電力行業(yè)在煙囪內(nèi)襯設(shè)計中開始采用耐酸膠泥砌筑耐酸磚,并以憎水珍珠巖板做隔熱層,其內(nèi)襯的防腐隔熱性能大有改善。然而,由于以往的做法沒有突破傳統(tǒng)的砌筑模式、砌體的橫、豎縫(尤其是豎向灰縫)不易飽滿,造成磚砌體氣密性不好。另外,隔熱材料的變潮,將引起導(dǎo)熱系數(shù)增大,隔熱性能下降:擺放式設(shè)置的塊狀隔熱層材料的破損、塊與塊之間結(jié)合不嚴(yán)密等因素會導(dǎo)致腐蝕性煙氣很容易穿透砌體和隔熱層而腐蝕外筒壁混凝土、增大溫度應(yīng)力、進(jìn)而產(chǎn)生裂縫,并是腐蝕與裂紋交替作用。此外,采用隔熱層加內(nèi)襯磚的設(shè)計方法,也給煙囪的施工帶來了很大的不方便。如:多種材料(磚、膠泥、隔熱層材料)的運(yùn)輸、保管:隔熱層的設(shè)置(塊與塊間縫的處理)與防潮措施等實(shí)際問題,直接影響了設(shè)計意圖與指標(biāo)的實(shí)現(xiàn),也將影響煙囪的使用年限。
所以很有必要將隔熱層與防腐磚砌體的內(nèi)襯合二為一,即采用具有耐腐蝕性強(qiáng),隔熱性好,強(qiáng)度高的輕質(zhì)或超輕質(zhì)材料及膠結(jié)料,以現(xiàn)澆方式制成輕質(zhì)隔熱耐酸澆注料內(nèi)襯,使其力學(xué)性能、隔熱性能、防腐性能均達(dá)到設(shè)計要求,真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計意圖和指標(biāo)。目前市面上所使用的輕質(zhì)耐酸澆注料多是用耐酸水泥及水結(jié)合在使用效果上達(dá)不到使用要求。
火力發(fā)電廠的燃煤鍋爐排放的煙氣中含有二氧化硫,在煙道和煙囪中溶于水形成稀硫酸,該酸對耐酸澆注料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕。如果為了防腐,可采用耐硫酸鹽水泥,但該水泥對鋁酸三鈣的含量有明確要求,其含量不得大于5%,鋁酸與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成鈣礬石,此時體積增大1.5-2倍,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂破碎而失效。因此采用鋁酸鹽類水泥最為耐酸水泥存在理論感念上的錯誤。在工程中,作為內(nèi)襯材料的膠結(jié)劑或耐酸澆注料都用水玻璃做粘合劑,而鋁酸鹽類水泥的化學(xué)成份中應(yīng)嚴(yán)格要求鋁酸三鈣含量不得大于5%,否則不是耐酸水泥,鋁酸鹽(鋁酸三鈣)含量越大,在硫酸作用下破壞越嚴(yán)重。鋁酸鹽水泥是耐熱水泥非耐酸水泥,因此該技術(shù)上從根本上弄反了,存在嚴(yán)重錯誤。
研制一種輕質(zhì)隔熱耐酸澆注料,其特征在于膨脹頁巖顆粒料、粉煤灰、漂珠、粘合劑和固化劑組成,粘合劑可采用硅酸鈉或硅酸鉀溶液,固化劑可采用磷酸銨或氯化銨(或氟硅酸鈉),將上述材料分配比重后混合在一起,其中膨脹頁巖顆粒其中榮400-550Kg/m³,并且該料未一次膨化成型,不得破碎使用,然后各組分在常溫(5℃以上)下經(jīng)機(jī)械或人工攪拌均勻即獲得干容重800-1100Kg的澆注料,該澆注料的初固時間為40分鐘左右,在模板中澆搗成型,大約2小時完成初凝,24小時后脫模,進(jìn)行自然干燥。同時又對該材料的耐酸性能進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果表明此材料具有良好的耐硫酸腐蝕性能,完全可以滿足鋼筋混凝土煙囪對內(nèi)襯材料的防腐要求。試樣在不同濃度的硫酸溶液中浸泡30天后,測試其抗壓強(qiáng)度均高于其昌文狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度值,即材料經(jīng)硫酸溶液浸泡后抗壓強(qiáng)度不會降低。這是因?yàn)槟z結(jié)劑中未反應(yīng)完全的堿被硫酸中和后,膠結(jié)劑呈穩(wěn)定狀態(tài),且少量產(chǎn)生體積膨脹的反應(yīng)物填充微小孔隙,從而提高材料密實(shí)度的結(jié)果。