mm厚的薄钢板,这样,钢辊滚压砼时,不直接接触已完两侧砼路,打磨抹光对已完工的路面也没有影响。

⑺楼层处理:对于楼层施工,应彻底清除其表面异物,并于浇筑混凝土前1天用水浸泡基层表面,在当日浇注混凝土前均匀撒上水泥,进行扫浆,不得有积水。混凝土最薄处厚度不低于50mm。

⑻砼浇捣控制水平的标高点:砼施工结束完毕要剔除,否则,造成标高点处收水快,与耐磨地坪材料连接不好,易起壳,并且路面不平整的现象。

⑼混凝土满足以下条件:强度不低于C25;尽可小的水灰比;现场搅拌的泥凝土的塌落度应控制在100-120mm;石子最大粒径不超过35mm,采用中、粗黄砂,禁止使用加气添加剂和含有氯化钙添加剂。

⑽表面平整度控制:使用较重的钢辊(应宽于模板30mm以上)多次反复滚压地基,并用铝合金直尺配合整平。在滚压时应去除钢模表面异物,并保证表现无露子现象(混凝土面平整与否,直接关系耐磨地坪的平整性和施工缺陷)。

⑾去除泌水:地台水平完成后,先用刮尺刮除表面余浆水,再用橡皮管去除多余泌水。

4 耐磨地坪面层的施工

耐磨地坪材料施工,在混凝土地面做到水平且去除泌水后,开始进行表面加工。

⑴去除浮浆:待混凝土表面收干前,用加装圆盘的机械缓慢均匀地将混凝土表面的浮浆抹掉。将表面打磨一遍,边角处用手工打抹槎打磨整平。

⑵撒金刚砂粉:按照所浇面层的平方面积,先计算金刚砂粉的用量,分段下料,将规定用量的2/3耐磨材料撒布在初凝阶段的混凝土表面。等耐磨材料吸收水分后,脚踩上去仅有痕迹,无明显的陷入,进行加装圆盘的机械打磨,等耐磨材料硬化至一定阶段,打磨一遍后,将进行第2次耐磨材料撒布作业。将余下的材料再撒布均匀,并进行第二次打磨。

⑶圆盘作业:待耐磨材料吸收水分后,再进行至少三遍加装圆盘的机械作业,机械快慢的运转速度视混凝土的硬化情况凋整,机械打磨作业应纵横交错进行。打磨机由四块铁板组装成,第一遍打磨用粗磨刀片,第二、三遍打磨用细磨刀片。

⑷表面抹光:耐磨地坪材料的最终修饰是使用机械磨光或手工磨光加工而成,将加磨机械的圆盘换成铁板,铁板角度和机械快慢应根据地面表面硬化情况而调整。抹光时,应纵横交错。

⑸边角加固:对路面的边角机械未磨到或未能磨到处,均用手工打抹槎打磨,对边角进行加固。每次打压磨时间和打压磨遍数与机械打压磨相同。

5 地坪的养护

⑴耐磨地坪打磨完成后,8-10小时内,在其表面抹耐磨地坪专用养护剂进行养护。

⑵如露天或气温较高时,水分蒸发较快的情况下,在第2天进行洒水养护,以防止表面水分快速蒸发,保障耐磨地坪强度的稳定增长,养护时间不少于7天。

⑶在完工的地面周围立标志,禁止人员车辆入内。

6 卸模、伸缩缝切割

⑴路面浇筑完成24小时后,可以进行卸模,卸模作业时应注意不损坏已浇筑地面边缘。不得敲击已浇筑的路面,做好对已浇筑路面的保护。

⑵伸缩缝切割:在路面浇筑完成后第二天,可以进行路面伸缩缝的切割,切割前,先按路的长度进行伸缩缝的分格弹线,一般以4m为宜,伸缩缝的切割深度,以路面的厚度而定,一般以20~30mm为宜,切割时,要带水操作,一次到位。

⑶路面养护20天后,对伸缩缝内嵌填柔性材料,并对填充材料刮平抹光。

7 效果

采用金刚砂耐磨地坪,具有以下特点:⑴表面致密,耐磨性高;⑵与基层混凝土同时施工,整体性能好,抗高压;⑶施工周期短,速度快,机械化作业程度高;⑷保色性能好,使用寿命长;⑸清洁卫生,不产生灰尘污染;⑹面层不起砂、不起皮、不空鼓。

金刚砂耐磨地面,克服了过去混凝土路面施工和使用中存在的不足之处,给生产、施工带来了便利,经济实用,效果好。

参考文献

[1]沈顺龙.大面积金刚砂耐磨地坪施工方法[J].科技创业家,2013 (12)

[2]刘永帆.金刚砂耐磨地坪施工工艺技术[J].城市建设理论研究:电子版,2013(33)

[3]杨尚书,李永毅.大面积金刚砂耐磨地坪施工技术[J].山西建筑,2010(34)

金刚砂地面施工流程范文3

关键词:地面裂缝基层 预埋线管分仓切缝

建筑工程混凝土地面裂缝是建筑施工中常见的质量通病,它涉及到从土方开挖、基层处理、基础施工、地面浇筑养护、原材料控制等多个环节,每个环节都必须严格控制,在满足施工规范要求的情况下,才能有效控制地面裂缝的产生。如何在确保地面基层承载力的前提下,尽量避免地面裂缝的产生?对每一个现场施工管理人员来说都是一个不断探索及研究的课题。下面就本人这两年所管理工程,谈一谈对如何有效控制混凝土地面裂缝的一些看法。

一、厂房地面裂缝产生原因

引起地面裂缝的因素是多方面的,从厂房的结构设计、功能特性、到材料特性、全过程施工工艺及施工质量等多方面原因。经分析,产生裂缝的主要原因有:

1、结构承重部位柱基处,由于柱基沉降引起;

2、顺沿墙基方向的裂缝,墙基础沉降引起;

3、因厂房工艺要求,布置大量钢轨基础及设备基础,将地面分隔成深浅不一的多种区域,形成多种区域分介面。每个区域分介面四角温缩产生裂缝;

4、温差引起的混凝土胀缩使地面结构薄弱及应力集中部位产生裂缝。

5、弱电穿线管埋设方向上的裂缝是由于管上混凝土过薄,不能抵抗混凝土收缩应力集中而致。

6、基层反射裂缝;

7、混凝土浇筑、养护不当产生裂缝;

二、如何有效控制厂房地面裂缝产生

根据我所管理项目,各车间地面结构设计基本相同,车间地面结构层设计为:基底素土夯实300mm厚级配碎石底基层200mm厚水泥稳定碎石基层200mm厚C30钢筋混凝土面层3mm厚金刚砂面层固化密封层。

根据地面结构层设计,确定合理施工工艺:测量控制素土夯实层300mm厚级配碎石底基层200mm厚水泥稳定碎石基层200mm厚C30钢筋混凝土面层3mm厚金刚砂面层固化密封层。

以上每个环节都很重要,但我认为处理好地基是关键。

各地坪分项工程需严格按施工质量验收标准程序进行验收,下面我将重点谈一谈地坪各项工程中一些重要环节及容易疏忽的环节,这些都是控制地面裂缝的关键。

1、测量控制

为保证地面施工各结构层高程的有效控制,在施工前应以水准控制点为基准,在场区内建立高程控制网,以此作为保证地坪施工高程精度的首要条件。

2、素土夯实层

工艺流程:放线分层开挖修边基底整平基底预留土层基底找平夯实

2.1根据工程地坪面积,设置合理施工段。

2.2基底修理铲平后,采用振动压路机碾压,振动压路机在碾压过程中不得碾压在承台上,厂房边角、承台地梁边压路机无法到达处,用打夯机夯实,确保压实后高程与设计高程一致。

3、设备基础施工

工艺流程:放线分层开挖修边基底整平基层换填垫层施工钢筋绑扎混凝土浇灌基础边回填夯实

3.1基础周围采用人工进行分层打夯,设备基础四边设置分仓缝。

3.2为了防止设备基础角处混凝土收缩应力集中引起的开裂,四周设置附加钢筋。

4、300mm厚级配碎石底基层

工艺流程:测量放样拌和、运输摊铺碾压修整检测。

4.1级配碎石底基层在设备基础施工完成后进行施工。

本工程级配碎石底基层设计为300mm厚,分两层进行摊铺、碾压,每层厚150mm,在完成第二层碾压后立即进行深度为400mm深的设备基础施工及电气线管敷设施工。由于400mm高的设备基础数量少不会影响下道工序施工,电气施工根据区段线管划分情况在第二层级配碎石碾压后立即进行。

4.2碾压

如发现“弹簧”松散、起皮、臃包等现象,需由人工翻开重新拌和或换填新的混合料,发现标高平整度不合适的应及时调整,在碾压过程中适当的洒水湿润。

级配碎石碾压时不得在承台范围内碾压,承台周围采用人工进行打夯。

5、200mm厚水泥稳定碎石基层

工艺流程:测量放样拌和、运输摊铺碾压检测养护。

5.1水泥稳定碎石基层施工在电气线管敷设施工完成并办完隐蔽验收手续后进行。

5.2摊铺、碾压

碾压过程中,让水泥稳定碎石基层的表面始终保持潮湿,如表面水分蒸发得快,及时补洒少量的水。如有弹簧、松散、起皮等现象,安排人工及时翻开重新摊铺,以保证质量。

5.3养护

水泥稳定碎石基层每一段碾压完成并经压实度检查合格后,立即开始养护。及时养护及封闭交通可有利于水泥稳定碎石的强度提升、表层材料紧固避免起砂泛石的现象出现。

6、200mm厚C30钢筋混凝土面层

工艺流程:基层处理 测量放线模板安装 钢筋加工钢筋网绑扎混凝土摊铺、振捣 找平

6.1每日面层混凝土浇筑量需要仔细规划、合理安排施工顺序及施工作业分仓区段。面层混凝土浇筑分仓缝的划分,应根据车间柱距、跨距、设备基础位置、绿色通道位置、检修地沟及混凝土搅拌输送能力、现场浇筑能力等多重因素考虑进行划分。

6.2钢筋绑扎

应力分布钢筋:为了防止柱脚处或设备基础混凝土收缩应力集中引起的开裂,设置附加钢筋。设置方法如下图:

7、3mm厚金刚砂耐磨面层施工

工艺流程:第一次撒布金刚砂耐磨材料及抹光、镘平第二次撒布金刚砂耐磨材料及抹光、镘平抹平抛光养护拆模切缝

7.1一般在浇捣混凝土4~5小时后(与天气有关),目测混凝土表面基本无泌水或用“指压测试法”留下3~5mm印记即可进行第一次金刚砂撒布。第一次撒撒料用量为总量的2/3。墙、门、柱和模板边线等处水份消失较快,宜优先撒布,以防失水而降低效果。在硬化剂表面吸水变暗后,开始第一次盘抹及手工初抹,机械抹光机带盘负责对大面硬化剂压实找平,同时提浆。

7.2第二次撒布金刚砂耐磨材料及抹光、镘平

待金刚砂材料硬化至一定阶段,第一次撒布金刚砂2~3h后进行第二次材料撒布作业。第二次撒料同第一次撒料,用量为总量的1/3,撒料方向与第一次撒料垂直。撒料时根据第一次撒料厚薄程度,适量调整撒料量,最终达到硬化剂层厚度均匀。第二次撒料后,可用刮杠推赶硬化剂物料进地找平。待硬化剂表面吸水变暗后,启动抹光机,进行第二次盘抹,方法同第一次盘抹。最终达到厚度均匀、色泽均匀、表面平整。

7.3抹平

硬化剂硬化层施工完成约2h,基层混凝土已具有足够强度,硬化剂层基本熟化。将抹平机的刀片调整为小角度,启动抹平机进行中速压抹,抹平机行车线路视地面干湿度适度调整。在抹平过程中,使用抹刀人工压抹穿行边角手工抹光收光。

7.4抛光

抹平工序完成后2~3h,这时混凝土终凝,启动抹平机进行高速抛光。使金刚砂耐磨面层具有明显的镜面效果、色泽均匀。

7.5养护、拆模

金刚砂耐磨地面抛光工序完成后4~5h开始养护,养护的好坏对面层混凝土的抗压强度等各项性能及防止裂缝都有着重要的影响。

7.6合理分仓、切缝

包括分仓处的贯通缝和后切割的引导缝。地坪混凝土在分仓混凝土浇筑2―3天时切割引导缝。切割缝间距根据现场实际情况进行统一确定。切割深度50mm,缝宽3―5mm,缝内嵌填柔性材料。

在墙、柱、设备基础边缘、分仓缝处设置伸缩缝。混凝土施工前对柱角、已完成的混凝土构件边角处进行隔断处理,如采用高密度泡沫板等,但要注意采用泡沫板时,泡沫板必须是高密度板,不得采用质量低劣板,防止混凝土振捣时泡沫板破损,泡沫颗粒进入混凝土。用10mm厚苯板(密度:20kg/m3),固定在设备基础、柱边缘与地面混凝土交接处;墙边与地面相交处、分仓缝处用20mm厚苯板隔开。苯板宽度150mm,顶标高低于地面标高30mm。

参考文献:

1、《工程测量规范》(GB50026-2007);

2、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001);

3、《建筑地基基础工程施工及验收规范》(GB 50202-2002);

4、《建筑地面工程施工质量验收规范》(GB50209-2002);

5、《混凝土质量控制标准》(GB50164-92);

6、《混凝土强度检验评定标准》(GBJ 107-87);

7、《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53-1992);

8、《钢筋混凝土用钢筋焊接网》(GB/T1499.3-2002);

9、《砌筑水泥》(GB/T3183-2003);

10、《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002);

金刚砂地面施工流程范文4

黄河水利科学研究院为了更好地解决水轮机活动导叶的气蚀和密封问题,开发了改性聚氨酯导叶密封板和钢塑复合聚氨酯抗磨板,并在万家寨水电站1号机组进行了安装和调试,日前顺利通过万家寨电站管理局的验收。

1.改性聚氨酯水轮机导叶密封板

近年来,黄科院研发了改性聚氨酯导叶密封板和钢塑复合聚氨酯抗磨板,较好地解决了水轮机活动导叶和上下底环的气蚀问题。改性聚氨酯导叶密封板主要用于水轮机活动导叶止水密封,在水中浸泡5~6年,其性能下降不超过10%。从材料硬度角度分析,普通橡胶邵氏硬度为50~60A,聚氨酯弹性体硬度范围较大,高水头电站一般选用硬度为80~95A弹性材料,止水效果好。

导叶密封条安装在导叶上微凸起一个小圆弧,在多泥沙河流高水头电站中容易引起密封条后表面空蚀。为解决这个问题,导叶密封板上的止水圆弧后仍采用聚氨酯弹性体,可较好地解决导叶加装密封条后产生空蚀的问题,青铜峡水电厂改用导叶密封板后,密封止水和抗空蚀效果较好,与改性聚氨酯底环抗磨板及顶盖抗磨板配合使用,既解决了磨损空蚀问题,又使导叶密封性大大提高。

2.改性聚氨酯弹性体涂层

改性聚氨酯弹性体涂层,是黄科院专门研发的应用于水轮机叶片背面的强气蚀区的涂层。经过多年的应用证明:该涂层除具有良好的抗磨性能外,其优异的抗气蚀性能是其他金属或非金属抗磨蚀材料所不能比拟的。其抗气蚀性能是不锈钢的10倍以上,同时涂层和水轮机叶片结合力强,不易发生剥离和撕裂现象,由于涂层加了耐水剂等助剂,性能稳定,使用寿命长。

改性聚氨酯弹性体涂层施工工艺简单,维修方便,涂层设计厚度为2~6毫米(根据实际情况而定),施工方法分为喷涂法、刷涂法、浇注法等。

3.聚氨酯复合树脂砂浆涂层

聚氨酯复合树脂砂浆抗磨抗气蚀涂层的成分主要包括:聚氨酯弹性体材料、环氧树脂、金刚砂等,是20世纪90年代由黄科院研发的一种优化环氧金刚砂抗磨蚀涂层技术,除抗磨性能比环氧金刚砂涂层提高外,还克服了环氧金刚砂涂层在水机应用中抗气蚀性能差的缺点。该抗磨蚀技术特点是施工工艺简单,施工条件要求不严格,涂层厚度可根据磨损和气蚀情况而定,涂层除具有高效抗磨性能外还有一定的抗气蚀性能。

金刚砂地面施工流程范文5

关键词 铁矿;副井井架;电弧喷涂;长效防腐

中图分类号:TG174 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)18-0091-02

1 井架长效防腐的必要性

河北钢铁集团沙河中关铁矿副井井架坐落在660.5 m深的竖井之上,从井架所处的地理位置的环境来讲,该矿地处河北沙河中关村,该区属大陆性季风气候区,四季变化显著。年降水量在430 mm~700 mm,且地矿为大水矿山,井架金属构件长期处于潮湿空气、大风量和日晒雨淋恶劣的环境中,金属构件表面在电化学作用下产生铁锈,致使层层锈蚀脱落,使其刚度强度都有所下降。长期腐蚀的井架装备威胁着矿井的安全提升,久之必然引发危险事故,因此,我矿为确保矿井的安全提升,为矿山的生产提供必要的保障,现今要对井架采取长效防腐的措施。

2 井架长效防腐的可行性

井架长效防腐——“涂层+封闭”的复合涂层体系可使井架使用寿命达30年之久,甚至50年。其长效防腐的保护机理是:锌、铝及其合金涂层对井架钢基体来说均属阳极性保护涂层(涂层电位比钢铁电位负),对基体起牺牲阳极电化学保护作用,其防护周期与两种金属电极之间的电位差、腐蚀电解液PH值、温度、流速以及涂层表面状态诸多因素有关,选择适当的封闭剂及封闭涂料,配套施加在涂层表面,既可封闭涂层的空隙,又将电解液与涂层隔开,使阳极性涂层与钢铁基体不能形成离子导电支路,从而起到了屏蔽和电化学保护的双重效果,对涂层和基体均有保护作用,其防护寿命及封闭剂及涂料的粘度、相容性及抗环境特性有关。当封闭失效产生电偶腐蚀时,喷涂层仍然起着电化学保护作用,因而,井架的长效防腐可以实现。

3 电弧喷涂长效防腐工艺及要求

3.1 井架(构件)防腐

井架(构件)防腐工序:喷砂除锈——电弧喷锌——封闭涂层。

3.1.1 喷砂除锈

喷砂除锈是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂)高速喷射到被需处理构件表面,除去构件表面的氧化、皮锈层和其他污物,由于磨料对构件表面的冲击和切削作用,使构件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使构件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,附着力是考核漆膜性能的最重要的指标之一,此道工序的为下一工序喷锌提供了保证,进而保证了长效防腐的质量。

3.1.2 电弧喷锌

电弧喷涂锌,它是利用专用喷涂设备,在丝材送进中短路、打弧, 将耐蚀金属熔融、雾化,喷涂到金属工件表面形成电弧喷涂层。

3.1.3 封闭涂层

封闭涂料是在喷锌后进行。在封闭前要求喷锌层干燥,表面不应有灰尘和砂子。封闭涂层采用刷涂的办法,使涂料更好地渗入。此工序封闭涂层,要求刷环氧富锌漆三遍,总厚度不小于100μm。

3.2 箱体结构内壁防腐

箱体结构内壁防腐要求酚醛铁红防锈漆二遍,厚度不小于50μm。

4 电弧喷涂长效防腐要注意的问题

1)时间间隔的严格把握。三道工序的顺序和时间间隔要严格把握,喷砂除锈之后应立即进行电弧喷锌,两工序之间不易间隔时间较长,因为若喷砂除锈后若不及时喷锌,则构件表面会再次氧化,影响涂层的附着力,进而影响电弧喷涂长效防腐的质量。若再次喷砂除锈重复该环节,所造成的金钱和时间上的浪费是不可估量的。封闭涂层是通过多层涂刷来保证它的漆膜厚度的,各涂层之间都有一个时间间隔,不能过短,也不能过长,以使各涂层的溶剂充分挥发干燥,各组份充分地交联固化。

2)环氧富锌漆。对于此次设计中所用到的封闭涂层刷环氧富锌漆三遍,总厚度不小于100μm的要求。环富锌漆,它由环氧树脂、锌粉(或铝粉浆)、助剂及聚酰胺树脂调配而成,该漆防锈性能优异,附着力强,常温快干,漆膜中锌粉含量较高,具有阴极保护作用,耐水防锈性优异。颜色为灰色,干燥时间:表干≤4 h实干≤24 h,涂装间隔(25℃)最底限度16 h,施工方式采用刷涂。

5 电弧喷涂长效防腐的质量检测与控制

在井架制作或者维护过程中,必须进行专业性的严格质量检测与监督。对于每一道防腐施工工序,必须提出明确的质量技术规范。

结合中煤四处,探讨井架电弧喷涂长效防腐的各道工序的质量检测控制及要求、方法。

在喷砂除锈环节中喷砂涂料一般选择金刚砂,它研磨时间短,效益高,价格低廉,而且还可回收利用,在作业一段时间后,收集用过的金刚砂,用漏网把可再用的大的金刚砂循环利用。

喷砂除锈达Sa3级标准,喷砂除锈Sa3级等级质量要求:出白级喷射除锈。应完全除去金属表面的氧化皮、锈蚀及污物。用干燥的压缩空气或其他工具清理表面。其外观具有均匀一致的金属光泽。

表面粗糙度要求40μm-80μm,粗糙度的检测用粗糙度比对块。该项检测由专门的检测部进行检测,检测过程中若有达不到粗糙度要求的表面,则继续喷砂,直到符合设计要求。喷砂除锈该环节的要求很严格,这一环节关乎着整个防腐质量的一个重要因素——附着力。良好的附着力可使得锌层与构件的结合力大大提高,进而提高了防腐的质量。

电弧喷锌要求百分之百的含锌丝材,要求丝材表面光滑、无氧化。无油脂和其他污垢,不允许较严重的表面缺陷,丝材允许的直径误差应在0 mm~-0.06 mm间。丝材的盘绕不允许有折弯及严重扭弯。

电弧喷涂完之后要求所涂的面漆封闭涂层刷环氧富锌漆三遍,总厚度不小于100μm。

涂层外观质量检验方法:用目视法检验,其中面漆颜色的检测使用比色卡进行目视对比。

外观质量:涂层表面必须是均匀的,不允许有起皮、鼓包、颗粒粗大、裂纹、掉块、漏喷及其它影响涂层使用的缺陷,否则应进行处理,直至合格。

涂层厚度是保证防腐蚀效果的一项重要质量招标,在施工中必须严格控制涂层厚度的测量,一般采用涂层测量仪,井筒装备防腐蚀涂层测试宜用磁性测厚仪。

涂层厚度检验方法:利用磁性测厚仪检测,钢箱型构件外部的油漆漆膜厚度所测点的值必须有90%点达到或超过规定的漆膜厚度值,未达到规定厚度的点不得低于规定膜厚的90%。

涂层附着力的检测方法是:现场按划格法试验,划格刀具刃口与涂层表面保持900切割后,涂层基体须完全切断,划痕间距3 mm,在格子状涂层表面贴上粘胶带,用500 g负荷辊子或手指压紧,以手持粘胶带一端,按与涂层表面垂直方向,以迅速又突然方式将粘胶带拉开,涂层不剥落为合格。若要定量测试层结合力,应按相应的国家标准执行。

性能指标检验:现场喷涂时在同样工况条件下喷涂足够的各类试样,以便对涂层各项性能指标进行测试。

6 结论

矿井钢井架的长效防腐是相当重要的一个环节,试想,若对井架不进行长效防腐,恶劣的外在环境因素势必会造成井架的腐蚀,影响钢井架的强度、硬度,对矿物的安全提升造成隐患;严重时甚至有可能导致井架的弯曲,提升矿物发生事故;井架的损坏致使矿物无法正常提出,矿山无法正常生产,如此所造成的损失是无法估量的,因此,我矿决定对钢井架采用电弧喷涂长效防腐。

金刚砂地面施工流程范文6

关键词:水轮机 过流部件 磨蚀 环氧金刚砂 涂料 防护

1 前言

葛洲坝水利枢纽是1970年代在长江干流上兴建的第一座集航运、发电、防洪于一体的综合性大型水利枢纽工程,葛洲坝水电站是枢纽的主要组成部分,是三峡水电站的反调节电站,设计装机21台,总装机容量2715MW。从1981年工程开始发挥效益以来,机组已实现安全运行23年。

电站年平均流量14300m3/s,年平均水量4529亿m3,最小入库流量2900 m3/s,多年平均含沙量为1.2 kg/m3,最大含沙量10.5kg/m3,年输沙量5.26亿吨,总库容15.7亿m3。大江电站装机14台,装机容量1750MW;二江电站装机7台,装机容量965MW,分别由原哈尔滨电机厂与东方电机厂设计、制造,其水轮机技术参数如表1:

葛洲坝枢纽大坝的坝轴线中部布置泄水闸,两测是大江和二江电站,电站的两外侧为大江和二江船闸。由于葛洲坝电站位于南津关弯道的下段,在弯道环流作用下,泥沙产生横向位移,底层含沙量大、粒径粗的泥沙向凸岸右侧运动,表层清水向凹岸二江一侧运动,过机泥沙粒径大小的分布与过机泥沙含量的分布成正比,愈靠右岸的机组,过流部件的磨蚀愈严重,过机含沙量和粒径分布规律是:二江小而细,大江大而粗,二江电站的含沙量为断面(宜昌)平均值的0.94~0.98倍,18#为1.37倍,21#为1.6倍。过机泥沙粒径18#为二江的1.2~2.0倍,21#为1.2~2.9倍。最大粒径达0.62mm,单机年过沙量在1500万吨左右。为了提高水轮机过流部件的抗气蚀性能和抗磨损能力,叶片材料采用0Cr13Ni4-6Mo不锈钢铸造,中环采用不锈钢材料,8#~21#机下环还增设900mm的不锈钢段。

2 过流部件的磨蚀情况

葛洲坝电厂水轮机的磨蚀与国内多泥沙河流水电厂同类机组具有共同的特点,即含沙量愈大,硬度愈硬,沙粒愈粗,运行时间愈长,磨蚀愈严重。过流部件的磨蚀是泥沙磨损和空蚀联合作用的结果,具体情况如下:

2.1 转动部件的磨蚀

2.1.1 叶片的磨蚀

葛洲坝电厂水轮机叶片材质选用抗磨蚀性能优良的OCr13Ni4-5Mo(125MW机组)和OCr13Ni6Mo(170MW机组)铸造而成,但磨蚀依然存在。其进水边愈靠外缘磨损愈重,头部外缘磨损十分惊人,曾在15#机叶片上钻孔试验,运行近40000小时,头部外缘磨损不小于16mm,厚度仅正面就磨损2.4mm。叶片出水边的磨损状况与进水边相似,也是愈靠外缘磨损愈重,出水边外缘磨损特别严重,3#机运行60000小时后,出水边厚度减少不小于的13 mm;20#机运行24000的小时,厚度减少21mm,运行近38000小时,叶片与转室的间隙难以测量,叶片外缘端面200mm×70mm×60mm穿透性磨蚀坑几乎连成片,被迫利用中环进人孔盘车补焊磨蚀破坏部位。19#~21#运行80000小时,叶片外缘磨蚀和背面啃边十分严重,在叶片采取了防护措施的条件下,其出水边外缘圆角已不复存在,外缘形同狼牙状的“利刃”,部分已穿孔。1999年底,20#机扩大性大修,更换了五个带裙边的不锈钢新叶片,叶片与裙边是整铸经机加工而成,运行不到20000小时,裙边磨蚀严重,下端厚度由原来的15mm成为“利刃”,根部厚度40mm局部蚀穿,不得已对部分裙边修型。叶片与转轮室单边间隙逐年增大,1#~7#机以0.3mm/年增加,8#~21#机以0.76~1.12 mm/年增加,且背面吊孔处1000mm×250mm是其强气蚀区,磨蚀严重;叶片外缘背面啃边在其转动中心线处最严重,离中心线愈远啃边相对较轻。

2.1.2 轮体、连接体、泄水锥的磨蚀

转轮体的材质为ZG20MnSi,连接体、泄水锥的材质为碳素钢焊接而成,由于其相对流速不大,因此磨损是其破坏的主要形式。以5#机为例,运行26345小时,发现其表面布满了鱼鳞坑,这些鱼鳞坑与相对流速方向相同,多数深度小于0.6mm,少数深度在0.6~1.5mm之间,其4#叶片下转轮体上原补焊的两个焊疤,轴向焊疤高出表面2.9mm,周向焊疤高出表面1.5~2.1mm不等。随着运行小时的增加,鱼鳞坑增大加深,磨损加剧。

2.2 固定部件的磨蚀

2.2.1 转轮室的磨蚀

葛洲坝电厂水轮机的转轮室的磨蚀是比较典型的,两台170 MW机组中环的材质分别为0Cr13和1Cr18Ni9Ti,基础环、下环的材质为碳素钢,运行21000小时,1#机中环、下环就出现了局部磨蚀,进行了局部补焊打磨处理;运行近120000小时,中环局部材料整块剥落0.4m2,其混凝土基础也被掏空,中环局部厚度仅有4mm,只得将脱落部位镶嵌不锈钢板,并对中环实施大面积灌浆处理。3#~6#水轮机中环材质为1Cr18Ni9Ti,7#机为0Cr13Ni5Mo,下环的材质均为碳素钢,由于中环与下环的连接不是光滑过渡,而是中环高出下环7~10mm,致使下环出现严重的磨蚀破坏,在中环与下环联接法兰的圆周表面上,高120~150mm范围内均出现蜂窝状气蚀,最深达55mm,迫使每次机组大修时用不锈钢焊条向下堆焊200mm左右的过渡层。8#~21#水轮机中环材质与3#~6#机相同,下环汲取了3#~7#机的经验教训,向下延伸了900mm的不锈钢段,其余为碳素钢,在新机组投产运行8000小时左右鉴定性大修中,中环中上部圆周内有少量鱼鳞坑,下环表面均布满较浅的鱼鳞坑。在运行了40000小时左右时,整个过流部件上均布满了0.5~1.5mm深的鱼鳞坑,且在下环的“喉管”处(球面与锥面的过渡部位)300mm左右的高度内存在一个明显的磨损带,形同冲击出的沙滩带,磨损十分严重。在运行了100000小时左右时,中环的磨损已十分严重,20#机中环经钻孔测量其厚度仅有15mm,比设计加工的25mm减少了10mm,即中环的年磨损量不小于0.71mm。

2.2.2 活动导叶的磨蚀

活动导叶无明显的磨蚀痕迹;运行60000小时左右时,立面密封下部鸽尾槽磨蚀,高80mm,呈正八字形,下部密封条无法固定,导叶下端面出现蜂窝状气蚀破坏,深度达20~30mm,下端面出水角部分缺损;运行大于100000小时,除导叶下端面和出水角磨蚀面积增大外,下轴颈过渡球面局部磨蚀,由于导叶表面已进行抗磨蚀材料保护,因此,表面无明显的磨蚀痕迹。

2.2.3 其它部位的磨蚀

底环、固定导叶与下部护板,支持盖中、下段外侧,在机组运行的初期,磨损不明显,仅局部有较浅的鱼鳞坑。随着运行时间的延长,底环上止漏密封内侧至圆弧表面磨蚀严重,出现沟槽,底环外圆与座环基础内圆接缝处间隙随运行时间的增加越来越大,以1#、2#机最为明显,已达20~45mm。固定导叶与基础护板,支持盖中、下段外侧,蜗壳进人门内侧已布满了鱼鳞坑,深浅不一,磨损已相当严重,均在运行大于60000小时后的机组大修中采用抗磨蚀材料进行了保护。

3 过流部件防护情况

葛洲坝电厂运行初期,水轮机过流部件的磨蚀研究大多是试验室结论,需要通过实践来检验。因此,从第一台机组投运开始,对水轮机过流部件的磨蚀破坏问题就十分重视,在科研院所的支持下,寻找防护水轮机过流部件的金属与非金属材料,以减缓其磨蚀破坏的速度,延长机组的检修期,缩短检修时间。

(1)1983年3月,在3#机转轮体和中环上涂刷两块环氧砂浆进行抗磨试验,经30000小时运行,涂层被冲掉;同年7月,在2#机2#叶片上进行0Cr18Ni6Mo三相焊条和0Cr13Ni6Mo母材焊条进行补焊试验,1984年2月检查,0Cr13Ni6Mo母材焊条效果良好。

(2)1984年8月,在7#机叶片正面吊孔盖板上涂刷镍保护层,运行20000小时,停机检查,已无踪迹。

(3)1986年2月,在5#机转轮体、叶片、中环部位分别喷焊一小块镍基Ni1、Ni2、Ni3金属粉末保护层,在进水边涂刷蓖麻油型互穿网络高分子保护层,运行22000小时,经检查转轮体上残存部分Ni3喷焊层,2#叶片正面进口外缘喷焊的650×180Ni1已龟裂,用锤子敲击可使其脱落,中环上喷焊的Ni2已无痕迹;涂刷的蓖麻油型互穿网络高分子保护层被冲掉;1987年在3#机和2#机过流部件上大面积涂刷该保护层,厚度0.1~0.2mm,运行8000小时在底环和导叶上还存在薄膜痕迹,运行20000多小时后被冲掉。

(4)1987年2月,长委会科研所在9#机叶片上用抗磨涂层冷态环氧8021涂在叶片吊孔及出水边外缘正面,机组运行20000多小时,涂层全部冲掉,保护作用不明显。

(5)1988年4月,在1#机叶片正面、轮毂、连接体、泄水锥、活动导叶、底环、基础环、下环等过流部件涂了环氧金刚砂涂料保护层,分别运行4600小时、12300小时、15000小时检查,除叶片正面进水边头部、出水边外缘和基础环上部连接缝一周高100mm脱落外,其余均起到了保护过流部件的作用。

(6)1989年3月,国内七个科研院所,在20#机过流部件上进行多种抗磨蚀材料的对比试验。天津勘测设计院水科所的双层次尼龙、聚氨脂橡胶片、复合树脂砂浆;西安黄河机器厂的HH896-1环氧砂浆;黄委会水科所的S-80美国聚氨脂橡胶;兰州电力修造厂的Ni57、Ni50A金属粉沫喷焊;冶金部钢铁研究总院的金属陶瓷帖片;中科院金属研究院的不锈钢焊条、钛合金帖片等。运行17919小时后,1992年初停机检查,发现过流部件遭受到最为严重的破坏,对比试验的抗磨蚀材料几乎全部剥落。由于多种抗磨蚀材料的附着力不同,在运行中剥落的时间有差异,叶片正、背面从进水边至出水边,从叶片根部至外缘,大大小小的蚀坑形同“梯田”,局部蚀坑60mm×35mm;转轮体上同时出现了一些蚀坑,局部40mm×20mm,迫使对其过流部件进行全面地环氧金刚砂修复与防护,并在1999年将五个叶片全部更换。

(7)1992年3月,北京中山公司在20#机3#叶片背面和9#机4#叶片正面进行了美国超能强化DP.DL抗磨涂层试验,其它八个叶片全部涂敷黄委会水科院的环氧金刚砂涂层,运行约6000小时检查,20#机的美国涂层全部剥落,环氧金刚砂涂层保留90%以上;9#机美国涂层保留近90%,环氧金刚砂涂层完好无损。

(8)1996年11月,在16#机4个叶片的头部正背面进行两种弹性体材料(聚氨脂类)的抗磨蚀试验,运行约25000小时(一个大修期)停机检查,叶片背面米色弹性体材料剥落,正面虽已剥落,但未磨损,估计剥落时间不长;叶片背面茶色弹性体材料剥落50%,正面完好。

(9)1997年,在20#机和21#机中环上用环氧金刚砂涂层作基础,表面涂敷弹性体材料(聚氨脂类),运行约6000小时(1年)后几乎全部剥落,仅在中环上部残存少许。

(10)2001年12#机更换下来的叶片上进行高速火焰喷涂裙边和叶片背面外缘300mm的碳化钨材料,于2002年安装在15#机上;2001年底,在18#机进行了相同的试验,效果待定。

通过上述试验,从1989年开始,筛选出适宜葛洲坝电厂水轮机过流部件的抗磨蚀涂层,即黄委会水科院、全国水力机械抗磨损研究试验总站二个单位研制的、获国家发明奖的环氧金刚砂涂层。该涂层抗磨蚀效果显著,价格便宜,施工简单,可在转轮室内大面积涂敷,其涂层在固定部件和转轮体上的四年保留量不小于90%,对叶片背面的保护效果不理想,约80%左右,主要是叶片背面强汽蚀区的四年保留量为零。因此,转轮室中环和叶片背面外缘的保护是目前需要解决的问题。

4 几点看法

随着三峡水库2003年6月10日蓄水至135m高程,上游河道加宽,水流速度减慢,含泥沙量已明显减少,葛洲坝电厂的水轮机运行条件得到改善,过流部件的磨损破坏速度得到缓解。但应清楚地看到:三峡水库是蓄清排浑,在夏季仍然要将滞留在库内的泥沙排至葛洲坝水库,水轮机磨蚀依然存在,其磨蚀特点将会发生发变化,抗磨蚀措施需相应调整。

(1)葛洲坝电厂的机组已运行二十多年,其过流部件固定部分的壁厚已减薄,更换难度大,需要科研部门研制适应低水头、大流量、附着力大、现场可操作性强的抗磨蚀材料来延长其使用寿命,尤其是要延长中环的使用寿命。

(2)叶片外缘端面、背面的“啃边”、出水边外缘圆角除修正翼型以外,应研制转轮不吊出机坑的有效、实用的处理措施。

(3)抗磨蚀涂层在真机上试验应谨慎,不要在同一个部件上进行两种或两种以上材料的试验;没有经过中间试验就在大型机组上作大面积的试验是不可取的,其代价也是昂贵的。

(4)环氧金刚砂涂层等防护材料的配方、施工工艺、质量标准应科学、规范,有一套完备的标准化体系,即有一套完整的质量保证体系,以保证该工艺措施健康的发展和不断创新。

环氧金刚砂涂层在葛洲坝电厂水轮机过流部件上的应用是成功的。15年来,全厂21台机组在大修中均采用环氧金刚砂涂层对过流部件进行保护,延长了水轮机的使用寿命,缩短了检修时间。但是,也清楚地认识到:环氧金刚砂涂层不是万能的,对叶片背面的保护有限,尤其叶片外缘背面强气蚀区和转轮室中环最需要防护的部位还不能凑效,需要进一步探索和研究,以完善其抗磨蚀性能,解决水电厂的这个老大难问题。

参考文献

[1] 李品炎.葛洲坝二江电厂水轮发电机组运行与维护.葛洲坝电厂发电十周年论文集.

[2] 李品炎.葛洲坝水电厂站水轮机磨蚀与维护.水机磨蚀论文集.1997.