重晶石混凝土施工技术在医疗建筑中的应用.pdf

安徽建筑 2 0 1 4年第 2期( 总 1 9 6期 ) 重晶石混凝土施工技术在医疗建筑中的应用 Co n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y o f Ba r y t e Co n c r e t e i n t h e Ap p l i c a t i o n o f Me d i c a l Bu i l d i n g 李永红 ，陈剑波 ( 南 京 交 通 职 业 技 术 学 院， 江 苏 南 京 2 1 1 1 8 8 ) 摘 要 ： 文章结合慈林医院工程实际情况， 详细介绍了重晶石混凝土 工艺原理 、 原材料 选用与配合比设计 、 混凝 土施 工等 内容 ， 为后 续项 目 重晶石混凝 土施 工提供 一定的借 鉴。 关键 词： 重晶石混凝土； 医疗建筑； 直线加速器机房 中图分 类号 ： TU 5 2 8 5 9 文献标识码 ： B 文章编 号： 1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 4 ) 0 2 0 0 4 1 0 2 1 工程概 况 慈林医院在建项 目位于浙江省慈溪市观海卫镇 ， 场地东邻 桃园路， 南邻世纪大道。本工程主要 由 1 1 层住院楼、 25层医 技楼 、 4层门诊楼 、 2层后勤服务楼 、 2层传染病门诊楼及 1 层 能源中心组成。总用地面积 1 1 9 9 9 8 m ， 其建筑面积为 8 1 7 4 7 8 m ： 。其中， 直线加速器位于门诊楼东侧 5 1 1 轴 一 5 1 5轴交 5 H轴 5 N轴范围， 该范围底板厚度 1 1 m， 完成面标高 一 6 6 0 0 m。 所有 混凝土强度等级 C 3 0 ， 抗渗标号 P 8 ， 顶板采用重晶石混凝土， 重 晶石混凝土容重 3 0 k N m， ， 直线加速器的墙板、 顶板、 底板为防 止裂缝， 采用高分子纤维混凝土 ， 纤维抗拉强度I7 0 0 MP a ， 掺 量 1 O k g m3 , 顶板混凝土方量约 5 0 0 m 。 2 施工重点及难点 直线加速器房顶板厚度 2 3 m，重晶石混凝土容重达到 3 0 k N m s ， 根据建质( 2 0 0 9 ) 8 7号文 危险性较大的分部分项工程 安全管理办法 ， 施工总荷载超出 1 5 k N m 2 , 模板支撑属于超出 一 定规模的危险I生较大的分项工程。模板支撑系统的设计、 施 工需重点控制， 确保安全。 由于直线加速器具有高放射性， 该部位墙板厚度均超过 l m， 属于大体积混凝土， 施工中需重点控制混凝土的配制 、 浇 筑， 采取专门的保温养护措施， 避免混凝土裂缝。 重晶石混凝土容重达到 3 0 k N m ，混凝土浇筑采用泵车 进行泵送 ， 泵送对混凝土塌落度要求比较高， 塌落度太大容易 导致重晶石下沉， 塌落度太小无法泵送， 在施工过程中严格将 混凝土塌落度控制在 1 2 0 ram 1 4 0 ra m之内。 为降低混凝土水化热，需考虑采用 6 0 d后期混凝土强 度， 延后水化热时间， 降低混凝土绝热温升， 从而控制混凝土裂 缝。 必须严格控制混凝土入模温度 ， 可以采用冷水拌合， 露 天放置粗细骨料降低骨料温度等措施降低混凝土人模温度。 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 3 0 3 作者简介： 李永红( 1 9 7 0 一 ) ， 男， 高级工程师。 雷 一 l l 滋滋飚 滋 一 8 瓣 一 I -5 5 O 0 5 5 耵 8 7 5 2 0 0 f -6 6 0 0 1 = -7 5 0 0 - 图 1 重晶石 混凝 土直线加速器房剖面图 3 重 晶石 混凝土工艺原理 _ I _ _ _ 重晶石混凝土采用密度大，含结合水多的重晶石碎石、 重 施 晶石砂等粗细骨料( 主要成分为B a S O 2 H O ) ， 以 普通水泥作 主 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 术 射混凝土。 其表观密度大， 对 射线和 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 翟 混凝土浇入模成型后与钢筋骨架共同形成具有特殊防辐射性 应 能的混凝土结构。 用 通过优选原材料和科学的配合比设计 ； 确保混凝土在拌合 和成型过程中防止离析、 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 。 4 原材料选用与配合比设计 4 1原材料选用 水泥： 采用 P O 4 2 5 普通硅酸盐水泥， 其质量应符合 硅酸 盐水泥、 普通硅酸盐水泥) ( G B1 7 5 1 9 9 9 ) 和 高强高性能混凝 土用矿物外加剂 ( G B f r 1 8 7 3 6 2 0 0 2 ) 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。 重晶石碎石 、 重晶石砂： 表观密度要求在 4 3 0 0 k g m 以上， 其 B a S O 含量不低于 8 5 ， 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 2拌合用水 混 凝 土拌 合 用水 应 符 合 混 凝土 拌 合 用水 标 准 ( J G J 6 3 8 9 ) 的相关要求。 外加剂： 泵送剂、 减水剂和膨胀剂质量 应符合 混凝土外加剂应用技术规程 ( G B 5 0 1 1 9 2 0 0 3 ) 的相 关要求。 拌制混凝土所使用的砂石需露天放置， 降低骨料温度， 从而降低混凝土入模温度。 ( 下转 第 4 4页) 安 徽 建 筑 _ 2 0 1 4年第 2期 总 1 9 6期 ) 安徽建筑 虽 施 工 技 术 研 究 与 应 用 安 徽 建 筑 筑停歇而出现施工缝。 4 2混凝土温度裂缝的防治 采用普通 4 2 5级硅酸盐水泥， 并掺加外加剂。 提高混凝土的密实度 ， 调整级配， 石子含泥量小于 1 ， 砂的含泥量小于 3 ， 并加强振捣。 混凝土一次浇筑 ， 不留施工缝。 掺加外加剂， 延长混凝土初凝时间， 推迟水化热的峰值 期 。 掺加膨胀剂， 使混凝土补偿收缩 ， 减少混凝土的温度应 力 。 加强施工中的温度控制： 按 1： 6的坡度平行推进，保持下层混凝土被上层混凝土 覆盖之前温度降至最低( 保证初凝前浇上层的情况下 ) ， 使水化 热尽快散失。 浇筑完毕后 ， 立即覆盖塑料布及阻燃毛毯 ， 做好混凝土的 保温保湿工作， 使混凝土缓缓降温， 充分发挥徐变特性， 减低温 度应力 。 保证养护时间 1 4 d以上， 延缓降温时间和速度， 充分发挥 混凝土的应力松弛效应。 加强测温和温度监测与管理， 随时控制混凝土内的温度变 化 ，内外温差控制在 2 5 C以内，若有超温现象及时上报技术 室 ， 根据温差调整保温及养护措施， 使混凝土的温度梯度和湿 度不致过大， 以有效控制有害裂缝的出现。 5 成 品保护 底板混凝土浇筑完毕后， 要做好保护， 在混凝土强度未 达到 1 2 MP a以上， 严禁上人， 避免将表面踏踩 ， 高低不平。( 具 体上人时间由技术组根据同条件试块的抗压强度通知) 混凝土要及时用塑料布覆盖养护， 防止混凝土表面产生 干缩裂缝。 浇注混凝土时不得直接站在导墙模板上操作， 防止影响 模板加固质量 。 施工时注意保护上部钢筋表面清洁， 防止插筋上所包裹 的塑料布脱落。 参考文献 1 】 江正荣 建筑施工计算手册 M 北京： 中国建筑工业出版社，2 0 0 1 2 1 G B 5 0 2 0 4 2 0 0 2 ， 混凝土结构工程施工质量验收规范( 2 0 1 1 年版 ) 【 S 】 北京： 中国建筑工业出版社， 2 0 0 2 【 3 】 J G J 3 2 0 0 2 ， 高层建筑混凝土结构技术规程 s 北京： 中国建筑工业 出版社 ，2 0 0 2 4 G B 5 0 4 9 6 2 0 0 9 ， 大体积混凝土施工规范【 s 】 北京： 中国建筑工业出 版社。 2 0 0 9 5 1 G B 5 0 1 6 4 9 2 ， 混凝 土质量控制标准【 S 北京： 中国建筑工 业出版社， 1 9 9 3 - = t c = r 拿 夸 夸； e r ， 奎 夸； e- = y e - 业jkr 鱼k I 业 誊j； e r 窜 r 拿 jkr ， 9 j - - = r c t r 鲁- = t e - = Y t t r j； e - ， 夸 ； t r = Wt r - = Wt r ， 童 ， 船9； t I r I kr I kr ： I ； e r jk- ( 上接第 4 1页) 4 3重晶石混凝土配合比设计 经过原材料优选， 主要参照 混凝土外加剂应用技术规程 ( G B 5 0 1 1 9 -2 0 0 3 ) 和 普通混凝土配合 比设计规程 的相关规 定进行配合比设计。塌落度控制在 1 0 0 m m 1 2 0 m m。 每立方米胶凝材料总用量控制在最大水泥用量以内； 考虑 地下结构有利于大体积混凝土抗裂、 缓凝、 提高强度 ， 决定掺人 高分子纤维混凝土， 纤维抗拉强度 7 0 0 M P a ， 掺量 1 0 k g m ， ， 经 多次试配试验后确定最优配合比。 5 重 晶石混凝土施工 5 1 工艺流程 泵机试运转一搅拌站供货一核实混凝土配合比、开盘鉴 定， 混凝土运输单一检查混凝土质量、 坍落度一输送与混凝土 同配合比水泥砂浆润滑输送管内壁一输送混凝土一分层浇 筑一振捣一抹面一扫出浮浆 、 排除泌水一养护一测温一成品保 护。 5 _ 2浇筑方案确 定 重晶石混凝土骨料重、 易离析， 准备采用泵送工艺输送。 通 过以下措施， 保证重晶石混凝土成功泵送和浇捣。 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 1 0 0 m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 。 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。 墙板混凝土浇筑应分层进行，每层厚度不超过 5 oom m， 且 上下层间不超过混凝土初凝时问， 不允许留设任何规范允许外 的水平施工缝。墙板混凝土浇至梁底后应稍加停息约 1 h左 右， 让混凝土达到初步沉落， 再浇上部混凝土。 振动棒应插入墙 板下层混凝土 5 c m左右， 以防发生水平裂缝。 鉴于本工程重晶石混凝土施工面不大的特点 ， 顶板大体积 混凝土采用整体平面分层浇筑的方法，每层浇筑厚度 4 oom m， 共分三层进行。局部 2 3 oomm部位分六层进行。在最后一层混 凝土施工完成后在表面撒一层重晶石 ， 已确保表面混凝土的密 实度 。 6 结语 慈林医院工期紧， 施工难度大， 质量要求高。通过制定合理 有效的专项施工方案 ， 统筹规划 、 精心施工 ， 解决了医疗建筑 “ 直线加速器” 机房的防射线辐射问题。 参考文献 【 1 】 G B 5 0 0 1 0 2 0 t 0 ， 混凝土结构设计规范【 s 】 北京： 中国建筑工业出版 社 ， 2 0 1 1 2 】 G B 5 0 4 9 6 2 0 0 9 ， 大体积混凝土施工规范 s 北京： 中国计划出版社， 2 0 09 【 3 J G J 5 2 2 0 0 6 ， 普通混凝土用砂 、 石质量及检验方法标准 s 北京： 中 国建筑工业 出版社， 2 0 0 7 4 王文格， 张全市， 赵自 远 防辐射混凝土在医用加速机房的研究与应 用【 J 广东建材， 2 0 1 3 ( 1 2 ) 【 5 】 佘子盈 重晶石防辐射混凝土设计及性能研究 J 】 混凝土， 2 0 1 3 ( 9 )