1000MW機(jī)組排煙塔防腐施工質(zhì)量控制

韓晶

（神華國華（北京）電力研究院有限公司 北京100025）

1 前言

1.1 工程概況

徐州發(fā)電有限公司2×1000MW機(jī)組(上大壓小)建設(shè)工程排煙塔防腐工程，塔高167.160m，淋水面積12000m2。為了保證排煙塔的使用年，除對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格要求外，尚需對(duì)混凝土表面（局部金屬構(gòu)件）采取涂層防腐措施。涂層防腐主要由底層、中間層和面層配套涂料涂膜組成。防腐工程包括排煙塔筒身、人字柱及支墩、水池、淋水構(gòu)架、配水層梁、填料層梁、主水槽、進(jìn)水溝、中央豎井、塔外回水溝、金屬構(gòu)件等部分。

1.2 混凝土結(jié)構(gòu)

環(huán)形基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45，抗凍等級(jí)F200，抗?jié)B等級(jí)S8，水灰比0.40～0.45，水泥用量控制在320-380kg/m3。人字柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45，抗凍等級(jí)F250，抗?jié)B等級(jí)S8，水灰比0.40～0.45，水泥用量控制在340-380kg/m3。塔筒混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45，抗凍等級(jí)F250，抗?jié)B等級(jí)S8，水灰比0.40～0.45，水泥用量控制在360-380kg/m3。

1.3 防腐分區(qū)和面積

根據(jù)排煙冷卻塔腐蝕環(huán)境，分為以下4個(gè)區(qū)域：

（1）塔內(nèi)水汽接觸和塔外壁喉部以上區(qū)域；

（2）塔內(nèi)水汽接觸喉部以下區(qū)域；

（3）塔內(nèi)與循環(huán)水接觸區(qū)域；

（4）塔外壁喉部以下區(qū)域。

1.4 防腐設(shè)計(jì)原則

排煙冷卻塔防腐設(shè)計(jì)三原則為：

（1）基層處理

防腐涂層與混凝土基底有良好的附著力

（2）涂裝體系

涂料具有良好的耐水、耐化學(xué)介質(zhì)、耐沖刷、耐磨、耐老化，碳化、抗凍融能力、施工方便。

（3）使用年限

防腐涂料應(yīng)滿足免維護(hù)使用15年。

2 涂料質(zhì)量控制

2.1 涂料性能指標(biāo)

表1 涂料性能指標(biāo)

2.2 涂料質(zhì)量檢測(cè)

2.2.1 檢測(cè)程序

開工前對(duì)使用涂料的基本性能檢測(cè)，涂裝試驗(yàn)使用涂料性能檢測(cè)，開工后各批次進(jìn)場(chǎng)涂料性能檢測(cè)等。

2.2.2 檢測(cè)內(nèi)容

涂料樣品應(yīng)送國家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行總體性能檢測(cè)，主要檢測(cè)：顏色、主漆粘度、固體含量、密度、遮蓋力、干燥時(shí)間、流掛性、流平性、面漆細(xì)度、附著力、柔韌性、沖擊強(qiáng)度、耐磨性等指標(biāo)。

2.2.3 取樣原則

（1）在生產(chǎn)廠對(duì)使用的每種涂料隨機(jī)取樣不少于10kg的樣品，送達(dá)專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行總體性能檢測(cè)。留置檢測(cè)樣品，涂料檢測(cè)結(jié)果存檔。

（2）涂在裝試試驗(yàn)過程中，對(duì)每種涂料取樣不少于1kg的樣品，送達(dá)專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。

（3）每批進(jìn)場(chǎng)的涂料，按涂料品種分別取樣檢驗(yàn)同時(shí)留置樣品。檢測(cè)批的最小樣本容量（套）不宜小于表3的限定值。

表2 進(jìn)場(chǎng)涂料抽樣檢測(cè)的最小樣本容量

注：樣本容量的單位元為套，是指涂裝時(shí)混合配成1桶涂料所需的各種材料組成部份。如環(huán)氧漆涂料一般為雙組份，即1桶主劑和1桶固化劑組成1套。

3 混凝土基層處理質(zhì)量控制

混凝土基層也是筒體施工與防腐施工的交界面，一些工程失效案例大多發(fā)生在基層與涂層的剝離，一般存在以下三種問題：

a.在不老固的水泥漿層上面直接噴涂，在短期內(nèi)，涂層隨水泥漿層脫落；

b.在堅(jiān)硬光滑的混凝土浮漿層上面直接噴涂，涂層與混凝土浮漿結(jié)合力不足，發(fā)生脫落；

c.在涂層形成后，浮漿層下面隱藏的氣孔，對(duì)整個(gè)圖層的完整性造成破壞。

因此，使用噴砂、高壓水和專用工具對(duì)混凝土基底進(jìn)行處理和修補(bǔ)是保證涂料與混凝土緊密結(jié)合最重要的手段。做法如下：

（1）混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)

混凝土基層表面必須堅(jiān)固、密實(shí)，必須達(dá)到煙塔混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)。

（2）噴砂處理

噴砂處理并結(jié)合手工泥鏟將混凝土構(gòu)件表面的浮漿、溢出的水泥渣、空鼓、蜂窩狀缺陷、不穩(wěn)定的松散結(jié)構(gòu)、粘結(jié)較差的松散顆粒物、油污等污染物徹底清除干凈。表面的灰塵使用干燥的壓縮空氣清理。

（3）模板接縫處錯(cuò)臺(tái)的處理

模板接縫處兩模板之間有較高（＜3mm）錯(cuò)臺(tái)且不易打平的部位，應(yīng)采用電錘或沖擊鉆打磨成斜面或圓弧平滑過渡，形成平緩表面。

（4）凹坑、溝縫和孔洞處理

凹坑、溝縫和孔洞應(yīng)用聚合物砂漿或樹脂砂漿修補(bǔ)填實(shí)、填平。確保整個(gè)混凝土基底表面平整。

（5）外露金屬構(gòu)件的處理

對(duì)于外露鋼筋鋼管等金屬構(gòu)件，將周圍的混凝土鑿除，使外露金屬充分露出，再將外露金屬沿最低處切除或切割掉，確保剩余金屬低于混凝土表面3mm以下。對(duì)鋼板等外露面積較大的金屬構(gòu)件，將其周圍混凝土鑿除，打磨金屬板各個(gè)尖銳棱角成R2mm以上的圓弧，再用手提式砂輪機(jī)打磨除銹至St3級(jí)，按照金屬防腐的設(shè)計(jì)要求，涂刷相應(yīng)的金屬防腐底漆和中間漆。

待涂層完全固化后，按要求處理混凝土鑿除面，最后用原混凝土設(shè)計(jì)允許的材料（如聚合物砂漿或樹脂砂漿等）修補(bǔ)鑿除部分的混凝土，并確保補(bǔ)平。最終再與砼表面一起整體涂裝。

4 涂層施工質(zhì)量控制

4.1 涂裝試驗(yàn)

正式涂裝前應(yīng)進(jìn)行涂裝試驗(yàn)，以確定涂料、涂層性能，確定涂裝施工工藝。涂裝試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)具體的防腐分區(qū)和涂料品種分別進(jìn)行進(jìn)行。

（1）基層處理

使用與涂裝施工使用相同的機(jī)械設(shè)備、機(jī)具和工藝進(jìn)行混凝土表面處理和噴涂，質(zhì)量要求同涂裝施工。

（2）用料計(jì)量

測(cè)定各層涂料耗用量（kg/m2），并與涂料理論用量比較，計(jì)算涂料損耗系數(shù)。

（3）確定濕膜與干膜厚度比

涂層濕膜與干膜厚度控制是涂料施工質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。涂層濕膜厚度在施工中可隨時(shí)用濕膜測(cè)厚儀進(jìn)行檢驗(yàn)，而磁性干膜測(cè)厚儀在混凝土基層上測(cè)得的涂層干膜厚度誤差大，為了精確測(cè)量濕膜和干膜厚度比，可采用鋼板基層進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，作為混凝土構(gòu)件涂層防腐施工的參照依據(jù)，管控涂層施工質(zhì)量。

（4）涂層經(jīng)7d自然養(yǎng)護(hù)后，取上、中、下3個(gè)部位，每個(gè)部位沿水平取3個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)定涂層系統(tǒng)的粘結(jié)強(qiáng)度。試驗(yàn)區(qū)的各種記錄，包括混凝土表面處理、涂料品種、各層涂料耗用量（kg/m2）、每道涂層濕膜和干膜厚度、涂層與混凝土表面粘結(jié)強(qiáng)度、涂裝施工的照像或錄像數(shù)據(jù)等，均應(yīng)記錄歸檔。

4.2 噴涂底漆

（1）環(huán)境選擇

應(yīng)在無霧、無雨的天氣進(jìn)行施工，空氣濕度應(yīng)小于85%，工作表面濕度不大于6%，環(huán)境溫度大于冷凝溫度5℃。噴涂中如遇天氣變化不適應(yīng)作業(yè)要立即停工。

（2）施工前檢查

噴涂前應(yīng)檢查工作面是否有雜物、浮塵十分重要，如有浮塵會(huì)大大降低底漆的附著力，必須先清除浮塵雜物，清除方法風(fēng)吹或棉沙擦抹。噴涂采用無氣噴涂方式。

（3）關(guān)鍵點(diǎn)處理

對(duì)錯(cuò)臺(tái)有過度坡的地方要細(xì)心、緩慢噴涂，確保過度陡的上下左右漆膜厚度均勻。

4.3 膩?zhàn)诱移?/h3>

塔筒內(nèi)表面采用涂料配套膩?zhàn)诱移?，?duì)較大較深的孔洞和模板接口錯(cuò)臺(tái)的地方進(jìn)行重點(diǎn)刮抹二到三次，直至刮平、刮實(shí)。達(dá)到邊、角圓弧過過渡。其作用：

（1）阻斷混凝土碳化后析出的堿物質(zhì)對(duì)涂料的損傷；

（2）填補(bǔ)混凝土表面的微孔和裂隙，使混凝土表面更平整、更密實(shí)。

表面處理合格的混凝土表面應(yīng)該在3～4個(gè)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行涂裝。如遇風(fēng)沙粉塵等致使表面質(zhì)量出現(xiàn)問題，應(yīng)按上述要求重新處理。質(zhì)量控制重點(diǎn)是嚴(yán)格控制層厚不應(yīng)超過設(shè)計(jì)值。

4.4 中間漆噴涂

（1）環(huán)境選擇

應(yīng)在無霧、無雨的天氣進(jìn)行施工，空氣濕度應(yīng)小于85%，工作表面濕度不大于6%，環(huán)境溫度大于冷凝溫度5℃。噴涂中如遇天氣變化不適應(yīng)作業(yè)要立即停工。

（2）施工前檢查

首先檢查膩?zhàn)訉悠焚|(zhì)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，是否有漏涂、針孔、裂紋、碰撞破損等情況，及時(shí)修復(fù)。工作面檢查是否有浮塵、雜物、雨后水跡等，如有上述情況，采用風(fēng)吹掃或人工棉沙清除。

（3）施工過程檢驗(yàn)

噴涂中要不間斷的檢查濕膜厚度，均勻程度要達(dá)到95%以上的合格率。后一個(gè)班次對(duì)前一個(gè)班次檢查，做好明顯標(biāo)志。

專職質(zhì)量檢驗(yàn)員現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)，執(zhí)行雙85%原則。即負(fù)誤差值不超過85%，負(fù)誤差率不超過85%。

4.5 面漆噴涂

面漆起到抗大氣風(fēng)化、抗風(fēng)沙磨損、抗老化、抗退色、抗惡劣氣候、硬度強(qiáng)等特點(diǎn)，是保護(hù)中間漆和底漆使用年限關(guān)鍵所在。

（1）環(huán)境選擇

應(yīng)在無霧、無雨的天氣進(jìn)行施工，空氣濕度應(yīng)小于85%，工作表面濕度不大于6%，環(huán)境溫度大于冷凝溫度5℃。噴涂中如遇天氣變化不適應(yīng)作業(yè)要立即停工。

（2）施工前檢查

噴涂前首先對(duì)中間漆進(jìn)行一次全面仔細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修復(fù)，在確保面漆噴涂不受任何影響后進(jìn)行噴涂。如與中間漆噴涂時(shí)間間隔較長(zhǎng)，表面有自然浮塵和水跡，必須徹底清除，確保中間漆和面漆的附著力達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

4.6 涂層保護(hù)

涂層保護(hù)是容易忽略的程序，在涂層表干和實(shí)干后，不是涂層膜的最后形成，只有在完全固化后，才能正式使用。一般情況下，完全固化需在施工完畢后養(yǎng)護(hù)1周完成。但若環(huán)境較差，如溫度低于5度或濕度大與85%，則應(yīng)酌情延長(zhǎng)。期間更要避免機(jī)械碰撞或機(jī)械擦傷等對(duì)涂層的損傷。

5 質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定方法

混凝土基層的質(zhì)量檢驗(yàn)是涂層質(zhì)量保證的重要環(huán)節(jié)，因此，質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定方法檢驗(yàn)應(yīng)包括混凝土基層的質(zhì)量檢驗(yàn)及涂料施工質(zhì)量質(zhì)量檢驗(yàn)兩部分。

5.1 混凝土基層的質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定方法

表3 混凝土基層的質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)定方法

5.2 涂料施工質(zhì)量要求和檢驗(yàn)評(píng)定方法

表5 涂料施工質(zhì)量要求和檢驗(yàn)評(píng)定方法

6 結(jié)語

綜上所述，1000MW機(jī)組排煙塔防腐技術(shù)和施工質(zhì)量控制，主要從原材料、基層處理和各涂層施工等方面進(jìn)行質(zhì)量控制。

（1）混凝土表面處理是非常必要的。

（2）“三份材料七分施工”，每道工序開工前的潔凈檢查是十分重要保證手段。

（3）涂裝前的涂裝試驗(yàn)是方案落實(shí)的重要環(huán)節(jié)，通過施工過程的控制濕膜厚度保證體系施工質(zhì)量。

（4）使用效果是檢驗(yàn)防腐體系成敗的標(biāo)準(zhǔn)。因此，我國應(yīng)著手在已運(yùn)行的排煙塔中逐步建立和完善一套監(jiān)測(cè)方法，總結(jié)和評(píng)價(jià)防腐體系積累經(jīng)驗(yàn)。

【1】GB50046-2008，工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范【S】.

【2】GB50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范【S】.

【3】CCES01-2004，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南【S】.

【4】GB50212-2002，建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范【S】.