防輻射混凝土施工裂縫控制

何鴻儒

中核四0 四有限公司 甘肅嘉峪關(guān) 735100

1 防輻射混凝土裂縫分類(lèi)

1.1 收縮裂縫

防輻射混凝土在經(jīng)過(guò)7天的養(yǎng)護(hù)時(shí)，可以使內(nèi)部熱量散發(fā)，從而使內(nèi)外變化趨于正常，但養(yǎng)護(hù)時(shí)若缺少水分則會(huì)因熱量蒸發(fā)水分后導(dǎo)致混凝土表面干裂，防輻射混凝土部件則更加需要養(yǎng)護(hù)得當(dāng)，若因外部情況如熱量和光照導(dǎo)致表面收縮速度快于內(nèi)部收縮，混凝土表面便呈開(kāi)裂狀。

1.2 溫差裂縫

當(dāng)施工時(shí)間較長(zhǎng)，尤其超過(guò)6個(gè)月時(shí)，由于外界環(huán)境發(fā)生大幅度變化，如由冬入夏時(shí)溫度瞬間升高，導(dǎo)致混凝土部件因內(nèi)外溫差產(chǎn)生膨脹收縮的拉應(yīng)力，防輻射混凝土對(duì)溫度變化尤其敏感，當(dāng)由突升或突降的溫度產(chǎn)生溫差時(shí)，拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉能力時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。需要注意的是，這種因溫度變化而產(chǎn)生的裂縫隱患頗多，且經(jīng)常產(chǎn)生于養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的施工后期或末期，難以預(yù)料[1]。

2 防輻射混凝土施工裂縫控制措施

2.1 原材料控制

防輻射混凝土材料選擇時(shí)應(yīng)參考如下原則：①材料具備可方便加工性能，包括尺寸、形狀；②材料具備且滿(mǎn)足強(qiáng)度性能要求，并保證防護(hù)體穩(wěn)定；③在充當(dāng)屏蔽體時(shí)產(chǎn)生次級(jí)輻射少；④服役期間性能穩(wěn)定保證屏蔽能力的持續(xù)性；⑤成型防護(hù)體（墻、殼、室）的密封良好，不應(yīng)有貫穿裂縫、穿透孔洞等內(nèi)部缺陷。

水泥：防輻射混凝土選擇水泥時(shí)應(yīng)考慮如下兩點(diǎn)：首先是混凝土表觀密度，其次是混凝土強(qiáng)度。屏蔽層（墻、殼）一般較厚重，施工特點(diǎn)屬于防輻射混凝土，因此水泥水化過(guò)程中放熱過(guò)程應(yīng)予以充分考慮，宜采用水化熱低膠凝材料。

礦物摻合料：防輻射混凝土表觀密度是最重要的性能參數(shù)之一，在配制防輻射混凝土?xí)r，密度較輕的礦物摻合料對(duì)拌合物密度有一定影響?？梢愿鶕?jù)工程要求選用相應(yīng)級(jí)別的粉煤灰充當(dāng)防輻射混凝土的礦物摻合料。

骨料：防輻射混凝土骨料的選擇須滿(mǎn)足：①骨料自身滿(mǎn)足一定密度要求，這點(diǎn)與骨料自身礦物含量（品位）相關(guān)；②骨料應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范有害物質(zhì)、輻射等要求；③骨料內(nèi)有吸收中子射線(xiàn)物質(zhì)，例如含有結(jié)晶水或輕核元素；④骨料自身有良好的強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性。

化學(xué)外加劑：配制防輻射混凝土推薦使用聚梭酸系高性能減水劑，等較好的保持坍落度，并具有較小的混凝土收縮。聚梭酸高性能減水劑應(yīng)符合GB8076《混凝土外加劑》規(guī)定。實(shí)驗(yàn)所用外加劑為建研昆侖牌保坍型聚梭酸減水劑，其中減水率35%，固含量40%，推薦摻量為膠凝材料的0.3%-0.7%。

2.2 合理控制防輻射混凝土的澆筑與振搗

防輻射混凝土采用塔吊配合吊斗布料方式，成功實(shí)現(xiàn)實(shí)體澆筑，澆筑和振搗過(guò)程應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

（1）首先將底板澆筑防輻射混凝土的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清表處理，保證有足夠的作業(yè)面以及澆筑面；其次將底模鋼筋進(jìn)行綁扎，做到符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；然后將底板澆筑部分的模板支立，模板在支立的過(guò)程中盡量橫平豎直，支撐到位的同時(shí)在模板上涂抹脫模劑：最后聯(lián)系攪拌站將泵送料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑[2]。

（2）鋼筋密集區(qū)域宜采用小直徑振動(dòng)棒，小距離、多布點(diǎn)、快插慢拔方式振搗。應(yīng)按分層澆筑厚度分別進(jìn)行振搗，振動(dòng)棒的前端應(yīng)插入前一層混凝土中，插入深度不應(yīng)小于50mm，且不應(yīng)使用振動(dòng)棒引流攤平。振搗時(shí)，振動(dòng)棒應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋、預(yù)埋件等。

（3）由于混凝土的初凝時(shí)間大約為四小時(shí)，因此新舊混凝土的銜接應(yīng)在四小時(shí)之內(nèi)也就是先澆筑的混凝土初凝時(shí)間之前。新舊混凝土采用斜接方式進(jìn)行銜接，大約比例為1：4-1：5左右的斜率。在澆筑過(guò)程中采用高頻振動(dòng)棒進(jìn)行充分振搗，操作方法為“深插慢拔”，直至混凝土表面泌出水泥漿。最后澆筑完畢后進(jìn)行二次收光處理，以保證混凝土表面的平整性。

2.3 降低入模溫度

混凝土入模溫度高還最造成凝結(jié)時(shí)水化反應(yīng)加速，若大量水化熱在混凝土澆筑初期釋放，則會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度，形成裂縫，造成施工問(wèn)題，而為了使混凝土的入模溫度降低可以采用以下方式：

（1）粗骨料和細(xì)骨料。在混凝土拌攪過(guò)程中，需要對(duì)各類(lèi)添加料進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試，除了保證其符合國(guó)家對(duì)此的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外，還要確定粗骨料的含水量，確保水灰比的準(zhǔn)確性。

（2）拌和水。為了使得拌和水的溫度在拌和混凝土?xí)r保持低溫的狀態(tài)，可以在設(shè)備中加入冰塊來(lái)降低水溫。

（3）水泥。為使得混凝土入模溫度降低，剛生產(chǎn)出的水泥溫度必須要低，所以水泥產(chǎn)出時(shí)需要放置一段時(shí)間后才能使用。

（4）拌和泵送。對(duì)參與混凝土拌攪過(guò)程的各類(lèi)設(shè)備進(jìn)行降溫，采取如遮陽(yáng)、包裹、澆水降溫的方式確保在輸送和制作混凝土的過(guò)程中溫度不高。

（5）澆筑時(shí)段。在施工過(guò)程中環(huán)境的溫度也會(huì)影混凝土的入模溫度，因此需要選擇環(huán)境溫度影響較小的時(shí)段進(jìn)行施工，如夏季的夜間或溫度低陽(yáng)光弱的時(shí)間段。

2.4 防輻射混凝土表面保溫保濕的措施

（1）表面保溫措施。當(dāng)防輻射混凝土的主體部分澆筑完成后，需要對(duì)其表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)以避免出現(xiàn)伸縮應(yīng)力和混凝土的變形開(kāi)裂情況出現(xiàn)。同時(shí)在表面進(jìn)行溫度保護(hù)措施可以使得混凝土的凝結(jié)程度均勻，并增加強(qiáng)度。具體做法是在混凝土終凝時(shí)鋪設(shè)塑料膜和土工布，蓄水養(yǎng)護(hù)。如有特殊情況，如寒潮或連續(xù)降雨溫度降低過(guò)快時(shí)樂(lè)意加設(shè)混凝土頂面和側(cè)面防雨布或泡沫層，還可以通過(guò)搭建保溫棚來(lái)提高混凝土表面溫度。在混凝土的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中如需對(duì)混凝土表面進(jìn)行鑿毛施工，需要在溫度較高的情況下進(jìn)行，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，及時(shí)覆蓋保溫材料[3]。

（2）保濕措施。保溫保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少要在14天以上，并且需要定期檢查混凝土表面的情況，灑水保濕養(yǎng)護(hù)需要在上午日出后氣溫較高時(shí)進(jìn)行，這是為了減少混凝土內(nèi)外溫差。