浅谈粉煤灰混凝土在门诊楼工程中的具体使用.pdf

煤矿 现代化 2 0 1 0 年第3 期 总第9 6 期 谈 壤 灰漫凝 土莅 八诠 碰 Z翟 审曲 翼体 使 用 孟凡利 ( 山东兖矿集团总医院后勤部 。山东 邹城2 7 3 5 ) 摘要兖矿集团总医院门诊楼工程在 2 0 0 4年 1 2月开工 2 0 0 6年 5月竣工。建筑面积2 4 0 0 0 m2 ， 框架 结构， 主体七层， 地下车库一层， 我作为总医院甲方参与了施工管理。 施工过程在混凝土中掺用的粉煤灰。 实 践证明： 掺用粉煤灰的混凝土， 其长期性能得到大幅度的改善， 对延长结构物的使用寿命很有好处。 关键词粉煤灰；混凝土 中图分类号： T U 5 2 8 0 6 2 文献标志码： B 文章编号： 1 009 0 7 9 7 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 0 8 6 0 2 1 粉煤灰材料的特点 粉煤灰添加剂可用于一般工业民用建筑中，尤其适用于 大体积混凝土和地下工程， 以及水上混凝土 、 海港工程等， 不 宜用于冻融和干湿交替的部分。 另外， 粉煤灰添加剂早期强度相对比矿渣添加剂低。 掺加适量的优质粉煤灰后 ，混凝土的许多重要性能得到 明显的改善， 当然也有个别性能降低。即粉煤灰对混凝土的正 面作用较多， 但也有不利的作用或负面作用， 特别是粉煤灰掺 量过大或粉煤灰质量较差时缺点比较。 优点 ： 混凝土 中掺用粉煤灰 ， 不仅可 以改善混凝土 的各项 性能 ， 延长混凝土结构的使用寿命 ， 同时可以降低施工成本 ， 提高投资效益。掺加粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、 粘聚性和保水性 ， 使混凝土拌和料易于泵送 、 浇筑成型， 并可 减少坍落度的损失。 大掺量粉煤灰高性能混凝土具有较好的耐腐蚀性，增加 混凝土的修饰性： 减少水化热、 热能膨胀性。 缺点： 抗剪强度、 粘结强度有所降低。 粉煤灰的二次水化使 得混凝土中氢氧化钙的数量降低， 抗碳化性、 抗冻性有所降低。 近些年来由于大型 、 超大型混凝土结构物的建造， 大体积 混凝土越来越多， 混凝土硬化时产生的温升大， 温峰升高。夏 季施工， 混凝土浇筑后中心的温峰可达 到 1 1 0 。在达 到温峰 后的降温期间，混凝土产生温度收缩引起弹性拉应力，这一 切， 都导致近些年来许多结构物在施工期间， 模板刚拆除或以 后不久就发现表面大量裂缝。为了防止可见裂缝的出现， 目前 常采取外包保温措施 ， 以减小内外温差， 这种做法被认为是有 效措施而迅速地得到推广。 2 粉煤灰材料的主要作用 ( 1 ) 粉煤灰的掺入可以补偿细骨料中的细屑不足， 中断砂 浆基体中泌水渠道的连续性，同时粉煤灰作为水泥的取代材 料在同样的稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低 ， 因而掺用粉煤灰对防止新拌混凝土的泌水是有利的。 ( 2 ) 粉煤灰延缓了水化速度， 减小混凝土因水化热引起的 温升 ， 对防止混凝土温度裂缝 十分有利。 ( 3 ) 粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生 火山灰反应 ， 不仅生成具有胶凝性质的产物 ， 而且加强了薄弱 的过渡区， 能改善混凝土的各项性能。 在混凝土中常掺有一定量粉煤灰，但作为水泥的替代材 料， 绝大多数情况下是以如下三种方式应用的： 在早期强度要 求很低，长期强度大约在 2 5 3 5 MP a 的大体积水工混凝土中， 8 6 大掺量地替代水泥使用；在结构混凝土里较少量地替代水泥 ( 1 0 2 5 ) ； 在强度要求很低的回填或道路基层里大量掺用。 3 掺加粉煤灰的混凝土配合比设计 根据 粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程 的规定。 掺粉煤灰混凝土配合比设计时，是以基准混凝土配合比为基 础 ， 按等稠度 、 等强度等级原则， 用超量取代法进行调整， 所谓 超量取代， 指的是粉煤灰掺量大于所取代的水泥量。 掺粉煤灰混凝土配合比设计按下列步骤进行： ( 1 ) 按设计要求进行普通混凝土基准配合比的设计， 然后 按表 1 - 1 选择粉煤灰取代水泥率( B) 。 ( 2 ) 按所选择的粉煤灰取代水泥率( B ) ， 求出每立方米粉 煤灰混凝土的水泥用量( m 。 ) ； m = m2 ( 1 一 B ) ( 3 ) 按表 1 - 1 选择粉煤灰超量系数( ) 。 ( 4 ) 按照超量系数( ) ， 求出每立方米粉煤灰混凝土的粉 煤灰掺量( m ， ) 。 m 3 = B ( m 2 一m1 ) 式中m 一 每立方米粉煤灰混凝土的粉煤灰掺量； & 一超量系数 ； m 一每立方米 混凝土的水泥用量 ； m， 一 每立方米粉煤灰混凝土的水泥用量。 表 1 粉煤灰取代水泥百分率( B ) ( 5 ) 粉煤灰混凝土的用水量 ， 按基准配合比的用水量。 ( 6 ) 根据计算的掺粉煤灰混凝土配合比通过试配， 在保证 设计所需和易性的基础上， 进行混凝土的调整。 ( 7 ) 根据调整后的配合比， 提出现场施工的掺粉煤灰混凝 土配合 比。 4 粉煤灰混凝土时的搅拌 ( 1 ) 粉煤灰混凝土搅拌时， 由于粉煤灰遇水易粘结成团， 因此应与水泥同时投料并拌匀， 然后再加水搅拌， 搅拌时间宜 延长， 其潮湿养护时间也应适当延长。 ( 2 ) 必须采用强制性搅拌机拌合这种混凝土， 以保证其均 匀性， 由于它比较粘稠， 在出机口、 罐车进料口、 人泵口以及摊 铺过程要采取相应措施。 5 粉煤灰混凝土的浇注 煤矿 现代化 2 0 1 0 年第3 期 总第9 6 期 煤石 企业空压机热能回收设计分析 李并民 ( 北京圆之翰煤炭工程设计有 限公 司，北京1 0 0 0 8 8) 摘要本文通过介绍煤矿企业空压机余热回收的设计方法， 指出了传统设计方法中存在的能源浪费 问题， 提出了循环利用、 节能减排、 绿色环保的设计理念， 对于煤矿企业节能降耗、 减少碳排放具有积极的现 实意义。 关键词煤矿企业； 空压机； 余热回收； 设计方法；节能减排 中图分类号 ： T D 4 4 3 + 2 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 0 7 9 7 ( 2 0 1 0 ) 0 3 0 0 8 7 0 2 1 压缩空气在工业中的应用及特点 因空气具有良好的可压缩性和弹性 ， 输送系统简单安全， 所以被广泛应用于工矿企业，主要用作风动设备的动力源或 物料输送。特别是在煤矿井下含有易燃易爆型粉尘和瓦斯的 环境 中，压缩空气更是具 有电力能源 不可 比拟 的安 全性和可 靠性。但是由于空气压缩设备的压缩效率较低 ， 空气压缩后形 成的压力势能只占压缩机输入能量的 2 0 左右 ，压缩机输入 能量的大约 8 0 均以热能的形式排放到环境空气中。将空气 一 级压 缩至 0 8 MP a 时 ， 空 气温度理论温度可达 到 2 6 3 c c， 可见 空压机运行过程 中产生 了大量 的热能 ，具 有极大地 回收利用 价值。所以将空压机产生的热能有效地回收利用 ， 将对节能降 耗 ， 减少碳排放具有 积极的现实意 义。本文结合 工程实例 ， 从 工程设计角度对 空压 机热 能回收应用进行分 析。 2 空压机冷却方式及现状 不论是活塞式空压机 。 还是螺杆 式空压机 ， 为保证 润滑油 性能、 控制机器运行温度， 必须对空压机进行冷却处理 ， 传统 的冷却方式主要包括风冷和水冷。通常情况下按排气容量划 分 ， 中 、 小 型空压机 多采用风 冷 ， 大 、 中型 空压机 多采用 水冷 。 同时空压机的冷却方式 的确定 还应考虑到环 境温度 、湿 度和 当地水 资源情况 ， 比如北 方温度较低 、 空气 干燥 、 水 资源紧张 ， 工程设计 中应首先考虑采用风 冷型空压机 。因为水冷效 果较 好 ， 在有条件的工程 中应考虑采用水冷 。 目前 ，风冷型空压机的冷却热风均采用轴流风机通过导 风管排至室外。水冷型空压机的冷却系统由热水泵、 冷却塔 、 冷水泵及管路组成闭循环系统，空压机排出的冷却热水通过 热 水循环泵排至冷却塔 ，热 水经冷却后再 通过冷水泵供 空压 机 循环使用 。不论风冷还是水冷方式 ， 空压机运行 中产生的热 能全部散发到环境空气中了，并且在冷却过程中采用的轴流 通风机和水泵都需要消耗能量。 在 工矿企业传统工程设计 中 ，各 系统往往 是 由不 同专业 各 自独立 设计的 ， 自成 系统 、 互 不联系 。比如空 压机水冷系统 自成 系统 ， 独立运行 。而供暖 、 浴池 、 食 堂需要热水 的用户 ， 就 根据热 负荷和用水量设计锅炉供 暖 、 供 热水。这样 ， 一边是将 系统余热白白排放到大气中， 不仅造成能源浪费， 而且对环境 造成热污染。另一边却要消耗大量煤炭或燃气等燃料把冷水 加热。长期以来 ， 这种孤立系统的设计方法已造成了大量的能 源浪费 。 以下通 过设 计实例对空 压机 热能 回收利 用的方 法进行分 析 ， 并以此倡导一种循环利用 、 节能减排 、 绿色环保的设计理 念 。 3 风冷型空压机的热能回收设计 对于小排气量的空压机风冷系统，冷却热风最普通的应 用方法是直接用于供暖、 烘干等场所， 仅装备小型轴流风机和 通风管道既可形成系统， 系统简单， 设备投资低。为减小管路 阻力 、 降低功率损耗 和热 能损失 ， 在企业规划设计 时应尽量减 小热源和用户的距离。比如， 将空压站和洗浴室和洗衣机房相 邻建设， 在采暖季节 ， 空压机冷却热风可以通过管路或直接排 入建筑室内， 就可以直接利用冷却热风供暖和烘干， 可节省供 暖费和烘干设备投资及运行费用。与此类似， 在矿井井塔和提 升机房内，大型提升机电机的冷却热风在采暖季节可经过滤 后排入室内， 作为供暖热源， 即不增加设备投资， 也不需要运 ( 1 ) 施工时 当面层 的陶粒 产生露 面现 象时 ， 宜采取加 压振 动， 可用木柏将陶粒压( 拍) 下， 使浆液向上， 再加以抹平， 若采 用插入式振 动时 ， 应快插慢拔 ， 增加插 点 ， 插点布置要 均匀 ， 振 动时间不宜过长 ， 避免陶粒和砂浆 分离 。 ( 2 ) 浇注时粉煤灰混凝土坍落度控制比普通混凝土减小。 ( 3 ) 浇注时， 应注意粉煤灰混凝土的分层离析。 6 粉煤灰混凝土的养护 ( 1 ) 为 了达到设计要求 的强度 ， 应认真做好 养护 。利 用平 均 气温 高于 + 5 o的 自然条件 ，用适 当的材料对混凝 土表面加 以覆盖并浇水，使混凝土在一定的时间内保持水泥水化作用 所需要 的适 当温度和温度条件 。 ( 2 ) 为了确保混凝土强度 良性发展 ， 应根据粉煤灰混凝土 的特征 加强早期养 护 ( 保温保 湿 ) ，且 养护 时间不得低 于 1 0 天 。 ( 3 ) 浇注后， 要及早喷洒养护剂或覆盖外露表面， 但一般 情况下无需喷雾或浇水养护。 ( 4 ) 温过低时， 要采用保温养护措施 ， 且适当延缓拆模时 间 ， 使混 凝土硬化 和强度发展满足施工需要 。 7 小 结 门诊楼工程混凝土施工中通过掺加粉煤灰材料，使各项 性能得到提高，又经过各个单位对各分部工程的严格施工和 监督 ， 门诊楼 工程被评 为省级优 良工程 。 ( 收稿 日期 ： 2 0 1 0 3 1 ) 8 7