防静电不发火混凝土(又称防爆混凝土)是一种兼具不发火(摩擦冲击不产生火花)和防静电(传导静电荷)功能的功能性混凝土,主要用于易燃易爆场所(如油库、厂、弹药库、电子车间),防止因静电火花或摩擦撞击引发的火灾或爆炸事故。其制作与施工需围绕“材料选择-配合比设计-施工工艺-质量检验”四大环节展开,具体步骤:
一、材料选择:核心组分的性能要求
1。 水泥:优先选用32。5级及以上普通硅酸盐水泥(或硅酸盐水泥),避免使用矿渣水泥、火山灰水泥等活性较高的品种(易导致骨料反应影响不发火性能)。水泥需符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB 175)标准,且安定性、强度等指标合格。
2。 骨料:是实现“不发火”的关键组分,需选用质地较软、莫氏硬度≤5的材质(如白云石、石灰石、大理石),其碎石或石屑的粒径宜为0。15-15mm(级配良好,填充密实)。严禁使用花岗岩、河卵石等硬质骨料(易产生火花)。骨料需经权威机构检测,出具《不发火性能检验报告》(符合《建筑地面工程施工质量验收规范》GB 50209-2010要求)。
3。 导电材料:用于实现“防静电”功能,常用金属骨料(如可锻铸铁屑、铜屑、铝屑)或导电矿物(如石墨粉、碳纤维)。金属骨料的粒径需与主骨料匹配(如0。15-5mm),掺量一般为干混材料总量的3%-8%(需通过试验确定最佳比例);导电矿物掺量一般为1%-3%(过量会导致混凝土强度下降)。
4。 外加剂:包括减水剂(如聚羧酸系,减少用水量、提高强度)、防冻剂(如亚硝酸钠,冬季施工防止冻结)、膨胀剂(如UEA,补偿收缩、防止开裂)。外加剂需与水泥、骨料相容,避免影响混凝土的工作性或不发火性能。
二、配合比设计:平衡性能的关键
防静电不发火混凝土的配合比需兼顾强度、不发火性、防静电性三大指标,一般原则如下:
水胶比:控制在0。4-0。5(水胶比过大易导致泌水、强度下降;过小会影响流动性,不利于施工)。
砂率:采用中砂(细度模数2。3-3。0),砂率宜为35%-45%(砂率过高会增加混凝土的干缩性;过低会导致流动性差)。
导电材料掺量:金属骨料(如可锻铸铁屑)掺量为5%(体积比),或石墨粉掺量为2%(质量比)(需通过《防静电性能试验》验证,确保点对点电阻在1×10⁵-1×10⁹Ω之间)。
示例配合比(以C20防静电不发火混凝土为例):水泥300kg/m³、砂650kg/m³、石子1200kg/m³、可锻铸铁屑15kg/m³、减水剂3kg/m³、水180kg/m³(具体配合比需根据原材料性能调整,通过试验确定)。
三、施工工艺:确保性能达标的关键步骤
1。 基层处理:
清除基层表面的灰尘、油污、松散颗粒(用钢丝刷、高压水枪冲洗),确保基层平整、干燥(含水量<8%);
对基层表面的裂缝、蜂窝等缺陷,用环氧树脂砂浆修补平整(避免增强剂渗透受阻)。
2。 铺设导电网络:
按6m×6m的间距铺设不发火金属分格条(如铜条、铝条),分格条需与主体结构有效等电位连接(用铜线焊接,确保静电传导路径畅通);
分格条固定牢固(用专用卡扣或水泥钉),避免施工时移位。
3。 材料搅拌:
采用强制式搅拌机(转速≥1000r/min),先将水加入搅拌桶,再缓慢加入干混粉料(水泥、骨料、外加剂等),搅拌2-3分钟至均匀;
搅拌后静置1-2分钟,排出大气泡,再次低速搅拌30秒即可使用(搅拌时间过长会导致导电材料沉降,影响防静电性能)。
4。 浇筑与振捣:
将搅拌好的混凝土均匀铺设在基层上(厚度根据设计要求,一般≥50mm),用平板振动器振捣2-3分钟(确保混凝土密实,无蜂窝、孔洞);
振捣时避免过振(会导致骨料下沉,影响不发火性能),表面泛浆后停止振捣。
5。 压光处理:
振捣后立即用木抹子搓平(从内向外退着操作,避免留下脚印);
待混凝土表面收水(人踩上去有脚印但不下陷)时,用铁抹子压光(至少3遍,确保表面平整、密实,无抹纹);
分格条处的混凝土需与分格条平齐,避免超高或凹陷。
6。 养护与拆模:
压光完成后24小时内,用锯末、塑料薄膜覆盖并洒水养护(保持表面湿润,避免脱水开裂);
养护时间不少于7天(冬季施工时,养护温度需≥5℃,避免受冻);
拆模时间不少于3天(避免过早拆模导致混凝土表面受损)。
四、质量控制:确保性能符合要求
1。 原材料检验:
水泥、骨料、外加剂需有出厂合格证,并按规范进行复验(如水泥的安定性、骨料的莫氏硬度、导电材料的电阻率);
骨料需《不发火性能检验报告》(符合GB 50209-2010要求)。
2。 施工过程检验:
检查导电网络的铺设情况(分格条间距、等电位连接是否牢固);
检查混凝土的配合比(水胶比、砂率是否符合设计要求)、流动性(坍落度控制在100-150mm之间)、压光质量(表面是否平整、密实)。
3。 成品检验:
不发火性能:按《建筑地面工程施工质量验收规范》GB 50209-2010进行试验(在黑暗环境中,用20N压力、1000r/min砂轮摩擦,无火花产生);
防静电性能:按《防静电工程施工与质量验收规范》GB 50944-2013进行试验(点对点电阻在1×10⁵-1×10⁹Ω之间,系统电阻符合设计要求);
强度:按《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107-2010进行试验(28天抗压强度≥设计强度等级)。
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