市东医院防辐射混凝土的配制和施工.doc

大掺量复合掺合料混凝土在大体积防辐射结构中的应用 李平1、朱敏涛2 1、2 上海市建筑构件制品有限公司 摘要：为了使上海市东医院综合楼加速器房和后装机房的墙板和顶板用大体积混凝土达到抗裂、防X射线穿透的性能，本文通过采用由矿渣微粉和粉煤灰组成的大掺量复合掺合料等技术手段，成功进行了能有效屏蔽X射线的C35级大体积防辐射混凝土的配置和生产施工应用。 概述 上海市东医院位于上海市杨浦区，该医院综合楼的X射线加速器房的混凝土顶板厚度为2.4m、1.56m，墙板厚度为2.4m、1.6m、1.56m、1m，后装机房墙板、顶板厚度为0.8m。在该结构中，主要采用了加厚钢筋混凝土顶板和墙板的方法来屏蔽在使用过程中加速器房和后装机房设备产生的X射线，确保相关人员的健康和安全，混凝土要求一次连续施工不留施工缝，且混凝土自身不得产生裂缝；再加上加速器房和后装机房的主体结构都属于地上一层上部结构，混凝土结构的养护环境相对难以控制，因此加速器房和后装机房坍落度为120mm±30mm、初凝大于６小时的R28C35大体积混凝土的优化配置和施工以确保混凝土不产生裂缝，达到防辐射性能是该工程的难点。 上部结构大体积混凝土的湿度和温度比较容易受环境的影响，为此，通过控制混凝土硬化过程中本身温度的变化和降低其受环境的影响程度来控制混凝土裂缝成为该工程的关键。为做好该大体积防辐射混凝土施工，我公司及其他协作单位作出了大量的努力，经过与工程设计部门、业主、施工单位多次计算、论证和试验，最终采用大掺量复合掺合料和高效外加剂复掺的配制技术来进行混凝土生产，并结合有效的运输、浇筑和养护措施达到了市东医院大体积防辐射混凝土结构的设计要求。 2．施工过程 市东医院综合楼后装机房混凝土浇筑从2003年5月9日上午7:00开始至下午15：30分结束，加速器房混凝土浇筑从5月10日7时开始至5月11日9时结束。两个部位共计连续浇筑1300M3混凝土，该时段最高温度达23oC，平均气温达18oC。 3．混凝土的配制 原材料 3.1.1 水泥和掺合料 考虑该防X射线辐射混凝土结构大体积混凝土对抗裂要求高的特点，我们采用由矿渣微粉、粉煤灰组成的大掺量复合掺合料和高效外加剂复掺技术，优化混凝土微观结构、降低水泥用量和水化热、延缓热峰值产生时间、增强混凝土耐热能力，控制混凝土内外温差，防止产生裂缝。为此，我们采用水泥PO42.5（嘉新京阳）、矿粉S95（上海宝田）和Ⅱ级粉煤灰（杨浦电厂），技术指标分别满足GB175-1999、GB18046-2000和GB1596-1991的要求。 3.1.2 骨料 采用5~25连续级配碎石，含泥量小于0.5%，泥块含量小于0.2%，其他指标符合JGJ53-92的要求。 采用细度模数为2.6的中砂，含泥量小于2.0%，泥块含量小于0.5%，其他指标符合JGJ52-92的要求。 采用低含泥量和泥块含量的骨料可增强混凝土中胶凝材料和骨料的界面，降低界面裂缝产生的几率。 3.1.3外加剂 采用本公司研制的SQ-Ⅱ缓凝高效减水剂，可以延长混凝土的初终凝时间，减少混凝土单位用水量，增加混凝土的致密性，降低水化热，也可以使水泥水化热放热速度减慢，延迟混凝土温峰的出现，有利于混凝土温度的控制。 3.2混凝土配合比的确定 最终确定的R28C35混凝土配合比见表１： 　　　　　表１　混凝土配合比　　　　(单位:kg) 原材料 水 水泥 黄 砂 中砂 碎石 5~31.5 矿粉 S95 粉煤灰 Ⅱ 级 外加剂 SQ-2 配合比 170 180 750 1031 112 68 4.5 4．混凝土生产、运输、浇筑和养护控制 4.1严格控制生产、运输过程中混凝土的质量 4.1.1生产前对搅拌台的称量系统进行专门校验，确保称量准确。 4.1.2严格控制搅拌时间，混凝土搅拌时间不低于45秒。 4.1.3使搅拌站生产节奏和现场混凝土的浇筑速度保持一致，混凝土的运送时间不大于1小时，确保混凝土的连续供应和浇筑。 4.1.4混凝土到现场后，搅拌车快速反转30秒对混凝土进行再次搅拌，确保混凝土的匀质性。 4.1.5严格对混凝土单位用水量和坍落度的控制 混凝土单位用水量和坍落度的控制，在工程中对混凝土质量影响很大，因此在施工过程中，严格控制混凝土的单位用水量在设计范围内，混凝土配合比的现场调整由试验室专人负责，并设专人对施工现场的混凝土进行坍落度监控；规定施工现场坍落度在一定范围内，可以对个别坍落度偏小或偏大的混凝土经过专门技术人员的技术处理后使用，对于超出坍落度超出范围的作退料处理。 4.2严格控制浇筑过程 与施工单位协商确定，根据连续浇筑的要求，采用“全面分层”的方法浇筑。因混凝土体积较大、厚度较厚，为使混凝土充分散热，对防辐射大体积混