沈鹏 张祝永
四川山海中恒检测技术有限公司 四川 成都 610000
摘要：筒仓结构为水泥熟料生产过程中的重要构成设施之一，作用主要是存储大量水泥散料，多利用滑模施工建设而成。但因储料自身的一些属性，如温度、颗粒内径、腐蚀性等因素及在施工操作缺陷的作用下，很容易导致水泥熟料库仓壁在投用一段时间后便出现程度不一的裂痕，甚至是砼结构破损、剥落等情况，对构筑物使用过程的安全性构成严重威胁，甚至出现坍塌事件。故而，有效控制裂痕的扩展、砼保护层剥落等情况，是确保水泥物料安全、顺利生产的关键一环。
关键词：水泥熟料筒仓；结构检测鉴定；加固处理
引言
通过提高生料的质量、降低回转窑工况波动情况，水泥生产工厂可以协调生料配料与熟料煅烧这两个环节。本文主要探寻基于预测熟料质量的优化水泥生料配料，利用各种数据软件对于水泥配料进行预测分析，以自动化数据分析代替人工配料计算的方法。此方法对于提高水泥生料配料的精确度、稳定相关生料的质量有着巨大的帮助，还对于提高厂区最终水泥生产质量具有一定帮助。最终可以促进水泥的生料配料实现自动化。
1地基基础检测检查
现场检查本筒仓现状，上部结构未见显著的沉降裂缝、变形与位移情况，地坪也未发生沉降裂缝。在场地中具备观测条件的位置利用全站仪于筒仓周边北、东、西方向布置三个测站，各测站在筒仓顶、底部分别布设一个测点，利用平距法检测出各对测点间的水平分量，而后测算倾斜率，测得当前最大倾斜率为1.89%，在相关规范的约束区间内。
2生料配料的控制
由于生料检测设备的技术更新水泥生料的配比得以不断改进，在计算层次上，基础数据获取的难度较高并且具有诸多不确定的因素，通过改进计算系统的性遗传算法来获取生料最佳程度的调配方案，可以在后续对于质量进行更加优化的控制。建立系统的知识库去解决后续生料率值变化较强烈的情况，使用多种人工智能系统控制生产的规则可得出最终的优化配比。在不同的研究领域还有基于多种生料成分检测设备，运用相关荧光分析的技术检测水泥生料成分的占比；基于原材料中子活化等分析生料成分，最大程度采用最优算法的自动控制系统。相关领域的专家发明出自动计算出生率的自控系统，在线分析仪可以通过元素自动检测生料中氧化物的含量，并且运用最小二乘法去推算出原始水泥中氧化物的占比。
3检测上部主体结构
（1）检测砼强度。设计砼强度为C30，在具有检测条件的部位，检测支撑结构与仓体的砼强度。通过检测发现，由于钻芯法检测结果不符合现行技术标准规定，意味着不能利用钻芯法的检测结果修正与批量化推定回弹法的检测结果。故而，综合分析回弹法与钻芯法检测结果，0m～3.7m、3.7m～8.9m、8.9m～14.162m、14.162m～38.165m所测构件砼强度最低分别是19.3MPa、21.2MPa、17.2MPa、36.0MPa。（2）检测钢筋配置。经检测后发现，所测的内、外筒测位内存有22%环向钢筋间距和11%竖向钢筋间距正偏差不符合质量验收的规范要求，仓壁测位中环向、竖向钢筋间距正偏差的不合格率分别为25%和42%。
4硫铝酸盐水泥熟料
硫铝酸盐水泥熟料是指主要矿物为C4A3Sˉ（55%~75%）、C2S（15%~30%）、C4AF（3%~6%）的水泥熟料。
硫铝酸盐水泥熟料中的C4A3Sˉ水化较快，可以增强水泥的早期强度，C2S水化进程较慢，但是在石膏存在的条件下，随着时间的延长水化速度会加快，从而可以保证后期强度的发展。脱硫石膏、电解镁渣、化成箔废渣、石油焦脱硫灰渣等工业固废中均含有大量的SO3，可以来替代水泥熟料生产过程中的硫质原料。使用铝矾土、赤泥和脱硫石膏等作为原料，于1300℃制得硫铝酸盐水泥熟料，其中脱硫石膏充当硫和一些钙质原料，赤泥可以提供必要的铝，硅和大部分钙质原料，且脱硫石膏和赤泥的含量占总原料的70%~90％。通过对熟料进行XRD分析，结果显示熟料的主要成分为β-C2S、C4A3Sˉ、C2F、C2AS，这一研究综合利用了工业固废，为水泥煅烧提供了新原料。选用焚烧飞灰、脱硫石膏和铝矾土等作为原料。在煅烧温度为1250℃时，制备出性能良好的硫铝酸盐水泥熟料，其中城市生活垃圾焚烧飞灰掺量为30.89%。XRD测试结果显示，其主要矿物成分为β-C2S、C4A3Sˉ、C2AS和C12A7，其28d强度可达93.4MPa，表明该熟料性能良好。以电解锰渣和镁渣为原料制备硫铝酸盐水泥熟料。在烧结温度为1260℃、保温时间为30min时，成功制备出主要矿物为C4A3Sˉ和C2S的水泥熟料。两种废渣的掺量分别可达到21%，当掺入15%石膏时，放出的水化热量最多，制备出的水泥力学性能最好，28d的抗折强度为5.1MPa，抗压强度为31.2MPa。
5加固措施与方法
通过检测筒仓的地基与基础、钢筋保护层厚度、仓壁破损状况等，发现其对筒仓正常、安全使用过程形成极为严重的影响，损伤了构筑物的正常使用功能，结合结构检测结果，分析其损伤原因，综合多种因素，决定对筒仓采用增大截面法进行加固处理，借此方法使筒仓的后续正常使用得到一定的保障。对仓壁实施加固处理措施前，须搭建稳固、安全的脚手架。并且尽可能选用短杆作为脚手架的水平横杆，以便留置出较宽广的操作空间及用于提升物料的通道。清除受损砼及表面存有的杂物，因为本筒仓受损方位、受损的严重程度欠缺均匀性，故而要确保加固措施应用的针对性，先顺沿水平方向凿除全部空鼓、疏松、酥脆的部位，加强对凿除深度的控制，即≤100mm；针对未出现空鼓、疏松、酥脆的情况及砼保护层没有掉落的部位，应对砼表面进行凿毛处理，建议将其深度控制在15mm～20mm之间。若凿毛面积相对较大，则建议联合使用冲击钻等机械法进行施工，具体操作阶段应加大对钢筋的保护力度；凿除砼后，认真冲洗砼表面，这是提升新旧砼结合效果的有效方法之一；督导施工人员严格依照有关技术规范开展砼施工活动，龄期以后建议使用钻芯法检测新旧砼的结合情况，建议钻取芯样数目≥9个。做好仓壁钢筋的修复。
结束语
施工工艺实施阶段欠缺规范性、筒仓投用阶段内外形成较大温差、水泥熟料运送过程中形成较大的摩擦力等，均可能导致筒仓应用时形成大量裂缝、砼脱落及钢筋裸露，甚至磨损等不良情况，势必会降低构筑物使用过程的安全性，影响企业正常生产活动的推进过程，甚至引起突发事故。故而，应积极分析筒仓应用阶段结构缺陷相关问题的成因，加强现场勘探调查，准确鉴定主要结构的承载性能，结合现有技术设备条件等，对砼、钢筋等进行修复处理，及时消除缺陷，使水泥熟料筒仓使用安全性得到更大的保障。
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