防爆混凝土地面施工技術(shù)研究與應(yīng)用

張晶晶

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

0 引言

不發(fā)火（防爆）表面是指在使用的材質(zhì)以及經(jīng)過淬火后的試件在與諸如金屬或石頭等硬質(zhì)物體進(jìn)行摩擦、沖擊或沖擦等機(jī)械測(cè)試時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)任何的火花或火花。沒有引起可燃物著火或爆炸的建筑物地面，通常在水泥基礎(chǔ)上形成20～30mm 厚的不發(fā)火表面[1]。

在軍事、化工和石油工業(yè)中，對(duì)于地面材料的防爆和防火有很嚴(yán)格的規(guī)定：地面材料在工作狀態(tài)下不能發(fā)生燃燒反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上分析了產(chǎn)生地面靜電的原因，并對(duì)其進(jìn)行了分析。因靜電的產(chǎn)生與極化而產(chǎn)生的物質(zhì)帶有靜電是一種常見的現(xiàn)象，在軍事工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)中都會(huì)產(chǎn)生靜電；同時(shí)，也是目前我國(guó)紡織業(yè)存在的一大問題。因?yàn)橐话愕牡孛嬖谟龅脚鲎?、摩擦或靜電的情況下，都有可能發(fā)生火星，引起爆炸、火災(zāi)等安全事故。對(duì)于一些對(duì)防火防爆有特別要求的建筑物，例如化工廠、液化石油氣站等，其地面上的材質(zhì)必須具備不產(chǎn)生火星的防爆性能[2]。相對(duì)于其他材料的不發(fā)火地面，不發(fā)火混凝土地面造價(jià)較低，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐磨損，因此廣泛應(yīng)用于大型公共建筑中。

1 施工特點(diǎn)

防爆混凝土地面施工特點(diǎn)如下：增強(qiáng)混凝土地面耐磨性和強(qiáng)度，使用過程不產(chǎn)生火花，高密度、不起塵，非金屬骨料潮濕環(huán)境不銹蝕，施工工期短。

2 適用范圍

防爆混凝土地面施工簡(jiǎn)捷方便。對(duì)于油庫(kù)、加油站、煙花車間和庫(kù)房、煤礦坑道、化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)、燃料倉(cāng)庫(kù)等易燃易爆場(chǎng)所來說，由于防爆混凝土地面造價(jià)較低，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐磨損，因此廣泛應(yīng)用于大型公共建筑中。防爆混凝土地面的應(yīng)用對(duì)于提高生產(chǎn)和生活環(huán)境的安全和質(zhì)量具有重要的意義。

3 工藝原理

防爆混凝土即防靜電不發(fā)火混凝土，不發(fā)火混凝土作為一種特種混凝土，一種功能混凝土，能夠承受撞擊而不會(huì)出現(xiàn)火花，在與此類混凝土進(jìn)行諸如碰撞、碰撞等機(jī)械動(dòng)作時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)熾熱的火花或火星，從而不會(huì)引燃易燃物質(zhì)，減少爆炸及火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)[3]。

防爆混凝土地面包括面層、結(jié)合層、基層；面層采用不發(fā)火混凝土面層摻不發(fā)火阻燃骨料，結(jié)合層又稱疏導(dǎo)層，設(shè)置靜電泄導(dǎo)網(wǎng)，并通過接地金屬導(dǎo)桿與公共接地極連接，使地面靜電迅速倒入大地；兩者相互結(jié)合，做到防火，防爆，防靜電等。

4 施工工藝及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程

工作流程如圖1 所示。

圖1 工作流程

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備工作如下：①現(xiàn)場(chǎng)施工人員及管理人員必須明確圖紙標(biāo)高，熟悉圖紙，丈量現(xiàn)場(chǎng)或依圖計(jì)算材料所需用量，以便備料。②對(duì)于設(shè)計(jì)所選用標(biāo)準(zhǔn)圖等的做法如與本標(biāo)準(zhǔn)做法差別較大，不易保證質(zhì)量時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)單位協(xié)商，盡量采用本標(biāo)準(zhǔn)的做法。③為方便現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工，對(duì)操作人員進(jìn)行可視化交底。

4.2.2 材料準(zhǔn)備

不發(fā)火混凝土在原料配制攪拌前必須經(jīng)過磁選檢查工序避免金屬等雜質(zhì)混入而影響不發(fā)火性。材料的要求如下：①水泥。普通硅酸鹽水泥，最低強(qiáng)度P.O 32.5。②砂。建議將石英石、白云石磨成粉末作為細(xì)骨料，粒徑為0.15～5mm。③碎石。應(yīng)選用大理石，白云石或其他不發(fā)火性的石料加工而成，并以金屬或石料撞擊時(shí)不發(fā)生火花為合格。粒徑5～20mm，含泥量小于1%，不含雜質(zhì)[4]。④分格條。采用3mm×12mm 規(guī)格工字型防靜電不發(fā)火PVC 塑料條，長(zhǎng)度按分塊尺寸大小來定（一般1m 左右）。⑤鋼筋。 φ4-6 冷拔高強(qiáng)鋼絲進(jìn)場(chǎng)時(shí)，需嚴(yán)格檢查，鋼筋表面不得有裂紋，局部縮勁、銹跡。

4.2.3 基層處理

在進(jìn)行施工之前，應(yīng)該將基層表面的泥土、灰漿皮、灰渣及雜物清理干凈，將油污跡沖洗掉，應(yīng)提前1d，用水將基礎(chǔ)澆筑濕潤(rùn)，但不能有積水。首先使用鐵鍬、掃把等工具，將基層上的突出物、硬塊、疙瘩等清除掉，并將灰塵清理掉，確?；鶎优c面層的結(jié)合牢靠[5]。

4.2.4 標(biāo)高、彈線、做灰餅

（1）根據(jù)墻面已彈好的水平控制線，根據(jù)水平控制線，用墨線彈出地面面層的水平控制線，彈在距離完成面高20cm 的墻面上，并要與房間以外的樓梯通道、樓梯平臺(tái)踏步的標(biāo)高相呼應(yīng)、連成整體貫穿線。同時(shí)應(yīng)注意圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的排水坡度，特別是在地漏周圍。

（2）根據(jù)已彈好的面層水平標(biāo)高線，橫豎拉線，以石英石、白云石人造砂和水泥為原料配置砂漿，在混凝土結(jié)構(gòu)層上按3m×3m 面積設(shè)置一個(gè)5m×5cm 灰餅的要求，在混凝土澆筑樓地面結(jié)構(gòu)層上設(shè)置灰餅。

（3）在鋪防爆混凝土面層之前，先在已經(jīng)打濕的基礎(chǔ)底板上打一層水泥砂漿，打水泥砂漿時(shí)，要避免打得太多，以免施工過程中由于施工時(shí)間太久而造成水泥漿面層在施工過程中出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

4.2.5 靜電泄導(dǎo)網(wǎng)鋪設(shè)

具體操作如下：①由φ4-6 冷拔高強(qiáng)鋼絲組成，泄導(dǎo)網(wǎng)鋼筋間距不大于2000mm×2000mm。十字交叉處焊接牢固。②接線端子的制作，采用2.5～4cm 寬，厚0.3～0.4cm 的扁銅，上端打5～8mm 的孔一至兩個(gè)，下端打5～8mm 的孔兩個(gè)，用相近的規(guī)格的扁鐵打孔于扁銅下端用螺絲連接牢靠做直角便于焊接地網(wǎng)。③接地系統(tǒng)安裝：不發(fā)火地面防靜電水泥砂漿地坪接地，可接入建筑物已有的防靜電保護(hù)接地系統(tǒng)或以建筑物柱子鋼筋連接。（如獨(dú)立接地建議采用非金屬接地塊）接地電阻小于10Ω。

4.2.6 不發(fā)火細(xì)石混凝土面層施工

施工要點(diǎn)如下：①鋪設(shè)面層的混凝土需機(jī)械振搗，要掌握好振搗時(shí)間，不得過長(zhǎng)，也不得過短，以混凝土表面不再顯著下沉、不冒氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)，時(shí)間不少于20～30s，不得漏振。②混凝土隨鋪隨用木杠刮平。緊接著用鐵滾筒縱橫交錯(cuò)來回滾壓3～5 遍至表面出漿，用木抹子拍實(shí)錯(cuò)搓平，表面撒1:1 水泥砂子，然后用鐵抹子壓光。待收水后，再壓光2～3 遍，至抹紋壓痕抹平壓光為止。

4.2.7 鑲嵌分隔條

操作如下：①地面養(yǎng)護(hù)2d 以后，在找平層面上分格彈線，分格間距按設(shè)計(jì)要求。②鑲嵌分格時(shí)，應(yīng)用靠尺與分格線對(duì)齊，用鋼批漿素水泥漿按八字形粘完一側(cè)，再粘另一側(cè)，素水泥漿涂抹高度按“粘二露一”（嵌條被素水泥漿粘住2/3 露出1/3）抹完后，用毛刷蘸清水輕輕刷一道。③塑料條鑲嵌后，拉通線檢查，偏差控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。④塑料條鑲嵌12h 以后。澆水養(yǎng)護(hù)2～3d，嚴(yán)格保護(hù)，以免碰壞。

4.2.8 養(yǎng)護(hù)

采用灑水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間不少于7d。

5 材料與設(shè)備

5.1 主要材料

某工程防爆混凝土地面主要材料如表1 所示。

5.2 主要施工機(jī)具

某工程防爆混凝土地面主要施工機(jī)具如表2 所示。

表2 防爆混凝土地面主要施工機(jī)具

5.3 投入勞動(dòng)力

某工程勞動(dòng)力投入如表3 所示。

表3 勞動(dòng)力

6 質(zhì)量措施

（1）山西三建集團(tuán)有限公司所使用的不發(fā)火砂漿、分格條由專用供應(yīng)廠家供貨生產(chǎn)，由防靜電檢測(cè)中心負(fù)責(zé)檢測(cè)并出具檢測(cè)報(bào)告。

（2）項(xiàng)目經(jīng)理為質(zhì)量第一負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)全面質(zhì)量管理控制。精挑一批責(zé)任心強(qiáng)、技術(shù)水平高、有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀施工人員通過科學(xué)管理和嚴(yán)格的質(zhì)量要求，建造高質(zhì)量的產(chǎn)品，做到使業(yè)主滿意。

（3）嚴(yán)格把好原材料及半成品質(zhì)量關(guān)，凡進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的各種原材料及半成品（鋼筋、成品不發(fā)火砂漿等）必須持有產(chǎn)品合格證，同時(shí)認(rèn)真及時(shí)做好各種原材料的抽樣復(fù)檢工作和半成品的檢驗(yàn)工作，以確保工程質(zhì)量。

（4）不發(fā)火混凝土在原料配制攪拌前必須經(jīng)過磁選檢查工序避免金屬等雜質(zhì)混入而影響不發(fā)火性。

（5）不發(fā)火混凝土表面的壓光，若混凝土太粘，不可任意摻水，否則混凝土太?。徊荒茉倥c干水泥面混合，但可以將其單獨(dú)加入與其相配合的、比較稀或比較稠的混凝土中，在進(jìn)行調(diào)拌后，可以將其進(jìn)行壓光處理，避免使面層強(qiáng)度下降或表面起皮。

（6）混凝土試塊、應(yīng)單獨(dú)留置一組用于檢驗(yàn)面層不發(fā)火性的試塊。

7 安全措施

安全控制措施如下：①安全管理、安全檢查要做好記錄。項(xiàng)目經(jīng)理定期召集會(huì)議，研究安全管理中存在的問題，并采取相應(yīng)措施。②使用振搗器時(shí)，應(yīng)按混凝土振搗器使用安全要求執(zhí)行，濕手不得接觸開關(guān)，電源線不得有破損和漏電。在開關(guān)箱中應(yīng)該安裝一個(gè)防濺的漏電保護(hù)器，它的額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)該不超過30mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該低于0.1s。③振搗器在使用之前，必須由電工進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，在此之前，需要在開關(guān)箱中安裝漏電保護(hù)器。操作人員應(yīng)穿絕緣鞋，帶絕緣手套。④夜間澆筑混凝土，應(yīng)有足夠的照明設(shè)備

8 案例應(yīng)用

年產(chǎn)100 萬t 羧酸及其下游產(chǎn)品一體化項(xiàng)目，位于新疆維吾爾自治區(qū)哈密市哈密高新技術(shù)開發(fā)區(qū)南部循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，主要以煤和氧氣為原料制作一氧化碳，外購(gòu)甲醇與一氧化碳經(jīng)羰基化反應(yīng)生產(chǎn)羧酸及下游一體化產(chǎn)品。此工程為化工工程，內(nèi)含醋酸醋酐、甲醇、丙酸等生產(chǎn)，制造車間、儲(chǔ)存罐組，危化品倉(cāng)庫(kù)、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)及附屬設(shè)施，由于該工程區(qū)別于一般工程，在防火，防爆方面尤其重要，要求地面在使用條件、荷載的作用下不得產(chǎn)生火花，從而導(dǎo)致爆炸，火災(zāi)等安全事故。

經(jīng)項(xiàng)目部研究、地面采用防爆混凝土地面，防爆混凝土即防靜電不發(fā)火混凝土，不發(fā)火混凝土作為一種特種混凝土，一種功能混凝土，能夠承受撞擊而不會(huì)出現(xiàn)火花，在金屬或硬質(zhì)石頭等物體與這種混凝土進(jìn)行摩擦撞擊時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)灼熱的火花或火星，從而不會(huì)引燃易燃物質(zhì)，減少爆炸及火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)。

防靜電不發(fā)火混凝土地面包括面層、結(jié)合層、基層；面層采用不發(fā)火混凝土面層摻不發(fā)火阻燃骨料，結(jié)合層又稱疏導(dǎo)層，設(shè)置靜電泄導(dǎo)網(wǎng)，并通過接地金屬導(dǎo)桿與公共接地極連接，使地面靜電迅速倒入大地；兩者相互結(jié)合，做到防火，防爆，防靜電等。

9 應(yīng)用成效

年產(chǎn)100 萬t 羧酸及其下游產(chǎn)品一體化項(xiàng)目，主要以煤和氧氣為原料制作一氧化碳，外購(gòu)甲醇與一氧化碳經(jīng)羰基化反應(yīng)生產(chǎn)羧酸及下游一體化產(chǎn)品等，防爆混凝土的使用，減少爆炸及火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)。以及防靜電接地系統(tǒng)的加入可以將車間地面上的靜電導(dǎo)入大地，避免地面因靜電積累產(chǎn)生火花而引發(fā)火災(zāi)等事故。

10 結(jié)語(yǔ)

防爆混凝土的關(guān)鍵在于不發(fā)火骨料。不發(fā)火骨料在使用前要經(jīng)過不發(fā)火性能的測(cè)試，嚴(yán)格保證原材料中不含雜質(zhì)，否則影響混凝土的不發(fā)火性能。而防靜電接地系統(tǒng)的加入，可以迅速將地面上在生產(chǎn)制造過程中積累的靜電導(dǎo)入大地，避免地面因靜電積累產(chǎn)生火花而引發(fā)火災(zāi)等事故，不發(fā)火無機(jī)材料地面造價(jià)較低，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐磨損，施工簡(jiǎn)單快捷，被廣泛用于油庫(kù)、加油站、煙花車間和庫(kù)房、煤礦坑道、化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)、燃料倉(cāng)庫(kù)等易燃易爆場(chǎng)所及大型公共場(chǎng)所?？傊?，該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高生產(chǎn)和生活環(huán)境的安全和質(zhì)量具有重要的意義。