防辐射混凝土施工质量的控制

随着我国社会经济的快速发展，国家对医疗卫生事业的投入也呈现出快速增长的势头，使得各大医疗卫生机构基础设施的提升改进步伐同期加快。医用直线加速器在各大医院的应用越来越广泛，其主要用于肿瘤患者的检查与放射治疗，对于其产生的影响周围环境及医护人员健康的射线，主要在设备机房墙（顶）壁部位采取屏蔽措施，安装屏蔽材料加以防护，比较适合作为屏蔽材料的有金属铅板和防辐射混凝土。金属铅板虽在射线照射下不易损坏，有较好的抗腐蚀性，但成本较高、不经济。防辐射混凝土成本低并且具有较好的结构性能，所以常用来替代金属铅板，作为防射线机房结构的屏蔽材料。

1 屏蔽作用原理

氢原子核对高速中子具有良好的防护作用，而水中又含有较多的氢元素。众所周知，构成混凝土的水泥石或集料中含有结晶水，所以，防辐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结晶水，使高速中子得以慢化，同时，再采取增加混凝土重度的方法，来提高其内部结晶水的含量，从而提高对X和γ等射线的屏蔽能力，最终，实现屏蔽射线的目的。

2 施工质量的控制内容

2.1 配合比设计的控制

防辐射混凝土的密度越大，其屏蔽效果越好，所以配合比设计时必须考虑混凝土的表观密度和密实程度，同时兼顾结构设计强度和施工工艺要求。

2.2 原材料选用的控制

1）避免使用高等级的水泥，可采用密度较大、耐热性能好、低水化热的水泥。因为水泥等级越高、细度越细、早期强度越高，混凝土脆性越大，就越容易开裂。

2）粗骨料可选用粒径控制在5～40mm之间、级配良好、质地坚硬的石子，这样既可以减少水泥用量和用水量，还可以降低水化热和混凝土的收缩，减少泌水现象。

3）细骨料可选用细度模数控制在2.5～3.2之间的中粗砂，以降低混凝土的收缩和水化热。

4）严禁使用含泥量过大的粗细骨料，以避免增大混凝土的收缩，避免裂缝的产生。

5）外加剂的选择，要确保并要严格控制掺入量，要在考虑改善混凝土和易性、泵送性和提高混凝土质量的同时，还应考虑所选用的外加剂种类与混凝土其它掺合料有无不良反应，对混凝土的收缩影响有无增加等。

2.3 现场施工质量的控制

1）施工前，要对所有参与施工作业的人员进行现场施工技术交底，交底要明确施工作业关键点、分层浇筑厚度、振捣方式以及混凝土在到达现场后，作业人员从卸料、入模、振捣、抹压、养护的各环节，所要完成的施工内容、要求和时间规定。

2）防辐射混凝土均为大体积混凝土，均要求连续浇筑施工，一次成型。所以为确保混凝土连续浇筑施工的顺利，在浇筑施工前，要对浇筑施工所需的设备及备用设备，设置专人对设备的维护情况、配备数量等逐一检查以及现场供水、供电线路、混凝土泵车稳放场地、混凝土搅拌运输车开行路线等情况，也应逐一检查，严格落实相关的应急措施。

3）防辐射混凝土的连续浇筑，要采用“全面分层，薄层浇筑，四周循环，一次到顶”的浇筑施工方法，墙体部位要采用分层交圈的浇筑方式，顶板部位要采用斜面分层的浇筑方式。每层浇筑厚度应控制在500mm以内，上下层的浇筑间隔时间不得超过混凝土的初凝时间并要确保每层混凝土初凝前均已经过二次振捣，上层混凝土覆盖后，振捣棒插入下层混凝土内50～100 mm且每个振点在混凝土平面呈梅花状布置，振点间距不宜大于振捣棒作用半径的1.5倍，每一振点的振捣时间，以混凝土表面呈水平，不再冒出气泡，不再显著沉陷为度，一般控制在15 s左右，不得欠振、漏振、过振，以保证混凝土的密实性。

4）控制防辐射混凝土自搅拌完成至浇筑完成的时间不超过2 h并在搅拌运输车卸料前，要高速搅拌不少于1min，以防止其发生离析现象。

5）防辐射混凝土的自由倾落高度要小于普通混凝土，要控制在≯1.5m高度范围内，以避免混凝土出现离析分层。

6）混凝土浇筑入模前，要目测检查每车所卸放混凝土有无离析现象并现场实测坍落度数值且必须符合要求，一般控制在30～50mm。

7）检查施工缝留设位置及型式（凹凸缝，外高内底）是否符合要求，若施工条件允许，尽可能采取顶板与下部剪力墙体一次性整体浇筑的施工方案，在增加机房结构整体性的同时，也提高了对射线的屏蔽效果。

8）检查浇筑部位的钢筋隐蔽情况以及弱电、强电、给排水、通风空调、设备安装等专业管线的预留预埋情况，必须做到全数检查，逐一核实。

9）检查用于混凝土养护期间测温使用的预埋测温管角度，必须与射线照射角度成一定夹角并在混凝土浇筑成型拆除模板后，测温用预留管孔要用融铅灌注的方法，逐一进行灌注密封，以防止射线泄露。

2.4 养护质量的控制

防辐射混凝土的养护，要重点把握3个环节，即：保证湿度、控制温差、控制养护时限。

1）防辐射混凝土浇筑成型后，其顶板表面在经过抹压处理完毕后，要用塑料薄膜和湿润的麻包袋覆盖，二层为宜（层数可根据测温情况增减），每层麻包袋搭接缝不少于100mm，上下层的搭缝应错开，其墙体混凝土表面养护，可在模板外侧钉挂一层麻包袋，实现保温保湿养护。

2）防辐射混凝土入模成型后的养护措施要及时落实到位（其第2～7 d是水化热的高峰期），养护期间所采用的养护用水温度与混凝土表面温度相差不宜超过5℃，要避免冷水直接浇洒混凝土表面，此养护持续时间不应少于14 d。

3）严格控制模板拆除时间和拆除方式，严禁过早拆除模板以及采用非正当的方式拆除模板。

4）在养护期间，要始终保持混凝土表面湿润并且要将混凝土内外温差控制在规定要求范围内。

2.5 养护期内测温的控制

防辐射混凝土结构断面通常较厚，在凝固硬化过程中，其内部将会产生较高的水化热，与周围环境温度形成较大温差，导致混凝土表面产生温度裂缝。所以需要在混凝土内设置温差控制测温点，及时掌握混凝土内外温差，从而根据混凝土内温度，及时调整苫盖保温层厚度。

1）在混凝土升温阶段，测温时间间隔可控制在每2 h测温一次，降温阶段可控制在每4 h测温一次，当混凝土内外温差＜25℃时，方可停止测温。

2）当混凝土内外温差＞25℃时，要及时增加苫盖保温层厚度，当混凝土内外温差＜15℃时，要及时减少苫盖保温层厚度，使其加速散热。

3 防辐射混凝土质量的验收

防辐射混凝土屏蔽结构完工后，在屏蔽射线功能方面必须要做到万无一失。所以在投入使用前，必须请国家有关部门对射线泄露剂量进行现场实地检测，在各项技术指标均符合国家有关规定后，才能正式投入使用。

4 结语

影响防辐射混凝土工程施工质量的因素较多，要使工程质量达到预期的效果，满足日后的使用功能，在对其施工质量的控制工作中，确定施工质量控制内容和要点，使施工质量控制工作，做到有的放矢，有条不紊，是非常重要的。