重晶石混凝土施工及质量控制.doc

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重晶石混凝土施工及质量控制
摘要：本文介绍了重晶石混凝土结构施工准备阶段寻找重晶石料源及配合比优化情况。重晶石混凝土的搅拌、运输以及施工特点；施工存在的问题及对策。

关键词：重晶石混凝土、容重、预拌混凝土、泵送、水化热温升、收缩。

医院的放射治疗室有防辐射要求，有的工程采取衬铅板防护，较多的是采用厚大截面的现浇混凝土墙板结构防护。我公司2002年以来先后承接了使用普通混凝土和重晶石混凝土的医院的放射治疗室治疗室工程施工。无论是现浇的普通混凝十还是重晶石混凝土．结构都属于大体积混凝土的范畴，重晶石混凝土属于特种混凝士，平时极少应用，而且已往使用通品撕混凝士的工程都是人工下锹或吊运入模。2004年11月我公司承接的湖北省人民医院放射治疗室的重晶石混凝土工程开始施工，该工程是呈长23。6m、宽11．7m、高5．7m的盒子形，放射机所在房间墙厚1800mm、藤面板厚1700mm其余房间墙及屋面板厚均为1000mm。允许在墒顶留置一条带企口的施工缝。该结构总计混凝土量810 m3，需要采用预拌混凝土泵送作业。类似规模的泵送亚晶石混凝土在文i状资料中尚未见有相关的报道。
有防辐射要求的混凝士在I：科设计时除了有常规的强度要求外，采州普通混凝十时要求容重≥2350 kg／m3；堑晶石混凝十要求容重一般为3200。3800 kg／m。，该工程设计要求用C25强度等级、容亚≥3500kg／m。的重晶石混凝土。对于重品石混凝十，施工的难点在于．保证混凝土足设计要求的容重，同时还需要在容重远大于常规混凝士的条件下，保证混凝土具有可泵性和其他相关的施工性能。
1、寻找原材料：
1．1、要满足设计要求的容重，粗细，骨料都必须采川重晶石，而重晶石在建筑行业中极少，市场也无供应。经多方联系，在湖北省地矿局的指点下，前往湖北陨阳、随州及陕西等地寻找货源、取同样品试配，最后确定以重晶石的表观密度4200kg／m。，硫酸钡含量不少于90％为控制点，选定了随州的重品石矿，联系加工成碎石、人工砂。但是当地加工能力不能满足工期的要求：又在陕两平利订购一部分重晶石和人工重晶石砂，要求粗骨料粒径在26.5mm以内。
2、 试验试配和配比优越
2.1、配合比设计的原则
(1)、在当前的混凝十技术条什I、’，重品石混凝土C25的强度等级不难满足，而容重是配合比设计的控制点。容重大的混凝士泵送施：【无现成的经验可循，更由‘r受到货源限制，重品石碎石和人工重晶石砂粒径不规范、粒形不好、且棱角分明、彳i粉多，更增加了配合比设计的难度。冈此，我们以确保容重≥3500kg／m。为基本要求，在此基础上以保
证混凝十．的施卜I生能币¨体积稳定性为试验试配的：f：作目标。考虑剑需要适最的浆体填充骨料的空隙，浆量少了影u向混凝土的施-I生能、浆量多了又达不到要求的容重，决定骨料采用三种粒级以减小骨料的空隙率，尽量减少胶结料和掺合料的用量提高混凝士的容重。
(2)、放射机房混凝十结构截面尺寸厚人，水化热温升和混凝_十．收
缩的影响不可忽略，配合比设计也需要考虑尽可能的减少水泥的用量，掺用矿物粉细掺合料，改善混凝土的
性能，减少水化热溻升、减少混凝十的收缩，以利于作好温度及收缩裂缝的控制。
(3)、冈为重品“人．1：砂级配不佳、粒形不好，坍落度对重品石混凝土的影响比普通混凝土敏感，坍落
度人了离析明显：坍落度减小(J=!}]是减少了水和外加剂的用量)又会使混凝土的流动性明显下降、泵送幽难。
经过多次试配，我们确认入模时的坍落度控制在160’180mm为好。同时由于石粉含量较多，坍落度损火比普
通混凝十快，冈此，往满足远距离运输的条4，l：’卜，适当加人出机的坍落度，而加大坍落度不宜完全依靠减水
利，应该是以适当加火川水越米解决。
(4)、考虑运距较远，运输I时问超过l小时：混凝十的浇筑面较大，需要采用高效缓凝型减水剂控制初
2．4、溉凝十的耐久性：
(1)、溉凝十的体积稳定性——l改缩；混凝士初凝后的自生收缩和
二F缩采心100×100X 325mm的试仆、川千分表进行测定，测试装置如图
二，测试结果如图四所示。洲试情况表明，重晶石混凝士自生收缩较小，
在相对湿度较小的白然条件I、l，．亚品石混凝土的干缩也较普通的泵
送混凝土为小。
(2)、氯离子渗透测试
按_}{{{AASHT旺T529和ASTMCl202标准，用图五的试验装置测得56d
氅掣葚!II『6．h驾葺'曩龛』臻?7+52．要冀：璺盟芋品石混凝十氯离子渗I：,tq'ti．糸e离n参透跌验·I，JI迫泡龠
透性能很小，混凝十结构密实，有良好的耐久性。
3、混凝土搅拌和运输：
3．1、重品彳一∞㈤疑1一采刚HZSl20聚搅拌楼生产，2m3的双卧轴强
制式搅拌机每次搅拌1．2m。，计姑误著按常规生产控制；搅拌时间设定
为40s。混凝十山机坍落度／扩尼芝度按220mm／560mm控制，混凝士运输
采川没计装载7m：，的AH5261GJB泓凝十运输币，每车运量4．8m3。
3．2、混凝．十．进入现场输送泵人约需要1．5h，坍落度损失后的混
凝一卜比出机时粘稠，坍落度保持在160t190mm之间，混凝士裹浆较好，
流动性尚可满足泵送要求，见幽一L。若冈待机等原因停置过久，坍落
度低丁·160mm时，极易发生堵泵，所以廊作好调度协调jl!作，避免运
输下辆积压或输送泵故障，使泓凝十发生过人的坍落度损火。
3．：=j、耍品石混凝十容重人，泵送阻力火．丁．普通混凝士，需要较
人的泵送压力，而且输送速度较将通溉凝士慢，需控制混凝士运输车
喂料速度，避免泵送不及使混凝十溢出受料斗，同时应及时捡出料斗
格栅上的过人彳i块，防llI堵泵。
3．4、麻选川机况较好的输送泵，尽鼙减少弯管数鹫汞I布管距离，
控制浇筑的落料高度以避免离析。冈此，在放射机房施jI：时采用了两
台功率较人、布料方便的SY53l 1TI-IB37汽车泵，浇筑时始终将混凝土
的落料高度控制在2～：3m之间。

4、混凝土浇筑和养护；
4．1、混凝十墒利顼板都是采川“斜向分层水平方向向前推进”的
方式进行浇筑。由丁洮凝十白重人、侧压力人，水平构件和梁柱的支
撑体系麻有足够的承载能力和刚度。住浇筑墙体时控制卜料厚度在
450mm以内，便于振捣利控制对模板的侧压力；同时，要注意有序的
布料和1 l、．料厚度，保证‘I、．层混凝十住初凝前被新浇的混凝十覆盖，不
出冷缝。
4．2、混凝七中巫品彳i骨料巫域人，在泵送的条件‘卜．，入模振捣
后的混凝十沉实的过程比将通溉凝十长、骨料。卜．沉浆料上浮现象更为
明显。对丁竖向结构要采取排除浮浆或适黛填入清沽的重品石块等措
施，使结构的均匀性得到改善。住结构的截面明显变化的部位和板面
要作好二次振捣，以消除混凝十塑性阶段的沉缩裂缝和初凝前后的失
水干缩，如幽八所示就是由丁缺少二次振捣利压抹出现的浮浆，导致
该部位山现深60mm、宽0．3mm的浅表龟裂。

4．4、放射治疗室顶板除局部有浅表浮浆龟裂外，无其他肉眼可见裂缝。墙体在14d拆模后，在①轴墙外
侧墒面上墒厚变化部位和纵横墒交接部位附近，有多条分布规则的竖向裂缝，裂缝的最大宽度0．35mm，最深
约60mm，全都具有中间宽、两头尖灭的收缩裂缝特征，这些裂缝都是浅表裂缝，属于无害裂缝的范畴。究其
原冈，虽然早划未拆除模板，但施I：期间武汉气候特别干燥，平均相对湿度在50％上下，白天施【：现场相对
湿度甚至民期保持在35％上’卜I，而．1J．①轴墙外侧场地开I浏，风速较大，水分散失相对较快，简单的“带模养
护”不能满足混凝十甲．蝴对保湿-：TP-j7-的需要。由_丁．混凝_卜表面覆盖有塑料薄膜，室内小环境相对潮湿，保湿
养护条件较好，内侧墙面及其它外埔术发现肉眼可见裂缝。

5、结束语：
在国I～无现成施Ij经验可循的情况h放刺‘治疗室是我公司首次采用重晶石混凝土泵送施．J：的一i：群，容
重达剑了没计要求，混凝十的性能满足了施一l：泵送需要，混凝土的强度、耐久性等项也达到了我们预期的效
果，积累了有蕊的经验，但往今厉的I：作中应进一步作好以下：r：作。；
5．1、由于骨料没有成品供应，是住重品彳i矿所在地组织加：：r，：3D：_-K质量难以保证，没有其他货源可供选
择，配合比的优化受到制约。冈此，住骨料质量能得到保证的条件下，提高混凝土的施：[性能汞i耐久性还有
一定的发展空间。
5．2、重品彳一昆凝十冈砂彳i骨料都是棱角分明，粒形、级配都不理想，对混凝土的施』：性能控制难度极大。
垒采州泵送的条件。卜需要保订嘞d凝十的可泵性又要注意防．II-．离析。在混凝土振捣成型后，由于骨料臼重人
比普通混凝十中骨料一|、．沉快、持续时问K，加剧了混凝士中水分向上运动和表面浮浆积聚，需要注意二次振
捣和适当延迟表面压抹的时间利注意抹压质量。
5．3、对丁．防辐射I：群无论魁忤通溉凝十还是重品行混凝士，都是只提了强度及混凝士的容重指标，这些
指标都不难满足，但是对丁混凝一卜结构裂缝的控制就考虑甚少，没有相应的要求和措施，为避免r作中不必
要的干扰、便丁对相关方面的l：'f4-提出合理的要求，我们认为，裂缝控制需要设计、材料、施j11=共同努力，
需要设计单位根据结构的特点采取必要的构造措施、材料的优选和配合比优化、精心的施i；I：组织管理才能有
效地将裂缝控制往无害裂缝的水平。
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