一、前言
油罐基礎(chǔ)瀝青砂墊層是金屬油罐的承載接觸面,也是保護油罐底板不發(fā)生電化學(xué)腐蝕,阻隔砂墊層毛細水上升的重要措施。
在建罐過程中,它為油罐提供了一個堅實的初始表面和標準的水平參照面。如果出現(xiàn)了缺陷和誤差,會造成罐體垂直偏差超標,影響浮盤的升降和物料計量。甚至?xí)褂凸薜装逄嵩缡p小油罐的使用壽命和儲油安全。
二、瀝青砂墊層的定義和構(gòu)造原理
瀝青砂墊層是由一定細度模數(shù),連續(xù)級配的砂子和瀝青膠結(jié)材料組成的混合物。它的構(gòu)造是由砂子顆粒形成嵌鑲模樣的組織,砂粒之間有一定的嵌固力和摩阻力。瀝青膠結(jié)材料把砂子的顆粒間隙填充,并把它們粘結(jié)在一起,使其具有一定的物理力學(xué)性能。
在材料性質(zhì)和施工工藝不變的情況下,瀝青砂漿的質(zhì)量由與下幾個因素有關(guān):
1)瀝青和砂子的配合比是否適當。(取決于配合比設(shè)計、試驗、選用)
2)瀝青和砂粒的結(jié)合能力,這與施工質(zhì)量和材料質(zhì)量有關(guān),如熱作法瀝青炒焦,砂中含水,含有草根等有機物都會使結(jié)合力降低。
3)瀝青膠結(jié)料所形成的薄膜厚度與最可能的粒結(jié)表面。試驗證明(施工實際也證明)砂子顆粒間的總表面積決定瀝青薄膜的厚度。瀝青摻量一定的情況下,砂粒越細,瀝青膜愈薄,強度也愈高。但瀝青膜薄到不能將砂子顆粒包裹粘結(jié),強度又會急劇降低。因此,細砂和特細砂總表面積,需瀝青膠結(jié)料多一些,中砂和粗砂總表面積小,需瀝青膠結(jié)料少一些。
三、瀝青砂墊層的技術(shù)性能要求
1)不發(fā)生火花不導(dǎo)電
在和金屬發(fā)生摩察,碰撞等機械作用時,就不發(fā)生火花和產(chǎn)生灼熱。并具有一定的絕緣性能。這是保證儲油安全和防止油罐底板腐蝕的重要性能。
2)有足夠的力學(xué)強度
在油罐全充裝的情況下,不發(fā)生的變形。作為油罐基礎(chǔ)的表面,承載力要能滿足油罐安全儲油的要求。
3)有良好的溫度穩(wěn)定性
由于瀝青砂漿是一種彈塑性材料,它的主要缺點是:強度隨溫度變化。溫度升高時強度降低,溫度降低時強度升高。一般在設(shè)計時已作了考慮,使瀝青砂漿在當?shù)刈罡邭鉁叵戮哂凶銐虻膹姸龋诋數(shù)刈畹蜏囟葧r以保持一定的塑性,不致破裂。在沒有極端氣候的地區(qū),有時在設(shè)計中沒有具體規(guī)定,下面提出一種施工選用材料參考。
a)當?shù)亟^對最高氣溫在此35°C以上時,瀝青選取10#石油瀝青,調(diào)配一些高標號石油瀝青。
b)當?shù)亟^對最高氣溫在此35°C以下時,選派30甲石油瀝青。
4)密實性
瀝青砂漿的容重為2200~2340kg/m3。如果容重低于這個數(shù)值區(qū)間,則可判定瀝青砂漿的密實性不好。如果施工時沒壓實或砂粒中摻雜有量有機物(草根、樹葉等)就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
5)不透水性
質(zhì)量良好,壓實率符合要求的瀝青砂墊層有一定的耐水性和不透水性。施工時若配合比不當(瀝青膠結(jié)料太少),密實度不好,瀝青炒焦都會造成瀝瀝青砂墊層透水。一般現(xiàn)場作試驗確定不透水性能的好壞。有些表層發(fā)生剝蝕現(xiàn)象的瀝青砂墊層,耐水性一定不合格。
6)有一定的耐久年限
一般瀝青砂漿的壽命和耐久年限于油罐使用壽命。但由于施工中的上述質(zhì)量原因使瀝青砂墊層的功能早期失效的情況時有發(fā)生,造成油罐底板腐蝕穿孔漏油,浸溶瀝青砂墊層,更加快了瀝青砂墊層的破壞。造成惡性循環(huán)。(當然也有油罐底板焊接質(zhì)量問題,穿孔造瀝青砂墊層破壞的情況)
7)石油瀝青砂漿固化后的物理學(xué)性能指標
a)20℃時抗壓強度>300kpa
b)50℃時抗壓強度>10kpa
c)溫度穩(wěn)定系數(shù)(KT×R20℃/R50℃)不于3.5
d)吸水率(體積)不于3%.
e)膨脹率不于1%.
四、材料選擇
1)瀝青:
油罐基礎(chǔ)瀝青砂漿墊層拌合配制應(yīng)選建筑石油瀝青,推薦原則系數(shù)第二(3條)方法,若地面受熱溫度達到50°C時,應(yīng)采取適當措施,如加改性填料等方法提高墊層的耐熱度。若油罐系熱油罐,除采取上述相應(yīng)的措施外,還要在結(jié)構(gòu)處理上作調(diào)整,如作耐熱磚墊層等。
有時一種牌號瀝青不能滿足技術(shù)要求,可以進行兩種牌號瀝青的參配調(diào)制,較軟瀝青摻量度按下式計算。
較軟瀝青參量(%)= 軟硬瀝青軟化點—要求軟化點
軟硬瀝青軟化點—較軟瀝青軟化點
瀝青質(zhì)量應(yīng)符合《GB50494》標準
2)砂子:
砂子是瀝青砂漿的骨料,應(yīng)質(zhì)地堅硬,多梭角,表面粗糙,并有一定期顆粒級配,含泥量不得于5%。一般建筑澆筑混凝土的砂子符合要求。質(zhì)量應(yīng)符合《****標準》。
3)焦油瀝青不甘落后能作為瀝青砂墊層材料的原因:
由于焦油瀝青有以下缺點加此不能作為瀝青砂墊層的代用材料。
a)由因態(tài)或粘稠態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度范圍較窄,夏天易軟化,冬天易脆,溫度穩(wěn)定性差。
b)含揮發(fā)性和化學(xué)穩(wěn)定性差的成份多,故氣穩(wěn)定性差。
c)塑性較差,容易變形而開裂。
d)含有葸、苯、萘等有害物質(zhì)。