不发火混凝土用于某气体厂

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摘要：不发火混凝土由于其要求的特殊性，在商品混凝土中应用不是很广泛，其主要用于具有爆炸危险的仓库、工房，有火药爆炸粉尘和可燃可爆气体产生的厂房。本文着重介绍不发火混凝土的研制过程及工程应用，从原材料选用、配合比设计、各项试验过程均作详细介绍，希望能在不发火混凝土的研制或应用中提供参考及借鉴。

关键词：不发火混凝土;白云石;研制;应用

前 言

不发火混凝土的定义，是一种能经受冲击摩擦而不产生火花的特种混凝土，又称防爆混凝土。以硅酸盐系列水泥为胶凝材料，以及按比例掺入一定的混合材和外加剂，不发火骨料，水等组分按一定的比例，搅拌而成的一种无机非金属材料。

普通混凝土及常用建筑材料在遭遇碰撞冲击和磨擦作用下有可能产生火花，如果该建筑物是易燃易爆地点：如油站、军工厂、气体厂、纺织厂、鞭炮厂等，就可能发生爆炸、燃烧等严重危害生命安全的事故。不发火混凝土作为一种特种混凝土，在消防安全工程中逐步被重视，近年来，无论从设计还是到建造、装修和使用维护，人们越来越注意到建筑物的安全性和可靠性，尤其是防火。这就要求不发火混凝土在特殊的建筑部位更科学合理的应用。

1 试验用原材料

（1）原材料的选择

不发火骨料是不发火混凝土和砂浆制备的关键，原材料出现的杂质完全可以破坏整个材料的功能，作为不发火（防爆）材料选择的正确合理与否，以及试验方法的严密性，都会影响到材料的合理选用范围及其试验结果的准确性和可靠性，从而直接影响到不发火（防爆）地面工程及其建筑物的安全。因此，应该严肃认真对待这种具有高度安全防爆要求的工程。

骨料可选用石灰石、大理石、白云石等不发火材料，但这些石料在破碎时多采用球磨机加工。为防止可能带进的铁屑，在配料前应先用磁棒搅拌石子以吸掉钢屑铁粉，然后配料制成试块，进行试验，确认为不发火后才能正式使用。

在使用不发火混凝土制作地面时，分格材料不应使用玻璃，而应采用铝或铜条分格。

本次试验全部采用白云石为粗、细骨料制备不发火砂浆和不发火混凝土。首先应通过试验证明该骨料不含发火组分，在加工过程中必须有磁选工序，防止破碎加工过程中少量金属材料混入。加工后的粗集料为5～20mm，连续级配，表观密度为2840kg/m3，压碎指标为6.9%，见表2；细集料为同质白云石碎料经筛分所得，粒径0.16～5mm，表观密度为2750kg/m3，细度模数3.1，属I区粗砂，见表1。

（2）细集料，其性能见下表：

表1 细集料性能

（3）碎石：广西白云石，其性能见下表：

表2 石子性能

采用5～10mm及10～20mm两种碎石搭配成5～20mm粒级，比例为3：7，碎石颗粒多呈球形，针片状含量较少，可满足泵送要求。

（4）水泥采用华润水泥（平南）有限公司生产的“华润牌”P・042.5R水泥，其物理性能见下表：

表3 水泥物理性能

（5）粉煤灰：采用广州珠江电厂粉煤灰，其性能见下表：

表4 粉煤灰性能

（6）外加剂：采用广州市新科化学建材有限公司生产的H-FDN300缓凝高效减水剂。

表5 外加剂性能

外加剂的水泥净浆流动度试验材料用量（W87g，C300g，W/C0.29，外加剂掺量1.8%）

2 不发火混凝土试验

（1）不发火混凝土配合比设计

不发火混凝土拌合物性能比普通混凝土的流动性较差，因为所使用的细集料为同质白云石碎料经筛分所得，里面含有较多菱角分明的碎石和石粉，吸水率较大，从而影响混凝土的流动性。

使用不发火混凝土时应适当增加混合材的掺量或者提高胶凝材料用量，同时，使用高效减水剂改善混凝土的流动性以满足施工要求。

因为所使用的粗、细集料均为白云石，颜色为白色，所以不发火混凝土新拌合物颜色会比普通混凝土颜色较浅，并且偏白。

（2）不发火性能试验

1）检查

检查以下项目，当遇有障碍时，应与专管人员协商并提出对策表面加工情况，有无剥落、损伤。

2）不发火（防爆）地坪验收

不发火（防爆）地坪应在完工10天后进行。不发火试验方法为：在完全黑暗的条件下，用直径120mm、转速为1520r/min的电动砂轮在混凝土表面分区进行摩擦试验，一般为100m2取一处试验（如不足100m2也至少应取一处），试验处范围30cm×30cm，每次每处磨掉2～3mm，如无火花出现，即可视为合格。

3 不发火混凝土在工程中的应用

将本研究应用于广州市广钢气体GJSS180吨冷轧项目配套扩建工程，由广东省工业设备安装公司承建。

工程概况：

广州广钢气体有限公司为珠江三角洲区域内最大的气体企业之一，由广州钢铁股份有限公司、美国亚洲之光集团有限公司、广州南沙工化投资有限公司等三家公司合资而成。

公司首期投资总额达2.5亿元人民币，生产基地位于整个珠江三角洲的中心地带――广州市南沙区万顷沙工业园17涌，占地10万平方米。

广州广钢气体有限公司生产和销售氧气、氮气、氩气、氢气、医用氧气、二氧化碳、乙炔以及其他工业气体和特种气体，这些气体产品被广泛应用于冶金、造船、化工、石油、电子、航空、机械、建筑、核电、照明、玻璃、医疗、生化、制药、食品等行业。

工程峻工后，通过不发火试验，符合消防要求。

4 不发火混凝土生产及施工时应注意的事项

（1）原材料中发火物质的控制：

1）所有原材料的储运及运输施工过程中都应该严禁混入在磨擦碰撞中易产生火花的物质。

2）在原料入搅拌机前，所有原料最好再进行一次吸铁检查，特别是水泥，因为水泥中往往有可能在粉磨时混入一些球磨机研磨体的碎片和铁屑。

（2）严格计量以确保配合比的准确性。

1）要不定期进行校磅，生产要有复零记录。

2）随时抽查车辆的容重，以确保误差在允许的范围内。

（3）搅拌应尽量均匀。

1）应适当延长搅拌时间，以确保混凝土搅拌均匀。

2）搅拌前应先把容器（搅拌机）清洗干净，不能混有其它骨料。

3）不发火（防爆）地坪人工找平工具未清洗不得使用。用于面层的磨盘、滚筒也必须清洗干净后方可用于不发火（防爆）地坪面层的找平、提浆工序。

通过采取上述措施，避免了人为造成的材料混杂对面层的不发火性能的影响。

（4）不发火（防爆）地坪施工时材料应一次性浇筑。第一步用刮尺把材料大概刮平，第二步用机械圆盘抹平机进行粗光抹平，纵横抹光三次以上。第三步先用同样的方法进行粗磨使用机器进行大面积粗磨，粗磨后应用机器抹刀进行精光，精光工序至少三次以上。

（5）不发火混凝土初凝后，要进行保温保湿养护，防止混凝土表面开裂，养护时间不少于7天，养护期间严禁碰撞地面。

5 结 论

（1）不发火混凝土作为一种特种混凝土，原材料合理使用与否以及骨料选择正确是不发火混凝土制备的关键，作为不发火材料选择的正确合理与否，以及试验方法的严密性，都会影响到材料的合理选用范围及其试验结果的准确性和可靠性，从而直接影响到不发火地面工程及其建筑物的安全。

（2）虽然不发火细集料菱角分明，影响混凝土的流动性，但只要掺用合适的矿物掺合料和外加剂，同样可以配制出流态混凝土。

（3）生产中要严格控制原材料进场及运输过程可能混入易产生火花的物质。

参考文献

［1］雍本，特种混凝土设计与施工. 北京.中国建筑工业出版社，2005.4.

［2］建筑地面工程施工质量验收规范》（GB50209-2010）.