防辐射混凝土的常识及质量控制
某医院放疗中心工程,机房墙厚2.5m、2.0m、1.5m,楼板厚2.5m,高度6.3m,C20混凝土总量3100m3.防辐射混凝土结构主要用于钻孔60机房、后装机房、深X光机房等,由于机房有严格禁止辐射泄漏等特殊的辐射防护设计要求,墙机房厚度大,混凝土体积大,混凝土成型过程中产生的水化热大,容易造成温度裂缝,所以施工要求非常严格。施工中采用膨胀剂和缓凝减水剂,实行机房墙体和地坪两部分混凝土一次连续浇筑的施工方案。电脑温度控制可有效控制混凝土内外温差,避免因温差引起的收缩。破坏性裂缝达到防辐射混凝土的防护性能。
一、模板体系
机房墙体、楼盖模板均采用吸水性少、刚性好、1.8cm厚的竹胶合板。墙体模板外拉、内撑均采用416螺栓固定,防止射线沿直线穿透混凝土墙体。
二、严格选用原材料,确定施工配合比
由于防辐射混凝土属重混凝土,选用原材料必须严格把关。
水泥为同厂同批号的32.5级普通(掺火山灰)水泥。
碎石选用石质均匀、级配好的优质花岗石石子,并用水清洗。
砂选用含泥量低、杂质少的中粗砂,用前经筛选,清除杂物。
混凝土外加剂采用FDN缓凝减水剂和UEA膨胀剂。
经试验确定施工配合比(kg/m3)为:水泥:碎石:砂:水:UEA:FDN=345:2087.3:693.5:172.5:39.6:12。
施工时严格按配合比下料,准确称量,FDN缓凝减水剂应按量先溶解后入机搅拌,UEA膨胀剂可按量直接加入。
三、混凝土浇筑过程控制
为确保混凝土拌合物和易性达到最好,在施工时,可减少用水量,加入适量亚硫酸盐纸浆,提高密实度,入机搅拌时间控制在150s以内。
由于混凝土几种材料密度相差较大,采用泵送运输浇筑墙体时,泵送软管出料出口不要放置太高,以防止混凝土离析。严格控制混凝土坍落度在160~200mm之间,但又要防止压力过大出现泌水现象,以免振捣时引起骨料的不均匀下沉,影响混凝土的防护性能。
混凝土要振捣密实,浇筑层厚度以25~30cm为宜,严格控制振捣时间在15s左右,振至混凝土表面出浆即可。
混凝土初凝前,派木工在墙外用木锤锤击模壁,以免出现气泡麻面等缺陷。
浇筑混凝土必须连续进行,不准留设水平施工缝。
四、混凝土温度控制
由于本工程的特殊性,混凝土内部不能安装冷却水管,但又要降低混凝土体内水化热,减少体内温升及缩短降温期,只能采取以下方法降温。
(1)保证全封闭施工,机房、材料堆、搅拌站均搭设防雨、防晒棚。
(2)降低拌合用水温度。在搅拌站水池加入冰块,调节水温,控制拌合物出机温度在20℃以内。
(3)预先在机房墙内不同部位埋设传感器(铜热电阻),即埋于每幅墙(不同厚度)混凝土中部及表面下10cm处各1点。
(4)采用电子测温仪,安排专人定时对池水、混凝土出机温度、空气温度、混凝土内部温度进行24h连续观测、记录,从而达到调节池水、混凝土出机温度以及混凝土内部温度的目的。
五、混凝土的保温保护养护
防辐射混凝土的养护方法与普通混凝土相同,冬期施工时,可用蓄热兼加热法养护。
在机房墙四周内外缘安装一套淋水系统,用热水喷淋混凝土,调节温差,使混凝土内外温差在控制值范围内(△t≤25℃)。而在混凝土面层(楼盖)则采用塑料薄膜和草袋覆盖养护。
混凝土终凝后开始覆盖养护,并进行测温。从测温得出的结果可知,第4d混凝土内部达到最高温度(59℃),第4d后温度开始下降,再养护3周后,若连续3d未出现过大温差,养护可告结束。所浇筑混凝土均未见任何裂缝产生,收到了预期效果。