1、炎熱、干燥氣候下高絕緣環氧樹脂砂漿施工工法攀鋼集團冶金工程技術有限公司 中國十七冶集團有限公司 周 旭 何小龍 郝永川 胡 騰 劉祖國1 前 言攀枝花市位于四川省的西南部，常年日照達325天左右，平均氣溫在25以上，最高溫度可達45，氣候炎熱、干燥。“攀鋼海綿鈦鎂電解廠房基礎絕緣工程”位于攀枝花市金江高耗能工業園區內，由于該工程屬于高壓生產廠房，電壓高達220kv，強度要求60MP，必須防止生產車間廠房、地坪帶電，給人身造成生命危險。因此設計要求對廠房基礎絕緣值達到500兆歐，絕緣性能要求極高，且該工程施工階段為2010年3月-7月，正處于攀枝花氣候最為炎熱、干燥時期。為了滿足其絕緣性能，對高

2、壓廠房常規使用的絕緣材料（如橡膠等）的絕緣性能和強度進行比較，從質量、安全、環保、經濟等方面綜合考慮，確定采用環氧樹脂作為絕緣施工材料。但是按照常規施工方法，環氧樹脂是作為砼或防腐材料使用，在國內采用環氧樹脂作為絕緣材料進行施工還無此先例，因此，必須對環氧樹脂及其輔料的絕緣及強度性能在炎熱、干燥氣候下進行試驗、檢測，確定最佳配合比及涂刷施工工藝用于指導施工，由此形成了“炎熱、干燥氣候下高絕緣環氧樹脂砂漿施工工法”。該工法的主要創新點是對在炎熱、干燥氣候下高絕緣環氧樹脂砂漿配合比的確定和環氧樹脂涂刷。該技術成功實施后，先后榮獲攀鋼集團公司及攀枝花市2010年度科技進步獎；中國冶金建設協會部級工法

3、；發明專利獲得國家專利局的受理；通過中國冶金建設協會部級關鍵技術鑒定，該技術處于國內領先水平；通過國際國內查新，該技術填補了國內環氧樹脂作為絕緣材料施工技術的空白，拓展了環氧樹脂的使用領域，達到國際先進水平。2 工法特點該工法屬于四新技術范疇，對作業環境的適應性強，與傳統方法比較(如橡膠絕緣)，在質量、安全、環保、經濟等方面有突出特點。3 適用范圍該工法適用于各個地區內新舊建、構筑物及設備基礎的高絕緣施工，適用范圍廣泛。 4 工藝原理根據環氧樹脂的絕緣性能，并在干燥、炎熱條件下選擇環氧樹脂砂漿最佳配合比，使絕緣能力最佳化，并根據施工工藝試驗結果進行施工、檢驗和驗收。5 施工工藝流程及操作要點5

4、.1 施工工藝流程環氧適樹脂砂漿配合比的確定涂刷試驗及絕緣能力檢驗環氧樹脂砂漿的施工及驗收 5.2 操作要點5.2.1 環氧樹脂砂漿配合比的確定1 選擇參照表根據防腐工程施工經驗，選用E44環氧樹脂、低毒的T31固化劑和本地區特有高硬度的石英石做灌漿料，其環氧樹脂配合比以環氧樹脂適用在防腐上的配合比為基本參照。 環氧樹脂配合比（重量比）（防腐規范中提取） 表5.2.1材料名稱環 氧 樹 脂固化劑T31稀釋劑骨 料（石英粗砂、石英細砂、石英粉）高分子 砂漿灌漿料10020-3010-205002 環氧樹脂及骨料用量確定以上表中環氧樹脂用量100kg為基數增減其用量配制環氧砂漿，以每次減少環氧樹脂

5、5kg分三組（即95kg、90kg、85kg）進行試配；每次試配后制作標準試塊，與施工現場同條件下進行養護，3天后進行試壓及絕緣檢測。然后根據試驗室強度試壓報告及絕緣測試值確定環氧樹脂的用量，根據實驗檢測報告及絕緣測試值確定，環氧樹脂用量90kg。根據本地區石英石硬度比普通石英石硬度高（實驗得出本地區石英石的二氧化硅含量達到9798%）的特殊情況，在滿足砂漿的和易性的基礎上，根據試驗，骨料按基本參照表中石英粗砂、石英細砂及石英粉的用量比例調整為1.5：1.8：1，滿足強度要求。3 固化劑用量確定環氧樹脂在原有比例上減少后，固化劑的使用量減少，且根據施工現場的高溫天氣（32以上），為達到環氧樹脂

6、的正常固化，同時滿足施工的要求及進度，需要對固化劑進行試配。由于自然氣溫高（32以上），固化劑的使用比例需要在廠家指定的范圍內具體確定用量，按生產廠家要求T31固化劑在環氧樹脂的2030%（重量比）。根據現場施工時段中，一天氣溫的變化，通過試驗確定采用固化劑用量比例為環氧樹脂重量的24%。4 稀釋劑用量確定通過施工現場環境溫度、濕度及試驗確定為環氧樹脂重量的30%。5 環氧樹脂灌漿料配合比的確定通過對自然氣溫在32及以上的條件下施工時，環氧樹脂用量和固化劑配合比的實驗，在滿足高分子砂漿灌漿料強度值60MP，絕緣值500兆歐的基礎上，確定了在攀枝花特有的炎熱、干燥氣候條件下高絕緣環氧樹脂砂漿配合

7、比（重量比）： 實驗后環氧樹脂配合比（重量比） 表5.2.6材料名稱環氧 樹脂固化劑T31稀釋劑骨 料（石英粗砂、石英細砂、石英粉）環氧樹脂 砂 漿9021.6274255.2.2 涂刷試驗及絕緣檢測根據實驗室配制的環氧樹脂砂漿進行涂刷試驗，并對不同的涂刷層厚度進行絕緣檢測，確定涂刷三遍，厚度達到5mm即可保證設計時的絕緣要求。5.2.3 環氧樹脂砂漿的施工及驗收1、首先對結構基礎進行處理，確保砼基面含水率在6%以下的前提下，需要先把砼基面清理干凈，并在二十分鐘內，對其涂刷第一遍環氧樹脂膠泥，固化后再進行第二遍、第三遍涂刷，最終厚度達到5mm。在涂刷過程中涂刷均勻，并保證基面干燥。2、用環氧樹

8、脂砂漿對基底找平，待其完全固化后再鋪50mm厚的輝綠巖鑄石板。3、在輝綠巖鑄石板上用40mm厚的環氧樹脂砂漿進行第二次找平，待其完全達到設計抗壓值后進行插柱施工。4、柱頭用環氧樹脂進行涂刷，在第一遍固化后再進行第二遍、第三遍涂刷。在涂刷過程中涂刷均勻，并保證基面干燥。5、在柱插入杯口并修正后，在柱與杯口之間先用5mm厚的環氧樹脂膠泥打底，然后再大量灌入環氧樹脂砂漿，并壓實，進行自然養護，使其達到要求強度后，再取掉柱與杯口之間的臨時固定屑子。6、在環氧樹脂施工完畢后，采用塑料薄膜進行遮蓋，防止太陽光直接暴曬。7、驗收：嚴格按照“炎熱、干燥氣候下高絕緣環氧樹脂砂漿施工技術”企業標準進行驗收。5.3

9、 注意事項由于環氧樹脂受溫度影響較大，針對施工環境氣溫高的特性，環氧樹脂需要放置在陰涼、通風處，避免暴曬。為滿足施工需求，可以先進行環氧樹脂的稀釋，把稀釋后的環氧樹脂用大桶存放在陰涼處待用并密封保存，稀釋的環氧樹脂必須在短期內使用完畢；在稀釋過程中需要注意安全防護用品的佩戴，以免出現對人體的傷害。當天配制的環氧樹脂砂漿用量必須與施工使用量相一致，避免造成對環境的污染和材料的浪費。6 材料與設備 6.1 材料此工法中使用的主材為E44環氧樹脂和低毒的T31固化劑，輔料為本地區特有高硬度的石英石。T31固化劑是一種固化劑中的改性材料，比原固化劑（如乙二氨）具有便于施工、稱量、低毒等優點，T31沒有

10、油性和揮發性，而乙二氨有揮發性和強烈的刺激性氣味，且有毒，不便于施工。采用的稀釋劑為丙酮，具有稀釋能力強、有揮發性的特點，比二甲苯的稀釋能力強，因此采用丙酮做為稀釋劑，從而提高效率且保證了工程質量。6.2 機具設備測試絕緣值的搖表、多組試壓盒、實驗震動臺、標準稱量器具、手推車及常規機具。 6.3 勞動組織 勞動力計劃量一覽表 表6.3編號工種名稱人 數進場時間1配料工 6按施工進度進場2普 工20按施工進度進場3灌料操作工8按施工進度進場4管理人員8按施工進度進場合計42注：可根據現場實際情況做調整7 質量控制7.1、控制施工過程中的配合比實施；7.2、一組料配好后，在環氧樹脂料未出現固化狀態

11、前用完。7.3、在確保砼基面含水率在6%以下的前提下，需要先把杯口砼基面用人工清理干凈，在清理完后二十分鐘內，對其涂刷第一道環氧樹脂膠料，在環氧樹脂固化后再進行第二道、第三道涂刷。為確保施工質量，在涂刷過程中不能有漏刷、保證基面干燥。8 安全措施8.1 嚴格執行建筑施工安全檢查標準JGJ59-99。8.2 加強安全教育，使操作人員牢固樹立“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針，認識到安全生產、文明施工的重要性。8.3 進入現場必須戴安全帽，穿戴好勞動防護用品，防止化學物品對人體的傷害。8.4 在對環氧樹脂稀釋過程中，操作人員需戴口罩及防護眼鏡。8.5 嚴格按國家安全標準及規范進行施工。開好班前

12、會和周安全活動。8.6現場設專職安全管理人員。各種機具及電器設施要專人專用，并做好防雷接地裝置。8.7在危險地點設置醒目的安全警示標志。8.8做好施工現場的安全保衛工作，防止材料丟失。8.9 活區內做好消防工作，以防火災。9 環保措施9.1 做好個人防護，統一穿戴安全帽和工作服均為黃色，并使用防護眼鏡、面罩、手套，絕緣鞋等。9.2 根據現場實際情況對材料集中分類堆放，并堆碼整齊。9.3工程剩余的施工余料不能隨意亂放，需要挖置深坑進行掩埋。9.4 現場施工污水不得隨意排放，必須嚴格按相關要求進行排放。10 效益分析10.1 經濟效益根據新的配合比，可節約：1、環氧樹脂35噸，節約成本：35噸&#

13、215;3.8萬/噸=133萬元人民幣；2、固化劑8噸，節約成本：8噸×2.9萬/噸=23.2萬元3、骨料25噸，節約成本：25噸×2.9萬/噸=72.5萬元通過采用新配制的絕緣施工材料，節約成本228.7萬元。10.2 社會效益10.2.1通過該工法的成功運用，不僅擴展了環氧樹脂的使用領域，填補了國內在炎熱、干燥氣候條件下環氧樹脂用作高絕緣材料施工的空白，同時也為同類工程施工提供了理論依據和技術支持。10.2.2環氧樹脂砂漿無需高溫加熱，只需采用現場直接拌合而成，這樣減少了環境污染及對人體的傷害，為環保工作做出了突出的貢獻。10.2.3 通過該工法成功實施，縮短了工期，為

14、甲方提前投產創造了條件。11 應用實例1、工程名稱：攀鋼海綿鈦鎂電解廠房基礎絕緣工程開工時間：2010年3月竣工時間：2010年7月通過在該工程使用炎熱、干燥氣候下，高絕緣環氧樹脂砂漿施工工法后，得到了甲方及監理、設計的共同認可，不緊確保了施工質量還提前了工期，創新了環氧樹脂在不同環境氣候條件下的施工方法。2、工程名稱：攀鋼煉鐵廠燒結系統改造工程開工時間：2010年1月竣工時間：2010年5月攀鋼煉鐵廠燒結系統技術改造（二期）保產還建及配套能源介質工程施工中，設計要求對外圍袋式除塵系統及還建高壓室進行基礎及地坪絕緣施工。 通過采用“炎熱、干燥氣候條件下高絕緣環氧樹脂砂漿施工技術”對該廠房基礎、地坪進行絕緣施工，充分利用環氧砂漿的絕緣性能。該方法技術性強且操作簡單、安全可靠，滿足設計要求。3、工程名稱：攀鋼熱電廠55MW發電機組工程開工時間：2010年3月竣工