防辐射混凝土施工技术.pdf

患第1 4 2期 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 1 S 1 0 2 5 防辐射 混凝 土 施 工 技 术 阎智强 ( 潞安S t _ 程有 限公 司， 山西 屯 留0 4 6 1 0 2 ) 摘要： 从大体积防辐射混凝土的原材料选择 、 配合比设计 、 施工要点等方面进行了论述。 关键词： 防辐射； 大体积； 混凝土； 施工 中图分类号： T U 5 2 8 3 5 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 5 - 2 7 9 8 ( 2 0 1 1 ) S 1 0 0 4 7 0 2 防辐射混凝土又称为屏蔽混凝土、 重混凝土或 核反应堆混凝土， 是原子核辐射源装置常用的防护 材料。所谓原子核辐射， 一般是指 射线、卢射线、 y 射线和中子流。 射线、 3 射线由于穿透力较低， 普 通的防护材料也能将之挡住， 因此防辐射混凝土主 要对 y射线、 中子射线具有很好屏蔽能力。 人体受到 射线照射时， 射线可以进入到人 体的内部， 并与体内细胞发生电离作用， 电离产生的 离子能侵蚀复杂的有机分子 ， 例如蛋 白质、 核酸和 酶， 它们都是构成活细胞组织的主要成份， 一旦它们 遭到破坏， 就会导致人体内的正常化学过程受到干 扰， 严重的可以使细胞死亡。 射线具有极强 的穿透本领 ， 在穿过 防护物质 时可逐渐被吸收， 当防护物质厚度为常数时， 物质的 密度越大， 防护性能越好， 当防护物质达到一定厚度 时， 射线可完全被吸收。 中子射线是由不带电的微粒组成， 氢原子核对 高速中子具有 良好 的防护作用 ， 而水含有较多 的氢 元素， 因此， 防辐射混凝土要采用结晶水含量高的材 料来制作 。 1 工程概况 山西潞安集团总医院放疗楼的直线加速机房设 计混凝土为防辐射混凝土 ， 混凝土强度等级 C 3 0， 设 计容重3 0 0 0 k g m 。加速机房位于放疗楼一层 东侧， 北邻潞安大街， 东邻生活区， 西侧为医院大门， 南侧为集团幼儿园， 施工场地狭小。混凝土浇筑量 7 0 0 m ， 混凝土浇筑时间2 0 1 0 年 1 2 月 2 E t 。 2 原材料选择 2 1 水泥 综合考虑防辐射混凝土对胶凝材料水化热较小 且有一定的耐热能力、 水化后结合水较多的要求， 同 时考虑大体积混凝土冬季施工的的特点， 故选定使 用河北省邯郸市邯邢牌 P 0 4 2 5水泥。 2 2 粗骨料 粗骨料选用重晶石、 烧结球和级配钢豆。重晶石 选用河北石家庄生产的 51 6 m i l l 重晶石， 该重晶石 表观密度3 9 5 0 k g m 3 ； 烧结球选用河北唐山生产的 1 0 2 0 m i n 烧结球， 该烧结球表观密度 4 1 7 0 k g m 。 级配钢豆使用河北邯郸生产的 51 0 m m钢豆， 该 钢豆表观密度 7 5 5 0 k g m 。 2 3 细骨料 细骨料采用自制机制砂和产于山西长治平顺县 的精铁 粉。机 制砂表观密 度 2 5 8 0 k g m ， 含 泥量 1 6 ， 空隙率 3 7 ， 细度模数 2 9 ， 属 区中砂 。精 铁粉表观密度 7 2 0 0 k g m 。 2 4 矿物掺合料 为防止混凝土在运输 、 浇筑过程 中离析 ， 同时保 证混凝土 的和易性 ， 我们采用 宁夏惠农 区天先特种 材料研究所生产的硅灰作为矿物掺合料。该硅灰烧 失量 2 5 6 ， 氯离子 0 0 0 2 ， 二氧化硅 9 4 4 2 ， 比 表面积2 0 9 1 0 m k g ， 需水量比1 1 0 ， 活性指数 1 0 3 。 2 5 外加剂 外加剂采用山西黄河新型化工有限公司生产的 H J S XA高 效泵 送剂 和 H J U E A 混凝 土复合 膨胀 剂。泵送剂坍落度保留值 3 0 m i n ， 1 9 5 m m， 6 0 m in ， 1 8 5 mm， 减 水 率 2 5 ， 泌 水 率 比 8 4 ， 碱 含 量 1 0 ， 氯 离 子 含 量 0 0 8 3 ， 抗 压 强 度 比 3 d 、 1 5 5 ， 7 d 、 1 3 6 ， 2 8 d 、 1 2 6 ； 膨胀剂限制膨胀率 7 d 、 0 0 3 5 ， 2 8 d 、 0 0 8 ， 减水率 l 8 。 3 防辐射混凝土配合比设计 防辐射混凝土的配合比设计与普通混凝土的设 收稿日期： 2 0 1 1 -0 3 -01 作者简介： 阎智强( 1 9 8 1一) ， 男， 河北张家口人， 助理工程师， 从事技术工作。 4 7 阎智强： 防辐射混凝土施工技术 第2 0卷增刊 1 计基本相同， 由于重晶石 、 烧结球 、 级配钢豆、 精铁粉 的比重较大 ， 配置出的混凝 土较普通混凝 土更容易 分层离析 ， 且为保证容重 ， 用水量不宜过大 ， 故应尽 可能采用较小的坍落度， 因此确定混凝土实验室坍 落度( 3 01 0 )m m。经多次试配 、 模拟现场施工工 艺 、 检验模型 ， 确定 C 3 0防辐射混凝土配合 比如表 1。 表 1 C 3 0防辐射混凝土配合比 水 泥 硅 灰 要 水 3 3 0 3 0 3 0 1 5 o l 2 2 0 5 0 0 4 5 0 3 0 0 1 6 5 1 3 质量 比 1 0 0 1 0 1 0 5 3 7 1 5 1 5 1 4 1 0 0 5 0 0 4 4 防辐射混凝土施工 4 1 施工缝留置 施工缝留置可预 防混凝土一次性浇筑量过大 ， 能够有效地保证混凝土浇筑质量 ， 在 留设施工缝 的 部位可采用一定厚度的铅板对施工缝进行加强处 理， 对结构防辐射性能的影响可减小到最低程度。 综合考虑现场施工场地限制、 结构部位、 冬季施工等 特点 ， 确定防辐射混凝土剪力墙、 顶板分别浇筑。 4 2 模板工程 1 ) 对顶板立杆采用间距为 5 0 0 m m X 5 0 0 m m 钢管支撑， 板底铺 6 0 m m木条将荷载均匀传递到立 杆上。 2 ) 对剪力墙采用加密拉杆 ， 拉杆两端 固定在 两根钢管上， 内侧模板的架管与相邻的钢立管相连， 外侧模板的架管采用剪刀撑把剪力墙的侧压力传递 到地梁上。 4 3混凝土工程 1 ) 由于防辐射混凝土容重较大， 因此在搅拌 时根据搅拌机的荷载能力 ， 确定每盘防辐射混凝土 生产 o 5 m ； 在混凝土运输过程 中， 为防止混凝土运 输车由于惯性发生事故， 确定每台车每次运输 4 m 。 2 ) 因施工现 场场地较 小 ， 作业 机械无 法展 开， 因此采用 3 座龙门吊作为垂直运输设备， 人力三 轮车作为水平运输设备。为保证施工连续性、 协调 性， 现场由技术人员、 生产调度人员2 4 h 值班指挥， 以解决混凝土供应连续、 质量合格、 现场施工人员配 4 8 合一致等问题。 3 ) 混凝土浇筑采用斜面分层法 ， 实施二次振 捣， 现场设专人控制混凝土布料速度和部位， 每层混 凝土厚度不得超过 2 5 0 mm， 且振捣上层混凝土时必 须插人下层混凝土 中不少于 5 0 m m。 4 ) 混凝土振捣选用有经验的振捣手 ， 振捣棒快 插慢拔， 振捣棒插入点采用梅花点布置， 间距 5 0 0 m n ， 振捣棒插入下层 5 01 0 0 mm， 振捣时间控制在 2 0 S 以内， 表面出浆， 避免因振捣过度造成的重骨料下沉 分层， 影响混凝土防辐射性能。因该工程混凝土剪 力墙较高， 振捣工无法看清底部混凝土状态， 因此， 每名振捣工配发矿用头灯一台 ， 密切注意混凝土状 态。同时为避免因钢筋残留混凝土而造成的混凝土 缺陷， 现场配置4名工人负责及时清理钢筋上残留 的混凝土。 5 ) 混凝土养护。考虑到混凝 土为冬季施工 ， 为保证混凝土养护温度 ， 确定 自基础到二层顶部位 置全部使用防水雨布搭棚， 在一层顶板下生炭火保 温 ， 保证棚 内温度不得低于 l 5 ， 顶板混凝土施工 完毕后先盖塑料薄膜 2 层， 上面覆盖棉被2层。 5 结语 本工程所采用 的原材料尤其是烧结球 、 级配钢 豆在 当今 国内属国内首创 ， 经检验混凝土各项指标 满足设计要求和国家各项规范要求。实践证明， 防 辐射混凝土在原材料选择、 施工工艺、 配合比设计等 方面是正确 的， 通过现场科学组织 、 原材料严格控 制 、 施工现场严 格控制施工质量 ， 可 以根据施工 条 件 、 季节环境的等情况实现可控可调节的， 从而达到 理想的效果 ， 达到理想的 目标 ， 同时也为今后类似工 程积累了宝贵经验 。 参考文献 ： 1 刘霞 防辐射混凝土的实验研究 J 商品混凝土， 2 0 0 6 ( 1 ) ： 2 52 6 2 陈必丰 大体积防辐射混凝土的配置和施工应用 J 公路交通技术， 2 0 0 5 ( 2 ) ： 4 4 4 5 责任编辑： 魏晋英