黃振凱 ，張瑞全

（1.濟(jì)南魯冠混凝土有限責(zé)任公司，濟(jì)南 250000；2.濟(jì)南市城建材料開發(fā)服務(wù)中心，濟(jì)南 250000）

1 引言

山東藍(lán)孚醫(yī)療科技公司輻照車間位于濟(jì)南市章丘圣井工業(yè)園內(nèi)，工程主體結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為 50年，主體建筑為地上2層，建筑高度為 12.6m（算至女兒墻），總建筑面積為 2712.6m2。其1層頂板長度為 16mm，寬度為 5mm，厚度為 500mm，采用現(xiàn)澆泵送防輻射重晶石混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，混凝土強(qiáng)度等級為 C40。經(jīng)過多次配合比設(shè)計(jì)及研究，并經(jīng)模擬實(shí)驗(yàn)，最終確定了此次工程用混凝土配比。

2 原材料

混凝土原材料主要包括以下幾種：

1）水泥：采用質(zhì)量穩(wěn)定貨源充足的萊鋼魯碧 P·O42.5 級水泥，其強(qiáng)度指標(biāo)如表1所示。

表1 水泥強(qiáng)度指標(biāo)

2）礦渣粉：采用濟(jì)南格潤生產(chǎn)的 S95 級礦渣粉，其性能指標(biāo)如表2所示。

表2 S95 級礦渣粉性能指標(biāo)

3）粉煤灰：采用萊蕪電廠生產(chǎn)的 F 類 II 級，其性能指標(biāo)如表3所示。

表3 I I 級粉煤灰性能指標(biāo)

4）細(xì)骨料：產(chǎn)地山東高密，為重晶石經(jīng)破碎后篩分的機(jī)制砂，石粉量較高，級配符合 I 級技術(shù)要求。其性能指標(biāo)如表4 所示。

表4 細(xì)骨料檢測指標(biāo)

5）粗骨料：產(chǎn)地山東高密，為 5～20mm 連續(xù)級配重晶石，粒型級配均較好，符合 II 級技術(shù)要求，其性能指標(biāo)如表5所示。

表5 粗骨料檢測指標(biāo)

6）外加劑：采用濟(jì)南華新產(chǎn) M17 緩凝型高效減水劑，其性能指標(biāo)如表6所示。

表6 外加劑性能指標(biāo)

3 配合比設(shè)計(jì)

本工程采用混凝土為 C40 防輻射重晶石混凝土，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)為強(qiáng)度和混凝土密度。另外，由于重晶石細(xì)骨料的級配不佳，故其和易性也是必須解決的問題。

1）為了達(dá)到混凝土的密度要求，在先滿足混凝土和易性的前提下，盡可能降低低密度膠凝材料的用量，用以滿足混凝土的密度要求[1]。

2）因?yàn)楸竟こ贪搴?500mm，必須考慮混凝土收縮、溫差的不利影響，通過采用低水泥用量，摻入部分摻合料及使用緩凝型高效外加劑的方法，來控制混凝土的水化熱的釋放，以避免混凝土裂縫的出現(xiàn)。

3）由于骨料的密度大，坍落度對重晶石混凝土的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通混凝土，必須對混凝土的坍落度進(jìn)行控制，既要防止坍落度過大造成骨料下沉形成離析，也要避免坍落度過小造成流動度變差影響泵送性能。

4）重晶石的壓碎指標(biāo)值較大，具有強(qiáng)度低、脆性的特點(diǎn)，故其混凝土攪拌時(shí)間不宜過長，應(yīng)控制其投料完成后的攪拌時(shí)間在 20～30s，時(shí)間過長，會使重晶石粗骨料碰撞產(chǎn)生石粉，造成石粉含量增加，影響混凝土性能[2]。

基于以上幾點(diǎn)設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定混凝土水泥用量為 390kg/m3，出機(jī)坍落度控制在 190～210mm 內(nèi)，即混凝土配合比2的各項(xiàng)性能指標(biāo)均能滿足混凝土強(qiáng)度及施工要求。具體如表 7～表9所示。

表7 3種配合比設(shè)計(jì)kg/m3

表8 3種配合比的坍落度控制

表9 3種配合比的強(qiáng)度控制MPa

4 生產(chǎn)運(yùn)輸

生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)淖⒁馐马?xiàng)包括：（1）選定混凝土配合比2為生產(chǎn)用配合比，控制各原材料的計(jì)量準(zhǔn)確有效，控制骨料計(jì)量誤差在±2%以內(nèi)，其他材料計(jì)量誤差在±1%以內(nèi)；（2）坍落度對晶石混凝土和易性的影響較大，在生產(chǎn)中控制混凝土的出機(jī)坍落度為（200±10）mm[3]；（3）生產(chǎn)及運(yùn)輸中，因重晶石混凝土密度較大，在生產(chǎn)及運(yùn)輸中，考慮設(shè)備、車輛的負(fù)載能力，均按普通混凝土容積的 70%進(jìn)行攪拌及裝料；（4） 在運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸車輛必須保證罐體勻速轉(zhuǎn)動，防止重晶石粗骨料下沉積淀。

5 澆筑養(yǎng)護(hù)

澆筑養(yǎng)護(hù)需要注意以下幾方面：（1）重晶石混凝土的自重大，要求模板及模板的支撐體系具有足夠的承載能力；（2）重晶石混凝土泵送前，應(yīng)先檢查確認(rèn)混凝土泵及泵管內(nèi)無異物，且采用同水灰比的重晶石細(xì)骨料砂漿進(jìn)行潤滑輸送管；（3）在重晶石混凝土輸送過程中，合理控制輸送泵功率、配管情況及輸出量，使混凝土能夠均勻、連續(xù)輸出；（4）因重晶石混凝土骨料密度大，入模后的振搗時(shí)間不宜過長，可使用小功率振動設(shè)備，振搗時(shí)間應(yīng)比普通混凝土?xí)r間稍微短些，防止重晶石混凝土骨料下沉，漿體上?。唬?）重晶石混凝土終凝后，應(yīng)立即進(jìn)行覆蓋、保溫、保濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于 14d，以防止混凝土溫差、收縮裂縫的產(chǎn)生。

6 結(jié)語

山東藍(lán)孚醫(yī)療公司輻照車間采用了此配合比重晶石防輻射混凝土，經(jīng)檢測實(shí)體未出現(xiàn)裂縫，其強(qiáng)度、密度、和易性均滿足設(shè)計(jì)要求，也滿足了工程的最終使用要求，為后續(xù)工程中此類混凝土的質(zhì)量控制積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。