重晶石防辐射混凝图现浇结构施工

1前言

目前，重晶石防辐射砼广泛适用于反应堆、加速器或放射化学装置的防护结构。某医疗大楼放疗科地下防护结构采用了重晶石砼结构现浇施工。针对只能采用商品砼等相关要求，采取了一系列技术措施，成功解决了重晶石砼的生产、运输、泵送、大体积砼和细部处理的施工问题。

2工艺原理

2.1重晶石混凝土采用密度大，台结合水多的重晶石碎石、重晶石砂等粗细骨料(主要成分为BaSO42H4O)，以普通水泥作为胶凝材料，同时加入水、外加剂按一定配合比拌合形成防辐射混凝土。其表观密度大(ρ＝2.5～7.0×10kg/m3)，对x射线和Y射线防护性能好；骨料中有大量的结合水，氢元素含量多，能有效防护中子流。重晶石混凝土现浇人模成型后与钢筋骨架共同形成具有特殊防辐射性能的混凝土结构。

2.2通过优选原材料和科学的配合比设计：确保混凝土在拌合和成型过程防止离析、保持均匀、成型密实；控制大体积混凝土温度裂缝；以及施工缝的特殊处理。从而保证结构混凝土的表观密度和结构构件厚度符合设计要求，达到设计的防辐射效果。

3施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程

钢筋绑扎及模板支设→重晶石混凝土的制备→重晶石混凝土的运输→重晶石混凝土的现场泵送→重晶石混凝土的现场浇捣→重晶石混凝土成型后的拆模、养护。

3.2操作要点

3.2.1模板支设

模板工程施工及验收严格执行《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204 2002第二章规定，并注重以下几个方面

3.2.1.1模板支承系统进行了详细的专项设计，荷载考虑了支模体系、砼自重、泵送堆载、施工荷载和震动器的振动荷载，确定方案后再进行支模系统验算。

3.2.1.2防护墙模板拆模后，挖掉衬模垫片并吹断螺杆，用重晶石水泥砂浆补眼拣光。

3.2.1.3主防护墙、板上不能预留孔洞和线管，副防护墙、板不能按常规留设直线型穿墙孔洞或套管，而必须采用折线穿墙；预留洞口宽度≥500mm时，洞口周边预埋不锈钢板；所有预留套管均出墙面150mm。其套管制作、安装均应考虑浇捣砼时同一断面有重晶石砼通过，避免出现蜂窝、孔洞。

3.2.2重晶石混凝土的制备与运输

3.2.2.1采用矿区样品按规定送检合格后，备足材料，进场后分区堆放，按规定取样送检，重晶石碎石、重晶石砂每200m取样一次，进行级配分析和表观密度检测，经检验合格方可使用。并定时校验自动计量装置，控制投料误差在规定的范围内。

3.2.2.2严格控制投料顺序、单盆搅拌量、搅拌时间、出厂坍落度、人泵坍落度，并按规定留设试块。

3.2.2.3采用专车运输供应：每车装料时，罐体要高速搅拌，运输途中低速搅拌，防止混凝土离析；装载运输量控制在普通混凝土的60～65%；供应速度应保证混凝土连续施工要求；还应考虑备用的运输路线和停水、停电及设备故障等应急措施。

3.2.3重晶石混凝土的泵送和浇捣

重晶石混凝土骨料重，易离析，目前市区只能采用泵送工艺输送。通过相关措施，保证了地下结构2500m的大批量重晶石混凝土成功泵送。

3.2.3.1采用功率较大的输送泵，尽量使混凝土沿水平输送，主管控制在100m以内。严格控制重晶石混凝土的质量，进场的每车混凝土必须经目测无离析，现场实测坍落度符合要求后，才能人泵。

3.2.3.2鉴于重晶石混凝土的泵送具有一定的难度，现场泵送施工时，一定要根据现场情况先进行有针对性的泵送试验；成功后再组织浇筑作业。

3.2.3.3防护结构采取分段施工，先底板，再墙体，后顶板。底板、顶板厚度~800mm时，采用斜面分层的浇捣方法进行浇捣；平板厚度超过0.8～1.0m时，在满足结构设计及劳卫所防护设计要求的前提下，综合采用整体平面分层和斜面分层的方法。 3.2.3.4施工缝的特殊处理措施

混凝土应连续浇筑，一般不应留设水平施工缝；必须留设时，留设位置严格按GB50204-2002规范和设计要求执行；同时应留凹凸形或波浪形的施工缝，不允许留设平缝，以确保防辐射效果；地下结构还应按设计要求加设止水钢板。

3.2.4大体积重晶石混凝土的养护

3.2.4.1墙板混凝土浇捣后，进行带模养护不少于7d；拆模后挂两层麻袋严密覆盖，继续保温，同时洒水养护至14d(满足UEA防水混凝土养护要求)。

3.2.4.2顶板混凝土浇捣完成，待其终凝后，6小时内严禁浇水养护，以免出现起皮、起灰现象：8～12h内(实际时间视终凝情况而定)，用薄膜覆盖严密，面层加盖两层麻袋进行保温、养护，保证混凝土处在足够湿润状态。待3～4d后，确认混凝土核心温度高峰期过去，再进行正常洒水养护至14d(满足UEA防水混凝土养护要求)。

4材料与配合比设计

4.1原材料选用

4.1.1水泥采用P42.5普通硅酸盐水泥和高效混凝土掺合料，其质量应符合GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》和GB／T18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》的相关要求。也可采用其他密度较大、耐热性能好、低水化热的水泥。

4.1.2重晶石碎石、重晶石砂：表观密度要求在4300kg/m以上，其BaSO4含量不低于90%，内含石膏或黄铁矿的硫化物及硫酸化合物不超过7%，碎石含泥量≤1%。

4.1.4拌合用水：混凝土拌合用水应符合JGJ63-89《混凝土拌合用水标准》的相关要求。

4.1.5外加剂：泵送剂和膨胀剂质量应符合GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规程》的相关要求。

4.2重晶石混凝土配合比设计

经过原材料优选，主要参照GB50119—2003《混凝土外加剂应用技术规程》和JBJ/T55-2000、J64-2000《普通混凝土配合比设计规程》的相关规定进行配合比设计。

4.2.1每立方米胶凝材料总用量控制在最大水泥用量以内；考虑地下结构防水要求和有利于大体积混凝土抗裂，采用UEA-E型膨胀剂(内掺10%)和高效混凝土掺合料(内掺50%)等量取代水泥。