防辐射混凝土施工裂缝控制

何鸿儒

中核四0 四有限公司 甘肃嘉峪关 735100

1 防辐射混凝土裂缝分类

1.1 收缩裂缝

防辐射混凝土在经过7天的养护时，可以使内部热量散发，从而使内外变化趋于正常，但养护时若缺少水分则会因热量蒸发水分后导致混凝土表面干裂，防辐射混凝土部件则更加需要养护得当，若因外部情况如热量和光照导致表面收缩速度快于内部收缩，混凝土表面便呈开裂状。

1.2 温差裂缝

当施工时间较长，尤其超过6个月时，由于外界环境发生大幅度变化，如由冬入夏时温度瞬间升高，导致混凝土部件因内外温差产生膨胀收缩的拉应力，防辐射混凝土对温度变化尤其敏感，当由突升或突降的温度产生温差时，拉应力大于混凝土的抗拉能力时就会产生裂缝。需要注意的是，这种因温度变化而产生的裂缝隐患颇多，且经常产生于养护结束后的施工后期或末期，难以预料[1]。

2 防辐射混凝土施工裂缝控制措施

2.1 原材料控制

防辐射混凝土材料选择时应参考如下原则：①材料具备可方便加工性能，包括尺寸、形状；②材料具备且满足强度性能要求，并保证防护体稳定；③在充当屏蔽体时产生次级辐射少；④服役期间性能稳定保证屏蔽能力的持续性；⑤成型防护体（墙、壳、室）的密封良好，不应有贯穿裂缝、穿透孔洞等内部缺陷。

水泥：防辐射混凝土选择水泥时应考虑如下两点：首先是混凝土表观密度，其次是混凝土强度。屏蔽层（墙、壳）一般较厚重，施工特点属于防辐射混凝土，因此水泥水化过程中放热过程应予以充分考虑，宜采用水化热低胶凝材料。

矿物掺合料：防辐射混凝土表观密度是最重要的性能参数之一，在配制防辐射混凝土时，密度较轻的矿物掺合料对拌合物密度有一定影响。可以根据工程要求选用相应级别的粉煤灰充当防辐射混凝土的矿物掺合料。

骨料：防辐射混凝土骨料的选择须满足：①骨料自身满足一定密度要求，这点与骨料自身矿物含量（品位）相关；②骨料应满足规范有害物质、辐射等要求；③骨料内有吸收中子射线物质，例如含有结晶水或轻核元素；④骨料自身有良好的强度、体积稳定性。

化学外加剂：配制防辐射混凝土推荐使用聚梭酸系高性能减水剂，等较好的保持坍落度，并具有较小的混凝土收缩。聚梭酸高性能减水剂应符合GB8076《混凝土外加剂》规定。实验所用外加剂为建研昆仑牌保坍型聚梭酸减水剂，其中减水率35%，固含量40%，推荐掺量为胶凝材料的0.3%-0.7%。

2.2 合理控制防辐射混凝土的浇筑与振捣

防辐射混凝土采用塔吊配合吊斗布料方式，成功实现实体浇筑，浇筑和振捣过程应注意如下几点：

（1）首先将底板浇筑防辐射混凝土的施工现场进行清表处理，保证有足够的作业面以及浇筑面；其次将底模钢筋进行绑扎，做到符合设计及规范要求；然后将底板浇筑部分的模板支立，模板在支立的过程中尽量横平竖直，支撑到位的同时在模板上涂抹脱模剂：最后联系搅拌站将泵送料运至现场进行浇筑[2]。

（2）钢筋密集区域宜采用小直径振动棒，小距离、多布点、快插慢拔方式振捣。应按分层浇筑厚度分别进行振捣，振动棒的前端应插入前一层混凝土中，插入深度不应小于50mm，且不应使用振动棒引流摊平。振捣时，振动棒应避免碰撞模板、钢筋、预埋件等。

（3）由于混凝土的初凝时间大约为四小时，因此新旧混凝土的衔接应在四小时之内也就是先浇筑的混凝土初凝时间之前。新旧混凝土采用斜接方式进行衔接，大约比例为1：4-1：5左右的斜率。在浇筑过程中采用高频振动棒进行充分振捣，操作方法为“深插慢拔”，直至混凝土表面泌出水泥浆。最后浇筑完毕后进行二次收光处理，以保证混凝土表面的平整性。

2.3 降低入模温度

混凝土入模温度高还最造成凝结时水化反应加速，若大量水化热在混凝土浇筑初期释放，则会影响混凝土的强度，形成裂缝，造成施工问题，而为了使混凝土的入模温度降低可以采用以下方式：

（1）粗骨料和细骨料。在混凝土拌搅过程中，需要对各类添加料进行各项测试，除了保证其符合国家对此的相关标准外，还要确定粗骨料的含水量，确保水灰比的准确性。

（2）拌和水。为了使得拌和水的温度在拌和混凝土时保持低温的状态，可以在设备中加入冰块来降低水温。

（3）水泥。为使得混凝土入模温度降低，刚生产出的水泥温度必须要低，所以水泥产出时需要放置一段时间后才能使用。

（4）拌和泵送。对参与混凝土拌搅过程的各类设备进行降温，采取如遮阳、包裹、浇水降温的方式确保在输送和制作混凝土的过程中温度不高。

（5）浇筑时段。在施工过程中环境的温度也会影混凝土的入模温度，因此需要选择环境温度影响较小的时段进行施工，如夏季的夜间或温度低阳光弱的时间段。

2.4 防辐射混凝土表面保温保湿的措施

（1）表面保温措施。当防辐射混凝土的主体部分浇筑完成后，需要对其表面进行养护以避免出现伸缩应力和混凝土的变形开裂情况出现。同时在表面进行温度保护措施可以使得混凝土的凝结程度均匀，并增加强度。具体做法是在混凝土终凝时铺设塑料膜和土工布，蓄水养护。如有特殊情况，如寒潮或连续降雨温度降低过快时乐意加设混凝土顶面和侧面防雨布或泡沫层，还可以通过搭建保温棚来提高混凝土表面温度。在混凝土的养护过程中如需对混凝土表面进行凿毛施工，需要在温度较高的情况下进行，并注意洒水养护，及时覆盖保温材料[3]。

（2）保湿措施。保温保湿养护时间至少要在14天以上，并且需要定期检查混凝土表面的情况，洒水保湿养护需要在上午日出后气温较高时进行，这是为了减少混凝土内外温差。