防輻射混凝土施工質量的控制

隨著我國社會經濟的快速發展，國家對醫療衛生事業的投入也呈現出快速增長的勢頭，使得各大醫療衛生機構基礎設施的提升改進步伐同期加快。醫用直線加速器在各大醫院的應用越來越廣泛，其主要用于腫瘤患者的檢查與放射治療，對于其產生的影響周圍環境及醫護人員健康的射線，主要在設備機房墻（頂）壁部位采取屏蔽措施，安裝屏蔽材料加以防護，比較適合作為屏蔽材料的有金屬鉛板和防輻射混凝土。金屬鉛板雖在射線照射下不易損壞，有較好的抗腐蝕性，但成本較高、不經濟。防輻射混凝土成本低并且具有較好的結構性能，所以常用來替代金屬鉛板，作為防射線機房結構的屏蔽材料。

1 屏蔽作用原理

氫原子核對高速中子具有良好的防護作用，而水中又含有較多的氫元素。眾所周知，構成混凝土的水泥石或集料中含有結晶水，所以，防輻射混凝土正是利用自身所具有的水泥石或集料中所含有的結晶水，使高速中子得以慢化，同時，再采取增加混凝土重度的方法，來提高其內部結晶水的含量，從而提高對X和γ等射線的屏蔽能力，最終，實現屏蔽射線的目的。

2 施工質量的控制內容

2.1 配合比設計的控制

防輻射混凝土的密度越大，其屏蔽效果越好，所以配合比設計時必須考慮混凝土的表觀密度和密實程度，同時兼顧結構設計強度和施工工藝要求。

2.2 原材料選用的控制

1）避免使用高等級的水泥，可采用密度較大、耐熱性能好、低水化熱的水泥。因為水泥等級越高、細度越細、早期強度越高，混凝土脆性越大，就越容易開裂。

2）粗骨料可選用粒徑控制在5～40mm之間、級配良好、質地堅硬的石子，這樣既可以減少水泥用量和用水量，還可以降低水化熱和混凝土的收縮，減少泌水現象。

3）細骨料可選用細度模數控制在2.5～3.2之間的中粗砂，以降低混凝土的收縮和水化熱。

4）嚴禁使用含泥量過大的粗細骨料，以避免增大混凝土的收縮，避免裂縫的產生。

5）外加劑的選擇，要確保并要嚴格控制摻入量，要在考慮改善混凝土和易性、泵送性和提高混凝土質量的同時，還應考慮所選用的外加劑種類與混凝土其它摻合料有無不良反應，對混凝土的收縮影響有無增加等。

2.3 現場施工質量的控制

1）施工前，要對所有參與施工作業的人員進行現場施工技術交底，交底要明確施工作業關鍵點、分層澆筑厚度、振搗方式以及混凝土在到達現場后，作業人員從卸料、入模、振搗、抹壓、養護的各環節，所要完成的施工內容、要求和時間規定。

2）防輻射混凝土均為大體積混凝土，均要求連續澆筑施工，一次成型。所以為確保混凝土連續澆筑施工的順利，在澆筑施工前，要對澆筑施工所需的設備及備用設備，設置專人對設備的維護情況、配備數量等逐一檢查以及現場供水、供電線路、混凝土泵車穩放場地、混凝土攪拌運輸車開行路線等情況，也應逐一檢查，嚴格落實相關的應急措施。

3）防輻射混凝土的連續澆筑，要采用“全面分層，薄層澆筑，四周循環，一次到頂”的澆筑施工方法，墻體部位要采用分層交圈的澆筑方式，頂板部位要采用斜面分層的澆筑方式。每層澆筑厚度應控制在500mm以內，上下層的澆筑間隔時間不得超過混凝土的初凝時間并要確保每層混凝土初凝前均已經過二次振搗，上層混凝土覆蓋后，振搗棒插入下層混凝土內50～100 mm且每個振點在混凝土平面呈梅花狀布置，振點間距不宜大于振搗棒作用半徑的1.5倍，每一振點的振搗時間，以混凝土表面呈水平，不再冒出氣泡，不再顯著沉陷為度，一般控制在15 s左右，不得欠振、漏振、過振，以保證混凝土的密實性。

4）控制防輻射混凝土自攪拌完成至澆筑完成的時間不超過2 h并在攪拌運輸車卸料前，要高速攪拌不少于1min，以防止其發生離析現象。

5）防輻射混凝土的自由傾落高度要小于普通混凝土，要控制在≯1.5m高度范圍內，以避免混凝土出現離析分層。

6）混凝土澆筑入模前，要目測檢查每車所卸放混凝土有無離析現象并現場實測坍落度數值且必須符合要求，一般控制在30～50mm。

7）檢查施工縫留設位置及型式（凹凸縫，外高內底）是否符合要求，若施工條件允許，盡可能采取頂板與下部剪力墻體一次性整體澆筑的施工方案，在增加機房結構整體性的同時，也提高了對射線的屏蔽效果。

8）檢查澆筑部位的鋼筋隱蔽情況以及弱電、強電、給排水、通風空調、設備安裝等專業管線的預留預埋情況，必須做到全數檢查，逐一核實。

9）檢查用于混凝土養護期間測溫使用的預埋測溫管角度，必須與射線照射角度成一定夾角并在混凝土澆筑成型拆除模板后，測溫用預留管孔要用融鉛灌注的方法，逐一進行灌注密封，以防止射線泄露。

2.4 養護質量的控制

防輻射混凝土的養護，要重點把握3個環節，即：保證濕度、控制溫差、控制養護時限。

1）防輻射混凝土澆筑成型后，其頂板表面在經過抹壓處理完畢后，要用塑料薄膜和濕潤的麻包袋覆蓋，二層為宜（層數可根據測溫情況增減），每層麻包袋搭接縫不少于100mm，上下層的搭縫應錯開，其墻體混凝土表面養護，可在模板外側釘掛一層麻包袋，實現保溫保濕養護。

2）防輻射混凝土入模成型后的養護措施要及時落實到位（其第2～7 d是水化熱的高峰期），養護期間所采用的養護用水溫度與混凝土表面溫度相差不宜超過5℃，要避免冷水直接澆灑混凝土表面，此養護持續時間不應少于14 d。

3）嚴格控制模板拆除時間和拆除方式，嚴禁過早拆除模板以及采用非正當的方式拆除模板。

4）在養護期間，要始終保持混凝土表面濕潤并且要將混凝土內外溫差控制在規定要求范圍內。

2.5 養護期內測溫的控制

防輻射混凝土結構斷面通常較厚，在凝固硬化過程中，其內部將會產生較高的水化熱，與周圍環境溫度形成較大溫差，導致混凝土表面產生溫度裂縫。所以需要在混凝土內設置溫差控制測溫點，及時掌握混凝土內外溫差，從而根據混凝土內溫度，及時調整苫蓋保溫層厚度。

1）在混凝土升溫階段，測溫時間間隔可控制在每2 h測溫一次，降溫階段可控制在每4 h測溫一次，當混凝土內外溫差＜25℃時，方可停止測溫。

2）當混凝土內外溫差＞25℃時，要及時增加苫蓋保溫層厚度，當混凝土內外溫差＜15℃時，要及時減少苫蓋保溫層厚度，使其加速散熱。

3 防輻射混凝土質量的驗收

防輻射混凝土屏蔽結構完工后，在屏蔽射線功能方面必須要做到萬無一失。所以在投入使用前，必須請國家有關部門對射線泄露劑量進行現場實地檢測，在各項技術指標均符合國家有關規定后，才能正式投入使用。

4 結語

影響防輻射混凝土工程施工質量的因素較多，要使工程質量達到預期的效果，滿足日后的使用功能，在對其施工質量的控制工作中，確定施工質量控制內容和要點，使施工質量控制工作，做到有的放矢，有條不紊，是非常重要的。