C30防輻射大體積混凝土的生產與施工質量控制

楊文杰，鄭衛東，鄒小平

（1.瀘州建中混凝土有限公司，四川 瀘州 646000；2.四川精衡信工程質量檢測有限公司，四川 瀘州 646000）

C30防輻射大體積混凝土的生產與施工質量控制

楊文杰1，鄭衛東1，鄒小平2

（1.瀘州建中混凝土有限公司，四川 瀘州 646000；2.四川精衡信工程質量檢測有限公司，四川 瀘州 646000）

本文通過在本地區尚無先例的醫用直線加速機房工程實踐，針對該工程大體積防輻射混凝土板、墻的特殊要求，通過嚴格把控材料質量，優化混凝土的配合比，并采用合理的施工和養護措施，使混凝土的內部與外表面溫差得到有效的控制，從而防止裂縫的發生，攻克了主題施工中的技術難題，取得了良好的效果。

防輻射；大體積混凝土；生產；施工

0 引言

大體積混凝土與普通鋼筋混凝土相比，具有結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土量大、混凝土結構容易裂縫等特點。大體積防輻射混凝土板、墻的技術應用又是一個技術難題，如果水泥水化熱大量釋放，引起混凝土內外溫差過大，形成混凝土結構性裂縫，對工程的危害及建筑物周圍人群的傷害后果是無法估量的。所以如何攻克技術難題成為本工程的重要課題。

1 工程概況

瀘州市人民醫院直線加速機房，主要安放醫用具有輻射的直線加速機。結構主要采用鋼筋混凝土，此工程混凝土墻和板必須保證其對射線的屏蔽效果。該結構混凝土墻體厚度0.8～2.9m，頂板厚度達 2.9m，混凝土強度等級為 C30。

2 技術路線

大體積混凝土施工關鍵是采取有效的方法控制混凝土因水化熱和早期失水干縮產生的裂縫。針對控制因水化熱和早期失水干縮產生的裂縫，我方與承建方多次探討和部署，采取相應的技術措施。

（1）在混凝土配合比設計上，采用大摻量礦物摻合料，降低水泥用量，減少收縮，降低水化熱，提高體積穩定性。達到控制水化熱過高引發的溫度應力裂縫的目的。

（2）控制砂、石骨料的顆粒形狀和級配，有效降低含泥量，增強混凝土的密實性。

（3）采用聚羧酸高效高性能減水劑，延長混凝土凝結時間，延緩混凝土放熱峰，防止混凝土內外溫差過高引發溫度應力裂縫。

（4）加強對混凝土施工工藝控制，做好“保溫保濕”的養護工作，防止混凝土內外溫差過大和減少或避免形成有害的收縮裂縫。

3 混凝土用材料和配比的確定

3.1 混凝土用材料

（1）主要膠凝材料——水泥

本工程結構的混凝土采用大廠生產、質量穩定的紅獅牌P·O42.5R級普通硅酸鹽水泥（見表1）。

表1　水泥性能試驗表

（2）摻合料

粉煤灰：采用火電廠煙道收集的原狀Ⅰ級粉煤灰（見表2）。

表3　礦渣粉的基本性能

礦粉：采用性能優良、活性較高、質量穩定的S95級礦渣粉，其體檢測指標見表3。

表2　粉煤灰的性能試驗表 %

（3 ）粗骨料——卵碎石

采用卵石經破碎整形，粒形好、連續級配，粒徑5～25mm的卵碎石（見表4）。

表4　粗骨料性能試驗表

（4）細骨料——砂

采用卵石經專業制砂機生產的，粒形好、級配好、含泥低的連續級配機制中砂。檢測數據見表5。

表5　細骨料性能試驗表

（5）減水劑

選用高效高性能的聚羧酸減水劑（見表6）。

表6　減水劑的基本性能

（6）水

采用符合國家標準要求的飲用水。

3.2 配合比

針對本結構混凝土的使用特點和要求，經過參建各方多次討論研究，用混凝土f60代替f28作為設計強度；在混凝土中摻加粉煤灰和大摻量礦渣粉，提高混凝土的工作性能，降低混凝土水泥用量，從而降低混凝土內部水化熱，又能提高混凝土后期強度，并通過多次試驗和驗證，最后確定了科學合理的配方（見表7）。

表7　配合比表

4 混凝土生產與施工保障措施

大體積混凝土的施工具有特殊性，不能用普通混凝土的施工方法進行澆筑。大體積混凝土的施工，要求具有連續性，一次性成型。進而從混凝土的養護方案，施工前機具設備、人員的準備以及過程中遇突發情況的應急措施等方面著手，經過建設方、施工方、混凝土供應方的反復討論和研究，制定出了詳細的《大體積混凝土施工方案》，以保證施工質量。

4.1 混凝土生產控制措施

（1）從大體積混凝土的特殊性、澆筑時的節奏和周期考慮，將混凝土的終凝時間調整到28小時左右。延緩混凝土的終凝時間，推遲放熱峰出現的時間，有利于混凝土的散熱，以確保混凝土的質量。

（2）為了降低混凝土拌制和入模的溫度，從而降低混凝土內部溫度，嚴格控制入場的水泥溫度不大于60℃，并將水泥提前存儲。同時嚴格控制進場砂、石材料的含泥量、級配等指標，杜絕使用不合格材料拌制混凝土。

（3）生產過程中對計量器具先校驗后使用，各種原材料計量嚴格控制在規范要求的允許范圍內。

（4）嚴格控制混凝土出機坍落度，設置專門的質檢人員對出站混凝土進行監控，杜絕不合格混凝土出站；在施工現場派專人對混凝土坍落度進行檢測，發現異常杜絕入模。

（5）為保證混凝土的連續澆筑，提前備足原材料，澆筑過程中根據澆筑速度合理安排供應節奏。

4.2 混凝土施工保障措施

4.2.1 混凝土澆筑施工

（1）嚴格按事先提出的《大體積混凝土施工方案》進行組織、施工，并成立了專項小組進行施工安排與質量控制。

（2）嚴格實施分層澆筑，每層澆筑厚度為300mm，振搗棒插入下一層不少于100mm深處，確保每層混凝土都在初凝前經過再次振搗，進而提高混凝土的密實性，以達到防輻射的能力，同時嚴格控制混凝土的澆筑速度和分層澆筑的厚度。

（3）嚴格把控混凝土的振搗時間和振搗間距，做到不過振、不漏振。

（4）表面處理：大體積泵送混凝土，表面水泥漿比較厚，在初凝前 1～2h 先用長刮尺按標高刮平，在初凝前再用鐵滾筒碾壓數遍，并用木抹子壓平，以閉合收縮所致的裂紋。

4.2.2 混凝土保養

（1）墻體養護控制

墻體澆筑前，用濕麻袋將模板外側覆蓋，用鐵絲將濕麻袋連接成大塊，然后用木方把濕麻袋壓在模板的外面，同時用濕麻袋塞緊墻頂和墻底部。待混凝土澆筑結束后，派專人對模板進行澆水養護，始終使麻袋處于濕潤狀態。當混凝土中心溫度與環境溫度接近時，方可進行墻體模板的拆除。墻體模板拆除后，為了防止混凝土表面出現干縮裂紋，仍用濕麻袋覆蓋混凝土表面，同時也派專人澆水保濕養護不少于60天。

（2）板面養護控制

在板面混凝土終凝前實現至少三次收面工作后，再用塑料布覆蓋，后沿板邊沿砌10cm的磚做攔水線，注入與混凝土表面溫度相當的水，蓄水養護60天。

（3）溫度測量

為了有效監測混凝土內外溫差情況，將電子測溫儀埋設于混凝土內，實現對混凝土內部溫度的監測。派專人負責測溫工作，混凝土澆筑完后立即測試初始溫度，之后的第一至七天，每兩小時測量溫度一次，第七天至十五天，每四小時測量溫度一次，十五天后每八小時測量溫度一次，并繪制溫度監測曲線。如果混凝土內外溫差過大，立即增加麻袋的數量，加大保溫層厚度。

5 結論

對于大體積混凝土的施工和裂縫控制，在做好材料優選和合理配合比的同時，要嚴格按混凝土的施工工藝進行施工。對混凝土采取有效的施工、養護方式，是減少和降低大體積混凝土出現有害裂紋的最佳方法。本工程嚴格按照擬定的施工方案進行組織、施工，有效地控制了大體積混凝土早期表面裂縫和溫度裂縫。運用大摻量礦物摻合料，有效的控制了混凝土的水化熱和溫度裂縫，為本地區特殊混凝土的施工積累了豐富的經驗。

[1] GB 175—2007．通用硅酸鹽水泥[S]．

[2] GB 1596—2005．用于水泥和混凝土中的粉煤灰[S]．

[3] GB/T 14685—2011．建設用卵石、碎石[S]．

[4] GB/T 14684—2011．建設用砂[S]．

[5] JG/T 223—2007．聚羧酸系高性能減水劑[S]．

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

[7] GB 50496—2009.大體積混凝土施工規范[S]．

[8] JGJ 55—2011．普通混凝土配合比設計規程[S]．

[9] GB 50164—2011．混凝土質量控制標準[S]．

[10] 張仁瑜，王征，孫盛佩．混凝土質量控制與檢測技術[M].北京：化學工業出版社，2008．

［通訊地址］四川省瀘州市江陽區泰安鎮機械工業集中發展區（瀘州建中混凝土有限公司）（646000）

楊文杰（1981—），男，主要從事預拌混凝土生產、研究、管理工作。