C30防辐射大体积混凝土的生产与施工质量控制

杨文杰，郑卫东，邹小平

（1.泸州建中混凝土有限公司，四川 泸州 646000；2.四川精衡信工程质量检测有限公司，四川 泸州 646000）

C30防辐射大体积混凝土的生产与施工质量控制

杨文杰1，郑卫东1，邹小平2

（1.泸州建中混凝土有限公司，四川 泸州 646000；2.四川精衡信工程质量检测有限公司，四川 泸州 646000）

本文通过在本地区尚无先例的医用直线加速机房工程实践，针对该工程大体积防辐射混凝土板、墙的特殊要求，通过严格把控材料质量，优化混凝土的配合比，并采用合理的施工和养护措施，使混凝土的内部与外表面温差得到有效的控制，从而防止裂缝的发生，攻克了主题施工中的技术难题，取得了良好的效果。

防辐射；大体积混凝土；生产；施工

0 引言

大体积混凝土与普通钢筋混凝土相比，具有结构厚、体形大、钢筋密、混凝土量大、混凝土结构容易裂缝等特点。大体积防辐射混凝土板、墙的技术应用又是一个技术难题，如果水泥水化热大量释放，引起混凝土内外温差过大，形成混凝土结构性裂缝，对工程的危害及建筑物周围人群的伤害后果是无法估量的。所以如何攻克技术难题成为本工程的重要课题。

1 工程概况

泸州市人民医院直线加速机房，主要安放医用具有辐射的直线加速机。结构主要采用钢筋混凝土，此工程混凝土墙和板必须保证其对射线的屏蔽效果。该结构混凝土墙体厚度0.8～2.9m，顶板厚度达 2.9m，混凝土强度等级为 C30。

2 技术路线

大体积混凝土施工关键是采取有效的方法控制混凝土因水化热和早期失水干缩产生的裂缝。针对控制因水化热和早期失水干缩产生的裂缝，我方与承建方多次探讨和部署，采取相应的技术措施。

（1）在混凝土配合比设计上，采用大掺量矿物掺合料，降低水泥用量，减少收缩，降低水化热，提高体积稳定性。达到控制水化热过高引发的温度应力裂缝的目的。

（2）控制砂、石骨料的颗粒形状和级配，有效降低含泥量，增强混凝土的密实性。

（3）采用聚羧酸高效高性能减水剂，延长混凝土凝结时间，延缓混凝土放热峰，防止混凝土内外温差过高引发温度应力裂缝。

（4）加强对混凝土施工工艺控制，做好“保温保湿”的养护工作，防止混凝土内外温差过大和减少或避免形成有害的收缩裂缝。

3 混凝土用材料和配比的确定

3.1 混凝土用材料

（1）主要胶凝材料——水泥

本工程结构的混凝土采用大厂生产、质量稳定的红狮牌P·O42.5R级普通硅酸盐水泥（见表1）。

表1　水泥性能试验表

（2）掺合料

粉煤灰：采用火电厂烟道收集的原状Ⅰ级粉煤灰（见表2）。

表3　矿渣粉的基本性能

矿粉：采用性能优良、活性较高、质量稳定的S95级矿渣粉，其体检测指标见表3。

表2　粉煤灰的性能试验表 %

（3 ）粗骨料——卵碎石

采用卵石经破碎整形，粒形好、连续级配，粒径5～25mm的卵碎石（见表4）。

表4　粗骨料性能试验表

（4）细骨料——砂

采用卵石经专业制砂机生产的，粒形好、级配好、含泥低的连续级配机制中砂。检测数据见表5。

表5　细骨料性能试验表

（5）减水剂

选用高效高性能的聚羧酸减水剂（见表6）。

表6　减水剂的基本性能

（6）水

采用符合国家标准要求的饮用水。

3.2 配合比

针对本结构混凝土的使用特点和要求，经过参建各方多次讨论研究，用混凝土f60代替f28作为设计强度；在混凝土中掺加粉煤灰和大掺量矿渣粉，提高混凝土的工作性能，降低混凝土水泥用量，从而降低混凝土内部水化热，又能提高混凝土后期强度，并通过多次试验和验证，最后确定了科学合理的配方（见表7）。

表7　配合比表

4 混凝土生产与施工保障措施

大体积混凝土的施工具有特殊性，不能用普通混凝土的施工方法进行浇筑。大体积混凝土的施工，要求具有连续性，一次性成型。进而从混凝土的养护方案，施工前机具设备、人员的准备以及过程中遇突发情况的应急措施等方面着手，经过建设方、施工方、混凝土供应方的反复讨论和研究，制定出了详细的《大体积混凝土施工方案》，以保证施工质量。

4.1 混凝土生产控制措施

（1）从大体积混凝土的特殊性、浇筑时的节奏和周期考虑，将混凝土的终凝时间调整到28小时左右。延缓混凝土的终凝时间，推迟放热峰出现的时间，有利于混凝土的散热，以确保混凝土的质量。

（2）为了降低混凝土拌制和入模的温度，从而降低混凝土内部温度，严格控制入场的水泥温度不大于60℃，并将水泥提前存储。同时严格控制进场砂、石材料的含泥量、级配等指标，杜绝使用不合格材料拌制混凝土。

（3）生产过程中对计量器具先校验后使用，各种原材料计量严格控制在规范要求的允许范围内。

（4）严格控制混凝土出机坍落度，设置专门的质检人员对出站混凝土进行监控，杜绝不合格混凝土出站；在施工现场派专人对混凝土坍落度进行检测，发现异常杜绝入模。

（5）为保证混凝土的连续浇筑，提前备足原材料，浇筑过程中根据浇筑速度合理安排供应节奏。

4.2 混凝土施工保障措施

4.2.1 混凝土浇筑施工

（1）严格按事先提出的《大体积混凝土施工方案》进行组织、施工，并成立了专项小组进行施工安排与质量控制。

（2）严格实施分层浇筑，每层浇筑厚度为300mm，振捣棒插入下一层不少于100mm深处，确保每层混凝土都在初凝前经过再次振捣，进而提高混凝土的密实性，以达到防辐射的能力，同时严格控制混凝土的浇筑速度和分层浇筑的厚度。

（3）严格把控混凝土的振捣时间和振捣间距，做到不过振、不漏振。

（4）表面处理：大体积泵送混凝土，表面水泥浆比较厚，在初凝前 1～2h 先用长刮尺按标高刮平，在初凝前再用铁滚筒碾压数遍，并用木抹子压平，以闭合收缩所致的裂纹。

4.2.2 混凝土保养

（1）墙体养护控制

墙体浇筑前，用湿麻袋将模板外侧覆盖，用铁丝将湿麻袋连接成大块，然后用木方把湿麻袋压在模板的外面，同时用湿麻袋塞紧墙顶和墙底部。待混凝土浇筑结束后，派专人对模板进行浇水养护，始终使麻袋处于湿润状态。当混凝土中心温度与环境温度接近时，方可进行墙体模板的拆除。墙体模板拆除后，为了防止混凝土表面出现干缩裂纹，仍用湿麻袋覆盖混凝土表面，同时也派专人浇水保湿养护不少于60天。

（2）板面养护控制

在板面混凝土终凝前实现至少三次收面工作后，再用塑料布覆盖，后沿板边沿砌10cm的砖做拦水线，注入与混凝土表面温度相当的水，蓄水养护60天。

（3）温度测量

为了有效监测混凝土内外温差情况，将电子测温仪埋设于混凝土内，实现对混凝土内部温度的监测。派专人负责测温工作，混凝土浇筑完后立即测试初始温度，之后的第一至七天，每两小时测量温度一次，第七天至十五天，每四小时测量温度一次，十五天后每八小时测量温度一次，并绘制温度监测曲线。如果混凝土内外温差过大，立即增加麻袋的数量，加大保温层厚度。

5 结论

对于大体积混凝土的施工和裂缝控制，在做好材料优选和合理配合比的同时，要严格按混凝土的施工工艺进行施工。对混凝土采取有效的施工、养护方式，是减少和降低大体积混凝土出现有害裂纹的最佳方法。本工程严格按照拟定的施工方案进行组织、施工，有效地控制了大体积混凝土早期表面裂缝和温度裂缝。运用大掺量矿物掺合料，有效的控制了混凝土的水化热和温度裂缝，为本地区特殊混凝土的施工积累了丰富的经验。

[1] GB 175—2007．通用硅酸盐水泥[S]．

[2] GB 1596—2005．用于水泥和混凝土中的粉煤灰[S]．

[3] GB/T 14685—2011．建设用卵石、碎石[S]．

[4] GB/T 14684—2011．建设用砂[S]．

[5] JG/T 223—2007．聚羧酸系高性能减水剂[S]．

[6] GB/T 18046—2008．用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉[S]．

[7] GB 50496—2009.大体积混凝土施工规范[S]．

[8] JGJ 55—2011．普通混凝土配合比设计规程[S]．

[9] GB 50164—2011．混凝土质量控制标准[S]．

[10] 张仁瑜，王征，孙盛佩．混凝土质量控制与检测技术[M].北京：化学工业出版社，2008．

［通讯地址］四川省泸州市江阳区泰安镇机械工业集中发展区（泸州建中混凝土有限公司）（646000）

杨文杰（1981—），男，主要从事预拌混凝土生产、研究、管理工作。