环氧树脂施工工法材料

炎热、干燥气候下高绝缘环氧树脂砂浆

施工工法

攀钢集团冶金工程技术有限公司 中国十七冶集团有限公司

周 旭 何小龙 郝永川 胡 腾 刘祖国

1 前 言

攀枝花市位于四川省的西南部，常年日照达325天左右，平均气温在25℃以上，最高温度可达45℃，气候炎热、干燥。

“攀钢海绵钛镁电解厂房基础绝缘工程”位于攀枝花市金江高耗能工业园区内，由于该工程属于高压生产厂房，电压高达220kv，强度要求60MP，必须防止生产车间厂房、地坪带电，给人身造成生命危险。因此设计要求对厂房基础绝缘值达到500兆欧，绝缘性能要求极高，且该工程施工阶段为2010年3月-7月，正处于攀枝花气候最为炎热、干燥时期。为了满足其绝缘性能，对高压厂房常规使用的绝缘材料（如橡胶等）的绝缘性能和强度进行比较，从质量、安全、环保、经济等方面综合考虑，确定采用环氧树脂作为绝缘施工材料。但是按照常规施工方法，环氧树脂是作为砼或防腐材料使用，在国内采用环氧树脂作为绝缘材料进行施工还无此先例，因此，必须对环氧树脂及其辅料的绝缘及强度性能在炎热、干燥气候下进行试验、检测，确定最佳配合比及涂刷施工工艺用于指导施工，由此形成了“炎热、干燥气候下高绝缘环氧树脂砂浆施工工法”。

该工法的主要创新点是对在炎热、干燥气候下高绝缘环氧树脂砂浆配合比的确定和环氧树脂涂刷。

该技术成功实施后，先后荣获攀钢集团公司及攀枝花市2010年度科技进步奖；中国冶金建设协会部级工法；发明专利获得国家专利局的受理；通过中国冶金建设协会部级关键技术鉴定，该技术处于国内领先水平；通过国际国内查新，该技术填补了国内环氧树脂作为绝缘材料施工技术的空白，拓展了环氧树脂的使用领域，达到国际先进水平。

2 工法特点

该工法属于四新技术范畴，对作业环境的适应性强，与传统方法比较(如橡胶绝缘)，在质量、安全、环保、经济等方面有突出特点。

3 适用范围

该工法适用于各个地区内新旧建、构筑物及设备基础的高绝缘施工，适用范围广泛。

4 工艺原理

根据环氧树脂的绝缘性能，并在干燥、炎热条件下选择环氧树脂砂浆最佳配合比，使绝缘能力最佳化，并根据施工工艺试验结果进行施工、检验和验收。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

5.2 操作要点

5.2.1 环氧树脂砂浆配合比的确定

1 选择参照表

根据防腐工程施工经验，选用E—44环氧树脂、低毒的T31固化剂和本地区特有高硬度的石英石做灌浆料，其环氧树脂配合比以环氧树脂适用在防腐上的配合比为基本参照。

环氧树脂配合比（重量比）（防腐规范中提取） 表5.2.1

2 环氧树脂及骨料用量确定

以上表中环氧树脂用量100kg为基数增减其用量配制环氧砂浆，以每次减少环氧树脂5kg分三组（即95kg、90kg、85kg）进行试配；每次试配后制作标准试块，与施工现场同条件下进行养护，3天后进行试压及绝缘检测。然后根据试验室强度试压报告及绝缘测试值确定环氧树脂的用量，根据实验检测报告及绝缘测试值确定，环氧树脂用量90kg。

根据本地区石英石硬度比普通石英石硬度高（实验得出本地区石英石的二氧化硅含量达到97—98%）的特殊情况，在满足砂浆的和易性的基础上，根据试验，骨料按基本参照表中石英粗砂、石英细砂及石英粉的用量比例调整为1.5：1.8：1，满足强度要求。

3 固化剂用量确定

环氧树脂在原有比例上减少后，固化剂的使用量减少，且根据施工现场的高温天气（32℃以上），为达到环氧树脂的正常固化，同

时满足施工的要求及进度，需要对固化剂进行试配。

由于自然气温高（32℃以上），固化剂的使用比例需要在厂家指定的范围内具体确定用量，按生产厂家要求T31固化剂在环氧树脂的20—30%（重量比）。根据现场施工时段中，一天气温的变化，通过试验确定采用固化剂用量比例为环氧树脂重量的24%。

4 稀释剂用量确定

通过施工现场环境温度、湿度及试验确定为环氧树脂重量的30%。

5 环氧树脂灌浆料配合比的确定

通过对自然气温在32℃及以上的条件下施工时，环氧树脂用量和固化剂配合比的实验，在满足高分子砂浆灌浆料强度值60MP，绝缘值500兆欧的基础上，确定了在攀枝花特有的炎热、干燥气候条件下高绝缘环氧树脂砂浆配合比（重量比）：

实验后环氧树脂配合比（重量比） 表5.2.6

5.2.2 涂刷试验及绝缘检测

根据实验室配制的环氧树脂砂浆进行涂刷试验，并对不同的涂刷层厚度进行绝缘检测，确定涂刷三遍，厚度达到5mm即可保证设计时的绝缘要求。

5.2.3 环氧树脂砂浆的施工及验收

1、首先对结构基础进行处理，确保砼基面含水率在6%以下的前提下，需要先把砼基面清理干净，并在二十分钟内，对其涂刷第一

遍环氧树脂胶泥，固化后再进行第二遍、第三遍涂刷，最终厚度达到5mm。在涂刷过程中涂刷均匀，并保证基面干燥。

2、用环氧树脂砂浆对基底找平，待其完全固化后再铺50mm厚的辉绿岩铸石板。

3、在辉绿岩铸石板上用40mm厚的环氧树脂砂浆进行第二次找平，待其完全达到设计抗压值后进行插柱施工。

4、柱头用环氧树脂进行涂刷，在第一遍固化后再进行第二遍、第三遍涂刷。在涂刷过程中涂刷均匀，并保证基面干燥。

5、在柱插入杯口并修正后，在柱与杯口之间先用5mm厚的环氧树脂胶泥打底，然后再大量灌入环氧树脂砂浆，并压实，进行自然养护，使其达到要求强度后，再取掉柱与杯口之间的临时固定屑子。

6、在环氧树脂施工完毕后，采用塑料薄膜进行遮盖，防止太阳光直接暴晒。

7、验收：严格按照“炎热、干燥气候下高绝缘环氧树脂砂浆施工技术”企业标准进行验收。

5.3 注意事项

由于环氧树脂受温度影响较大，针对施工环境气温高的特性，环氧树脂需要放置在阴凉、通风处，避免暴晒。为满足施工需求，可以先进行环氧树脂的稀释，把稀释后的环氧树脂用大桶存放在阴凉处待用并密封保存，稀释的环氧树脂必须在短期内使用完毕；在稀释过程中需要注意安全防护用品的佩戴，以免出现对人体的伤害。当天配制的环氧树脂砂浆用量必须与施工使用量相一致，避免造成对环境的污染和材料的浪费。

6 材料与设备

6.1 材料

此工法中使用的主材为E—44环氧树脂和低毒的T31固化剂，辅料为本地区特有高硬度的石英石。T31固化剂是一种固化剂中的改性材料，比原固化剂（如乙二氨）具有便于施工、称量、低毒等优点，T31没有油性和挥发性，而乙二氨有挥发性和强烈的刺激性气味，且有毒，不便于施工。采用的稀释剂为丙酮，具有稀释能力强、有挥发性的特点，比二甲苯的稀释能力强，因此采用丙酮做为稀释剂，从而提高效率且保证了工程质量。

6.2 机具设备

测试绝缘值的摇表、多组试压盒、实验震动台、标准称量器具、手推车及常规机具。

6.3 劳动组织

劳动力计划量一览表 表6.3

注：可根据现场实际情况做调整

7 质量控制

7.1、控制施工过程中的配合比实施；

7.2、一组料配好后，在环氧树脂料未出现固化状态前用完。

7.3、在确保砼基面含水率在6%以下的前提下，需要先把杯口砼基面用人工清理干净，在清理完后二十分钟内，对其涂刷第一道环氧树脂胶料，在环氧树脂固化后再进行第二道、第三道涂刷。为确保施工质量，在涂刷过程中不能有漏刷、保证基面干燥。

8 安全措施

8.1 严格执行《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99。

8.2 加强安全教育，使操作人员牢固树立“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，认识到安全生产、文明施工的重要性。

8.3 进入现场必须戴安全帽，穿戴好劳动防护用品，防止化学物品对人体的伤害。

8.4 在对环氧树脂稀释过程中，操作人员需戴口罩及防护眼镜。

8.5 严格按国家安全标准及规范进行施工。开好班前会和周安全活动。

8.6现场设专职安全管理人员。各种机具及电器设施要专人专用，并做好防雷接地装置。

8.7在危险地点设置醒目的安全警示标志。

8.8做好施工现场的安全保卫工作，防止材料丢失。

8.9 活区内做好消防工作，以防火灾。

9 环保措施

9.1 做好个人防护，统一穿戴安全帽和工作服均为黄色，并使用防护眼镜、面罩、手套，绝缘鞋等。

9.2 根据现场实际情况对材料集中分类堆放，并堆码整齐。

9.3工程剩余的施工余料不能随意乱放，需要挖置深坑进行掩埋。

9.4 现场施工污水不得随意排放，必须严格按相关要求进行排放。

10 效益分析

10.1 经济效益

根据新的配合比，可节约：

1、环氧树脂35吨，节约成本：35吨×3.8万/吨=133万元人民币；

2、固化剂8吨，节约成本：8吨×2.9万/吨=23.2万元

3、骨料25吨，节约成本：25吨×2.9万/吨=72.5万元 通过采用新配制的绝缘施工材料，节约成本228.7万元。 10.2 社会效益

10.2.1通过该工法的成功运用，不仅扩展了环氧树脂的使用领域，填补了国内在炎热、干燥气候条件下环氧树脂用作高绝缘材料施工的空白，同时也为同类工程施工提供了理论依据和技术支持。

10.2.2环氧树脂砂浆无需高温加热，只需采用现场直接拌合而成，这样减少了环境污染及对人体的伤害，为环保工作做出了突出的贡献。

10.2.3 通过该工法成功实施，缩短了工期，为甲方提前投产创造了条件。

11 应用实例

1、工程名称：攀钢海绵钛镁电解厂房基础绝缘工程

开工时间：2010年3月

竣工时间：2010年7月

通过在该工程使用《炎热、干燥气候下，高绝缘环氧树脂砂浆施工》工法后，得到了甲方及监理、设计的共同认可，不紧确保了施工质量还提前了工期，创新了环氧树脂在不同环境气候条件下的施工方法。

2、工程名称：攀钢炼铁厂烧结系统改造工程

开工时间：2010年1月

竣工时间：2010年5月

攀钢炼铁厂烧结系统技术改造（二期）保产还建及配套能源介质工程施工中，设计要求对外围袋式除尘系统及还建高压室进行基础及地坪绝缘施工。

通过采用“炎热、干燥气候条件下高绝缘环氧树脂砂浆施工技术”对该厂房基础、地坪进行绝缘施工，充分利用环氧砂浆的绝缘性能。该方法技术性强且操作简单、安全可靠，满足设计要求。

3、工程名称：攀钢热电厂55MW发电机组工程

开工时间：2010年3月

竣工时间：2010年7月

“攀钢热电厂55MW发电机组工程”主厂房高低压配电室及机炉集中控制室，基础位于主厂房H—J列 (6)-(9)线之间，地坪平面尺寸为77.6m×35m，设备基础共44个，由于该厂房为高压厂房，对柱基础、设备基础及地坪的绝缘性能要求高。

通过采用“炎热、干燥气候条件下高绝缘环氧树脂砂浆施工技术”对该厂房基础进行绝缘施工。工序操作简单、安全、环保，充分利用环氧树脂砂浆的绝缘性能，使基础及地坪达到了极高的绝缘值，满足了设计要求。