1、372reteCor2023年5月工程技术与应用江西建材防辐射混凝土施工技术与应用分析薛雄飞兰州资源环境职业技术大学，甘肃兰州730021摘要：文中基于军工项目热室及设备室等重要设施部位，开展防辐射混凝土的配合比优化设计、和易性、可泵性的施工技术研究，包括防辐射混凝土墙体1：1模拟试验、防辐射混凝土的泵送施工、防辐射混凝土施工质量控制。关键词：防辐射混凝土；施工技术；应用效果中图分类号：TU74文献标识码：B文章编号：10 0 6-2 8 90（2 0 2 3）0 5-0 3 7 2-0 3nstructionTechnologandArplication Effect of Radiatio
2、n Shield ConcXue XiongfeiLanzhou Resources&Environment Voc-tech University,Lanzhou,Gansu 730021Abstract:Based on the military project heat room and equipment room and other important facilities,carry out in-depth research on themix proportioning optimal design of radiation shield concrete,workabilit
3、y,pumpability of construction technology.It mainly includes 1:1simulation experiment of radiation shield concrete,pumping construction of radiation shield concrete and quality control of radiation shieldconcreteconstruction.Key words:Radiation shield concrete;Construction technology;Application effe
4、ct0引言防辐射混凝土又称屏蔽混凝土、防射线混凝土，其容重较大，对射线、X射线或中子辐射具有屏蔽能力，不易被放射线穿透。目前，铁矿石或重晶石作为常用骨料，常与一些轻质元素，例如含氢、硼元素等化合物，作为原材料掺和到防辐射混凝土中。还可以在其中加人矿物掺合料和外加剂，以降低水化热，减少混凝土的收缩和徐变，同时减少混凝土开裂 1。对于防辐射混凝土，我国学者在其配合比和施工技术上进行了大量的研究。许良权等 2】就医院防辐射混凝土的裂缝控制问题进行了研究，对原材料、配合比以及施工养护进行优化，确保重晶石混凝土对射线防护的有效性，保证混凝土成型密实、均匀，杜绝防辐射混凝土产生裂缝。黄家平 3 依托医院放
5、射治疗中心的防辐射混凝土墙体施工，为避免混凝土在成型过程中产生温度裂缝，实行连续浇筑方案，采用电脑控温，有效控制混凝土内外温差，避免因温差收缩等产生的破坏性裂缝，达到防辐射混凝土的防护要求。徐高友等 4 对现阶段国内外防辐射混凝土研究进行了总结，结果表明，防辐射混凝土正朝着掺人不同类型的重型骨料以改善混凝土的辐射屏蔽性能、高温稳定性和低成本制备等方向发展。刘永峰 5 开展了直线加速器结构混凝土裂缝控制研究，通过施工前的裂缝控制计算、自约束裂缝控制验算以及施工过程中的养护和温度监控，实现裂缝的最佳控制。林世嘉 6 针对医院工程高支模支撑体系，提出作者简介：薛雄飞（198 1-），男，陕西绥德人，
6、本科，副教授，主要研究方向为土木工程。基金项目：甘肃省教育厅创新基金项目核产业防辐射混凝土施工技术研究（项目编号：2 0 2 2 A-199）；兰州资源环境职业技术大学校级科研项目甘肃地区夯土建筑遗址无损检测技术与可靠性评价体系研究(项目编号：X2022F-10)。了监测方案，并依据物联网信息化背景下的发展趋势，增加了信息预警功能，确保了高支模体系的稳定性和可靠性，为厚板防辐射混凝土施工提供了更加安全和有效的保证。本文基于军工项目热室及设备室等重要设施部位，开展防辐射混凝土配合比优化设计、和易性、可泵性的施工技术研究。该工程中，防辐射混凝土具有浇筑面积大、方量大且需一次浇筑完成的特点，若采用传
7、统的塔吊、料斗吊运的方式进行浇筑施工，浇筑周期长且无法满足本工程现场施工要求，需改进和创新防辐射混凝土的施工技术。施工技术及应用效果1.1原材料选择该工程所用防辐射混凝土密度不小于3 50 0 kg/m，抗压强度等级不小于4 0 MPa。粗骨料采用两级或多级配骨料混合而成，粗骨料表观密度不小于3 7 0 0 kg/m；细骨料的细度模数和颗粒级配符合JGJ52一2 0 0 6 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准要求中砂的规定，细骨料表观密度不小于3 7 0 0 kg/m。其他原材料的技术参数应满足规范要求。1.2防辐射混凝土配合比设计配合比设计前，试验室分别做了水泥与外加剂相容性试验、外加剂与
8、水泥和细骨料相容性、外加剂配方及掺量确定、防辐射混凝土原材料等相关的试验，以满足防辐射混凝土配合比设计要求。根据原材料的检测情况及该工程防辐射混凝土的要求，先进行理论计算，得出强度和灰水比的线性关系，求出略大于配制强度对应的水灰比，并求出每方混凝土各材料理论用量再进行试拌。在混凝土试拌时，用水量和外加剂用量根据确定的水胶比进行调整，水泥用量以用水量乘以确定的胶水比计算得出，粗骨料和细骨料用量根据用水量和水泥用量进行调整。最终得出防辐射混凝土的配合比，如表1所示。3732023年5月江西建材工程技术与应用表1防辐射混凝土配合比材料名称水泥水细骨料粗骨料掺合料外加剂规格P 0 52.5自来水褐铁矿
9、砂钢丸0 2 mm钢丸2 3 mm钢丸3 5mm褐铁矿石钢锻F-MAHT型缓凝剂用量/(kg m3)382175900320320320878380437.6517.0注：砂率为6 0%，采用机械搅拌，标准养护。1.3模拟试验1.3.1模拟墙体准备现场模拟某子项中最难施工墙体一段，设计L型模拟墙，如图1、图2 所示。防辐射混凝土量为2 8.8 m，按照150 0 mm厚、1100mm厚墙体进行设计，绑扎钢筋，并设计一处洞口盒子。墙体模板采用4 50 0 mm高定型大模板以及散拼模板，浇筑时，采用62m汽车泵以及吊斗进行施工。1.3.2模拟试验目标（1）验证防辐射混凝土的最佳振捣时间。（2）验证
10、防辐射混凝土的流动性、密实性和均匀性。（3）验证防辐射混凝土的可泵性。（4）考核技术人员、质检人员、混凝土操作等相关人员的防辐射混凝土施工操作技能和管理技能。（5）验证混凝土下料高度分别2.0 1.5m、1.5 1m、1m 时，防辐射混凝土的密实度、均匀性、外观质量等。（6）验证泵送以及吊斗吊运时间范围，从而评估现场实体防辐射混凝土浇筑时间。（7）验证防辐射混凝土对洞口处及密集钢筋下的各部位填充效果。（8）验证4.5m高单侧支撑模板（定型模板、自制模板）的支设和加固、胀模和漏浆情况。（9）验证竖向施工缝凹凸槽与企口缝加固情况。（10）校核重混凝土对模板的压力是否符合模板设计要求。MNQ1800
11、2440166011007000图1L型模拟墙/mm00800t3001000MNQ1800244011001660图21-1剖面图/mm1.4机械设备准备采用三一重工SY5510THB62泵车，其最大理论输出压力3 0 MPa，发动机额定功率3 2 4 kW，另外，租赁一台2 5t汽车吊以及容量为1m的料斗一个作为备用。混凝土罐车2 台，每台罐车理论方量为12 m。1.5防辐射混凝土搅拌准备防辐射混凝土搅拌前，监理、业主进行现场开盘见证。现场检查砂的含水率，技术人员根据混凝土和易性，现场调整所需外加剂的组分。1.6防辐射混凝土振捣时间验证在模拟墙浇筑前，预先制作10 个50 0 mm500m
12、m500mm木盒，如图3 所示，用于振捣时间验证。（1）预先对10 个木盒进行编号，编号，其中，木盒振捣时间控制在15s，木盒振捣时间控制在2 0 s，木盒控制在3 0 s，木盒控制在4 0 s，木盒控制在50 s。该10个木盒振捣点位置相同，如图4 所示。（2）每个木盒振捣点设置4 个振捣点，位置均为四角。通过振捣观察，振捣至2 0 s时，混凝土中的气泡仍在上浮；振捣20s后，混凝土中的气泡充分上浮消散，混凝土表面出现浮浆；振捣3 0 s、4 0 s、50 s 后，混凝土中的气泡充分上浮消散，混凝土表面出现大量浮浆。经过对比选，2 0 s为最佳振捣时间。钢管扣件锁紧000S15胶合板50X1
13、00木方设置上下两道钢管5000图3木盒加固图/mm000S00Q振揭点5000图4振捣点布置图/mm2防辐射混凝土施工2.1防辐射混凝土搅拌混凝土根据实际情况共搅拌90 s，搅拌机功率7 5kW，然后进行落度、含气量的检测。落度控制在（14 0 3 0）mm，合格后再运至试验区。374上接第3 7 1页）2023年5月工程技术与应用江西建材2.2防辐射混凝土布料严格按照附图5的布料点进行防辐射混凝土的布料，每次浇筑厚度为3 0 0 mm，分15层布料。为验证不同下料高度时，防辐射混凝土的均匀性、密实度及外观质量，混凝土每次人模下落高度分别控制在2 1.5m、1.5 1m、1m，检验其防辐射混
14、凝土的均匀性、密实度及外观质量，采用木条标高条进行控制。2.3防辐射混凝土振捣按照附图6 的振捣点对防辐射混凝土进行插人振捣，采用50的电动振捣棒进行，另外，在靠近模板处用30振捣棒进行补充振捣，以保证混凝土墙面光滑，但振捣棒不得碰击模板。混凝土的振捣按规定分层进行，振捣上层混凝土时，振捣棒插人下层混凝土中不少于50 mm。振捣时，应注意快插慢拔，并使振捣棒在振捣过程中上下略有抽动，以使上下混凝土振动均匀，混凝土中的气泡充分上浮消散，当混凝土表面出现浮浆时，立即停止振捣。振捣的全过程必须在质检及相关技术人员的监督下进行。振捣插人点间距不大于3 50 mm，每层振捣时间控制在2 0 s左右，以混
15、凝土表面无气泡泛出为准。MNQ00S4400S4006444400S500100010008400084图5布料点布置图/mmMNQ振捣点00SOS800S35000S2440570465图6振捣点示意图/mm2.4防辐射混凝土养护混凝土浇筑完毕终凝后，在墙体上表面洒水，铺塑料薄膜，再覆盖麻袋片进行保湿养护。浇筑2 4 h后，拆除墙体模板，随技术的研究【J】.安徽水利水电职业技术学院学报，2 0 2 1（2）：15-18.3苗志春.灌注桩后注浆技术的应用分析：以宁波栎社国际机场T2航站楼扩建项目为例【J】.房地产世界，2 0 2 2（13）：10 0-10 2.4周勇，李鑫，谭刚.固结灌浆及高
16、压旋喷桩地基软基处理施工关键技术浅析J】.四川建筑，2 0 2 2（1）：3 8-4 1.后，在混凝土表面均匀涂刷一道养护剂进行养护，养护时间不得少于14 d。养护期间需由专人负责，技术员、质检员定期检查混凝土养护情况。3防辐射混凝二工程实体浇筑该项目中，某子项内的AB021墙、AB022墙、AB033墙防辐射混凝土部位墙体厚度为150 0 mm、110 0 m m、7 50 m m，防辐射混凝土总工程量约为4 19m。以AB021墙为例，墙厚为150 0 mm，单次浇筑高度为2500mm，浇筑方量6 6 m。墙体均为单侧支模，面板采用15mm厚胶合板，次龙骨采用50 mm100mm木方，水平
17、间距2 0 0 mm，主龙骨采用8 0 mm130mm木方，墙体拉杆采用17高强拉杆800mm与钢覆面背楞连接，并用三角螺母对拉紧固。防辐射混凝土的搅拌与运输均与模拟试验一致，采用2 台塔吊进行吊运浇筑，布料高度不大于1.5m，布料间距不大于1.5m，分层厚度为3 0 0 mm，振捣间距为3 0 0 3 50 mm，振捣时间为2 0 s，均严格按照模拟试验结果进行施工，浇筑时间约为13 h。在该实体墙体洞口底部采用斜口模板作为下料孔和振捣孔，墙体模板拆除后，两侧均无较大质量缺陷，其表观质量良好。这说明防辐射混凝土从搅拌、运输、布料、振捣以及养护等模拟试验数据可用于实体施工。4结语本文防辐射混凝
18、土施工技术研究的创新点主要为现场施工技术的创新，含防辐射混凝土墙体1：1模拟试验、防辐射混凝土的泵送施工、防辐射混凝土施工质量控制。根据工程最复杂施工部位情况，进行了模拟墙体防辐射混凝土的搅拌、运输、布料、振捣试验，验证了防辐射混凝土配合比的施工性能、硬化性能及相关工艺参数，并得到了防辐射混凝土搅拌、运输、布料、振捣、养护等的详细数据，为实体浇筑提供了有力的技术支撑。参考文献【1余子盈.重晶石防辐射混凝土设计及性能研究J.混凝土，2013(1):156-158.2 i许良权，季培俊.浅谈防辐射混凝土的裂缝控制J.安徽建筑，2010(6):70-71.3黄家平.防辐射混凝土的质量控制J】.建筑工人，2 0 0 4（8）：18-19.4徐高友，张辉赤，曾莉媛，等。防辐射混凝土高温稳定性研究进展J.中国建材科技，2 0 2 1（5）：4 5-4 8.【5刘永峰.防辐射混凝土结构的施工工艺研究J】.江西建材，2021(6):168,171.6林世嘉.厚板防辐射混凝土高支模监测施工技术【J.四川水泥，2021（3):17 8-17 9.5李超.灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用研究J.工程技术（文摘版），2 0 2 2（11）：7 8-7 9.【6 涂保平，刘忠华.灌注桩后注浆技术在盖挖逆作车站中的应用J】.建筑技术开发，2 0 2 2（18）：3 5-3 7.
