某厂根据现场抽样试验的数据分析，通过改造施工工艺，探索出裂缝产生的原因、预防及修补烟囱内衬裂缝的方案，使烟囱内衬得以顺利完成。

1 浇注料的理化特性分析

该烟囱筒壁内衬采用BSI-YJ型轻质耐酸浇注料，该浇注料亦作为烟囱隔热材料使用，烟囱不另设隔热层。该浇注料以耐酸骨料、添加剂、粘结剂配制而成，由生产厂配成混合料运抵现场。该浇注料具有骨料体积和密度轻(在110℃下，24h体积密度小于950kg/m³)、凝固快(在15~30min可达初凝强度)、使用温度高(最高可达400℃)、耐酸强度高(浸在30%硫酸中60天抗压强度大于8.0MPa)、耐久性好和线变化率小(常温下小于0.22W/m·K)等优点。但该浇注料存在结构孔隙率大、表面粗糙、流动性差、吸水率和吸湿性大、吸水后易湿胀和开裂等缺点。

2 裂缝产生的特征及其原因分析

在质量检查中，发现烟囱内衬由3个部位出现裂缝：(1)烟囱内衬施工到93.1m时，发现35~65m内衬处有2条环向裂缝，并有不同程度的剥落、空鼓现象，其中在40m标高处最严重。该裂缝开始为小裂纹，在1个月内逐渐扩大，长度最长达4m、宽度达50mm，且环向贯通整个烟囱内衬。

(2)烟囱内衬施工到130.5~132.1m处，内衬拆模后，即发现竖向裂缝，缝宽小于等于5mm。裂缝是在拆完模板后即出现，且贯通整个浇注层。(3)烟囱内衬封顶后35天，检查发现在标高110m处，有1条环向贯通的裂缝，裂缝的最宽处达30mm。并在标高为80m处，有明显的凸突处，其面积约为0.5m²。

从以上检查结果看，烟囱内衬的裂缝规律性很强，即以环向变形裂缝为主，裂缝较长、较宽，出现的部位一般都在暗牛腿一圈以下的100~300mm范围内。局部出现竖向裂缝，缝小且几种。对于凸突的地方，凿开观察后发现浇注料疏松，没有粘结性，原因不明。因此，环向变形裂缝急需进行研究处理。

烟囱内衬是一项构造措施，本次结构设计上筒壁内采用插筋为Φ16mm、截面积900mm2连续布置，插筋头保护层为50mm，烟囱筒身每隔10.5m设置暗牛腿1圈，牛腿钢筋为 20mm，截面为200m3，整个内衬已稳定地挂在外筒上，在结构上有2重安全度、该结构达到国外结构2种安全度的水平。通常情况下，结构裂缝产生的原因主要有以下3种：

(1)温差应力引起；(2)收缩应力引起；(3)2种材料结合面收缩不一致引起。而温差应力引起的裂缝通常表现为竖向分布。因此，在本烟囱内衬出现上述带规律性的裂缝，完全可以排除温差、收缩和材料本身出现的问题，可以确认是施工中的综合性因素(如操作人员的技术熟练程度、材料的配合比、浇注料的稠度、凝固时间等)所引起的。

防治对策的研究

从第1次检查出裂缝，就要求施工单位停工，分析原因，提出解决办法，尤其是对厂家的指导不到位提出严厉的批评。由于该材料是一种新材料、新施工技术，而国家又没有这方面的规范、标准，只能参考浇注料生产厂提供的施工说明和工程验收标准，从而增加了质量管理难度。作为专业监理工程师，必须在掌握现有资料的基础上，厂家代表的施工作业程序，并认真检查、分析各工序的操作是否存在缺陷，从而找到解决问题的办法。在第1次停工后，为了确保130m及以上部位不再出现裂缝事故，监理部多次组织施工单位、厂家代表、设代等有关技术人员组成攻关小组，经过反复的试验研究，最终确定处理的方案和方法，从而有效地保证烟囱的顺利施工。

已出现裂缝的修补

对于凸突的地方，可能是施工人员的操作失误，在搅拌浇注料时忘记加入粘结剂所致，处理的方法是直接凿掉后进行填补。

对于拆除模板后立即出现的竖向裂缝，可能是拆模时间过早，或拆模时震荡到浇注料实体所致，经多次实验证明，只要拆模发现后马上进行修补即可解决。

对于出现的环向裂缝，必须要等裂缝稳定(大约为45天)后，把裂缝四周的杂渣清理干净，用铁钎将裂缝铲深为所浇注厚度的2/3、宽度为裂缝宽度两边各加50mm，用与原浇注时所用配合比相同的浇注料进行填补。

预防措施的研究

伸缩缝的设置

由于浇注料施工中，加入了有效成份的45%的水玻璃添加剂。浇注料凝固硬化过程中不可避免出现水珠和收缩应力，为了防止浇注料自然脱水过程中出现裂缝，脱模后3h，要用2.5~3.0mm厚的无齿锯拉出伸缩缝，伸缩缝的规格为1500mm×1500mm，缝深为2.5mm为宜。

脱模强度

为了防止模板拆除过程中出现竖向裂缝，必须严格控制拆模时间或拆模时浇注料的强度。经攻关小组多处实验，脱模的时间不应早于10h，脱模时浇注料的强度应大于0.8MPa。

3.2.3 混合料的配合比

环向裂缝一般出现在设计俺牛腿以下100~300mm部位。多次分析的结果表明：在浇注暗牛腿时，操作工人为了贪图方便，加大了水玻璃的比例，从而使混合料的稠度变稀，收缩时不可避免出现裂缝。另外，设计时使用暗牛腿隔断了整个内衬翅体的整体性，所以不可避免会出现分段裂缝，而裂缝的大小直接与混合料的稠度密切相关。因此，在暗牛腿范围内，混合料的稠度很重要。攻关小组在研究了厂家给出的浇注料配合比后，认为它不能满足暗牛腿浇注料的要求。经过多次在实验室试配，得出了合理的配合比为：骨料120kg、粘结剂54kg添加剂6kg。从而保证了烟囱在130m以上标高处的暗牛腿施工中不再出现裂缝。