浅谈防辐射重晶石混凝土施工技术

浅谈防辐射重晶石混凝土施工技术

王长明

中建二局第三建筑工程有限公司北京100070

摘要：重晶石是钡的最常见矿物，它的成分为硫酸钡，重晶石是一种很重要的非金属矿物原料，具有广泛的工业用途；利用重晶石具有吸收X射线的性能，用重晶石制做钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土，用以代替金属铅板屏蔽核反应堆和建造科研、医院防X射线的建筑物。

关键词：重晶石；浇筑；配合比

1工程背景

本技术为X射线检测室重晶石混凝土施工工艺，结构设计为重晶石防辐射混凝土，墙体厚度为600m，顶板厚1m，剪力墙顶设置暗梁，重晶石混凝土密度不小于3.5g/cm3，强度为C30；为缩短工期，保证重晶石混凝土工程质量，工程从开工就对原材料市场调查和施工工艺进行了规划，最终选择了采用委托商品混凝土搅拌站代为加工搅拌，现场浇筑的施工方法；

2工程特点及难点分析

各房间为了防止射线的泄漏，各种管道和线路均应提前预留、预埋，不允许成型后钻孔。本工程的施工难点主要包括以下几点：

（1）支撑架的搭设要满足混凝土承载力；模板的安装要满足混凝土承载力及侧压力；

（2）采用商品混凝土搅拌站搅拌混凝土，确保混凝土的搅拌质量，控制混凝土的塌落度、和易性和入模温度等。

（3）混凝土养护

3适用范围

本施工方法适用于建筑工程类所有重晶石混凝土施工。

4工艺原理

本施工方法从工艺流程上符合普通混凝土的工艺流程，工艺核心技术应重点注重以下几点：

4.1原材料选择

本工程重晶石混凝土与普通重晶石混凝土有一定的区别，为了保证防辐射性能，对重晶石混凝土的重量有严格要求（不小于3.5g/cm3），经过多方考察，选择符合要求的原材料，最终选择了贵州矿石最符合本工程要求。

4.2配合比的试配

委托有资质的实验室进行试配，试配重点注意混凝土的强度、重量满足设计要求；

4.3混凝土的搅拌运输

混凝土运输采用罐车运输，运输距离不得太远，8km内为宜；避免时间过长，给重混凝土卸料带来困难。且混凝土运输车使用前必须冲洗干净，防止掺杂罐内遗留的普通混凝土

4.4混凝土的浇筑振捣

严格控制振捣时间，因粗骨料重量重，过长会造成粗骨料下沉致使混凝土不均匀，影响屏蔽效果；混凝土振捣过程中，必须派专人用小锤敲打模板检查混凝土振捣的密实性，严禁出现漏振、欠振和过振现象的发生。

4.5混凝土的养护

本混凝土养护要点同大体积混凝土养护要点。

5工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

施工前准备→计算理论配合比→粗细骨料选料→试配→委托搅拌站→混凝土搅拌→混凝土运输→混凝土吊运→混凝土浇筑→混凝土的养护→模板拆除。

5.2施工工艺及操作要点

（1）施工前准备

工程施工前，需对施工人员、机械设备、方案编制、材料供应商选择、混凝土搅拌站的选择和考察、实验室、资金、临时道路等均要做相应准备。

（2）材料的选用

①水泥品种的选用

防辐射混凝土的胶凝材料——水泥，应以密度较大、需水性和水化热都较小的水泥为宜，选用PO42．5级矿渣硅酸盐水泥，初凝时间3h55min，终凝时间5h10min，安定性合格。

②粗、细骨料的选用

由于本项目设计重混凝土的表观密度要求不小于3500kg／m3

（3）试配

原材料进场后，化验室根据采购进场的原材料进行重晶石混凝土的施工配合比试配；

（4）委托搅拌站

应选择离工地较近的商品混凝土搅拌站，便于混凝土的运输，保证混凝土入模质量；

（5）混凝土的搅拌

①搅拌站应选择工作生产线和应急备用生产线各一条，且各生产线禁止搅拌普通混凝土，搅拌之前应清理生产线内残留的各种杂质。

②混凝土搅拌时，必须严格按照化验室出具的施工配合比配料搅拌；上料时严格控制粗细骨料的上料，避免上料错误影响混凝土质量。

（6）混凝土的运输

①采用10m3混凝土罐车运输，每车最多装料8mm3；运输过程中保持正常搅拌，严谨向罐车内加水；运抵施工现场30分钟内必须卸料。

②重晶石混凝土从搅拌机出料到施工现场入模的时间间隔不宜超过90分钟，当超过90分钟时，应相应的添加减水剂确保混凝土拌合物的性能。

（7）混凝土的吊运

因混凝土密度较大，采用泵送难度较大且易造成输送泵堵塞，因此采用吊车吊装为宜，本工程施工专门制作了两个2m3的装料斗，每吊重达7吨多，为保证施工的连续性和安全性，采用两台50吨吊车连续作业；而且预约备用吊车1~2台。

（8）混凝土的浇筑

重晶石混凝土浇筑除和普通混凝土浇筑相同点之外，还要注意以下问题：

①由于墙体既高又厚，墙内钢筋间距小且顶部设置暗梁，暗梁钢筋为9，25，混凝土无法顺利下落至墙体底部。为保证振捣密实，我们采用先将暗梁钢筋拆除，同时剪力墙每隔1.5m放置一根，125PVC管，上部做漏斗，浇筑时PVC管随浇筑随时向上拔出，以保证混凝土下落至底部。

②本工程因必须满足防辐射要求，混凝土墙壁和顶板一次性整浇，浇筑要严格控制混凝土分层浇筑的连续性，严防施工冷缝的产生，影响混凝土的屏蔽作用。

（9）混凝土的养护

本工程混凝土养护基本同于大体积混凝土的养护措施。重晶石混凝土浇筑完成后12h内开始养护，养护时间不得少于14d，竖向构件采用带模养护的方法，养护时间不宜少于3d。

（10）模板的拆除

①外侧模板的拆除

外侧模板拆除的必要条件是混凝土表层温度与室内温度温差不得超过5℃；混凝土表层温度与中部温度不得超过10℃。同时，外侧模板拆除后，还必须对混凝土表面采取保温养护措施，避免混凝土表面与内部温差过大，对混凝土质量产生影响。

②内侧及顶板模板的拆除：

内侧模板和顶板模板一起拆除。拆除前必须送检拆模试块，待强度达到100%后，方可拆除。

6.材料与设备

6.1材料

主要材料：425R矿渣水泥、重晶石、重晶砂，重晶石和重晶砂满足设计要求3.5T/m3。

6.2主要机械

HZS120型混凝土生产线一条，应急备用一条；混凝土罐车6~7台；50吨吊车至少2台；2m3装料斗2个；50环保型低噪音振动棒5根；ZW10平板振动器一台。

大体积电阻测温仪1台套，测温线的数量视具体情况而定。

7质量控制

7.1执行规范、标准

《重晶石防辐射混凝土应用基础规范》（GBT50557-2010）

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-（2015版））

《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）

《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）

《混凝土强度检验评定标准》（GB/T?50107-2010）

《建筑工程施工技术管理规程》（DBJ01-80-2003）

7.2关键部位、工序的质量要求（1）质量目标

本工程必须一次性达到“合格”，任何质量问题均会对工程带来不可估量的后果。

（2）人员培训和技术交底

施工前，对所有施工人员进行混凝土施工的专业培训，人员必须固定，选择熟练的振捣技术工人，做好打持久战的心理准备。对所有工人进行专业技术交底，对施工过程中的关键部位、难点做专业讲解，出现问题应采取的应对措施等。

（3）搅拌控制要点

要严格按照化验室配合比进行配料，注意混凝土的搅拌时间和塌落度要求。搅拌大量搅拌之前，需试配3~5罐，检测出料混凝土技术指标是否符合配料要求，若偏离及时纠偏，调整完后方可大量搅拌。

（4）浇筑控制要点

因为大体积混凝土，墙体高，混凝土需采用分层浇筑的方法，就必须严控分隔时间，防止冷缝产生；

（5）混凝土的养护控制要点

安排专人对混凝土24小时进行测温监测和保温养护，具体人数根据建筑工程大小而定。

8结语

本文叙述了重晶石混凝土施工技术要点，重晶石混凝土浇筑施工技术不仅保证了施工质量，同时对于劳动力安排起到了一定的作用，因此值得推广。

参考文献：

[1]刘桐，刘友忠，徐风广，孙梅.重晶石防辐射混凝土的施工[J].混凝土与水泥制品，2011，（02）：66-68.

[2]李政统，黄红俊.重晶石防辐射混凝土的制备与泵送施工[J].混凝土与水泥制品，2017，（09）：82-84.