中核混凝土股份有限公司 广东省陆丰市 516545
摘要：重混凝土由于成本低、便于加工、取材广泛等特点是防止辐射的经济而有效的方法，在核电站的建设中重混凝土的施工技术十分重要与关键，具有较高的科研意义。本文对重混凝土的材料组成及施工前的准备工作进行了论述，结合重混凝土的制模、制备、浇灌、养护等方面对施工技术的应用进行了研究。
关键词：核电站 重混凝土 施工技术
1.引言 随着煤、石油、天然气等自然资源的匮乏，人们致力于研究可以取代不可再生能源的新能源。核能靠着自身“清洁、高效、优质”的特殊优点得到了广泛的应用。2015年7月之前，全球共有391座核反应堆运行，分布在31个国家，累计装机容量共 337亿千瓦。然而核能技术是一把双刃剑，利用不善，就会造成核泄漏，引发灾难。重混凝土不仅具有较好的防护功能而且取材广泛，成本低廉，便于施工，可以加工成任何尺寸和形状的结构。选用重混凝土解决工程设施的抗浮和防辐射问题是一种经济有效地方法。
2.重混凝土概述
重混凝土是指表观密度大于2600kg/m3的混凝土，主要应用于建筑或构筑物的底板、回填、抗浮和防辐射等部位。重混凝土配制所需要的原材料包括：粗、细骨料、胶凝材料、掺合料和外加剂。骨料的种类和用量一定程度上决定了整体混凝土密度水平，常用的粗细骨料有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿、重晶石、钢丸钢锻及铸铁等具有骨骼支撑作用；胶凝材料一般是由硅酸盐水泥组成，连接骨料组成一个有机的整体；掺合料是为了提高重混凝土的强度、密度等某种性能的添加粉末；外加剂是为了减少用水量和工程振捣时间的液体物质。人们对重混凝土材料进行了大量的研究并取得了相应的成绩。丛成河，伍崇明，谌甫等进行了一系列的试验分析了重混凝土的泵送机理与理论并提出了泵送新概念，在实际工程中总结了施工要点和施工质量控制要点解决了目前重混凝土施工进度慢、施工质量难以控制的问题。刘霞，赵西宽等技术人员以重晶石为骨料，介绍了不同地区和不同性质重晶石对重混凝土性能影响试验，成功配制了密度范围在3000kg/ kg/m³~4000 kg/m³，强度范围在30Mpa~40Mpa重晶石混凝土。但关于重混凝土的应用还存在很多问题，重混凝土的材料选取及后期的施工技术是重混凝土所面临的最大挑战和最大的影响因素，因此本文特针对这些问题进行深入的研究。
3.核电站重混凝土施工准备工作
核电站重混凝土施工前需要进行一系列的准备如技术准备、人员准备和材料准备等。技术准备包括对所有执行的图纸、技术规格书、施工工作程序、施工方案、设计变更等进行详细审查，保证施工时技术人员使用技术文件的有效性。人员的准备是指技术部门做好对核岛队伍和各部门的施工方案、工作程序的交底培训工作，特种作业人员经考试合格后持证上岗，对实际操作人员进行专门培训，以便认识与防范潜在危险源、确定施工处理的时间、获取在受限空间进行施工的相关经验，这有利于工程的顺利进行。材料的准备主要是重混凝土的构成材料的准备，包括粗、细骨料、胶凝材料、掺合料和外加剂等。所有材料不仅要提前组织到场，而且要保证施工过程中材料的供应保证，避免出现由于现场混乱而造成原材料供应不足的停工现象。
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4.核电站重混凝土施工技术的应用
4.1 钢筋绑扎及模板支设
（1）钢筋绑扎（以墙体钢筋绑扎为例）墙体钢筋绑扎顺序：预留钢筋矫正→墙体预留插筋长度范围以内的水平钢筋绑扎→立筋绑扎→其余水平钢筋绑扎→墙拉结筋、洞口加筋绑扎→钢筋工程隐蔽验收。保护层从拉筋外缘算起，保护层厚度详见图纸要求。钢筋绑扎前必须依据墙体轴线和边线仔细核对钢筋的位置，不符合要求的进行调整，调整时必须控制搭接筋弯折坡度不大于1：6。钢筋成型后，垫块挂放，垫块数量不少于每平米 1 个。（2）墙体模板采用自制模板支设，采用φ17 高强拉杆进行加固。考虑到重混凝土较高的侧压力，拉杆水平间距为600mm，竖向间距按间距 800mm。其他加固方式如普通混凝土墙体。
4.2 重混凝土的制备
利用混凝土搅拌站的成套设备进行生产，考虑到重混凝土的密度较大，装料率按普通混凝土约 2/3 来控制，每罐各原材料掺入量按配合比掺加，水泥用袋装或散装电子计量，赤铁矿石、赤铁矿砂用电子秤计量，外加剂用做好标记的容器计量，水通过水泵时间和实测砼塌落度来控制，控制投料误差。严格按粗骨料（赤铁矿石）→赤铁矿砂→水泥→水→外加剂的顺序进料。搅拌机应自始至终安排专人操作，严格按配合比要求控制加水量、严格控制坍落度（加水量还应听从试化验人员的调整），以保证重砼的容重，搅拌时间以搅拌均匀为准，且不得少于 120s。为保证现场 60～80mm（本工程设计值）的浇筑坍落度，在尽量减少现场停留时间的前提下，重混凝土出机坍落度宜选 80～100mm
4.3 重混凝土浇筑
浇灌混凝土前的清理：用高压空气再次将混凝土基层的杂物、铁丝等碎屑冲洗干净，对墙体混凝土浇筑，先浇水湿润混凝土基层表面至饱和。同时在重混凝土浇筑前需对其坍落度进行测试，其值应在 6～8cm 的范围内。重混凝土浇筑过程中，为避免重混凝土有离析现象，重混凝土自高处倾落的自由高度落差不应超过 1.5m， 如超过 1.5m时应设置溜槽。浇筑时候吊斗由塔吊吊至混凝土溜槽上方后，缓慢降低到溜槽上沿，慢慢开启吊斗开口，混凝土由溜槽缓慢下滑。墙体重混凝土采用水平分层进行浇筑，楼板重混凝土采用斜向分层浇筑。每层浇注厚度应控制在 20～25cm 为宜，不得超过30cm。当墙体厚度≥50cm 时，扒料摊平人员可以进入墙身内用铲子将混凝土按规定厚度扒平。混凝土采用高频振捣棒进行振捣。振捣棒插点间距不超过 300mm，上层振捣时振捣棒需插入下层混凝土中不少于 5cm，周边振捣时振捣棒应尽量靠近模板，但不得碰及模板和钢筋，振捣必须在现场管理人员的监督下进行，振捣间距不宜大于 400mm，振捣时间控制在 15～25s，为了避免离析，当混凝土表面出现浮浆时必须立即停止振捣。在混凝土振捣过程中，浇筑面上出现泌水时应用海绵或吸尘器及时清除。浇灌中如发现模板（或钢筋、预埋件）有变形或移位时，应立即停止浇筑，并在已浇筑的重混凝土凝结前进行修理或加固，然后方可继续浇筑。
4.4 施工缝的留设
重混凝土墙体包括两部分，下端为密度较大的重混凝土部分，上端为密度较小的普通混凝土部分，两者之间应留设施工缝。水平施工缝：重混凝土施工时，水平施工缝应在设计标高以上50mm 处留设。垂直施工缝：垂直施工缝开设在相邻墙体的普通混凝土墙面上，并适当向内缩小 50～100mm，以防止砼浇筑后普通混凝土涨至重混凝土的墙体内。由于天气原因或其他特殊原因使得重混凝土不能连续施工时，须留设施工缝时，施工缝应做成直角台阶状，台阶的垂直边在下一次浇筑混凝土前应对施工缝进行凿毛处理。
4.5 重混凝土浇筑后养护
在重混凝土浇筑完毕后需要一段时间才能完全凝固，在这期间应对其进行养护，在养护期间，重混凝土表面应维持为湿润状态，当需要保温时可加盖（挂）麻袋或草袋以维持凝固温度，加盖麻袋的数量由重混凝土的浇筑厚度及环境的气温条件等因素进行计算确定。重混凝土在浇筑完成后12小时内开始养护，养护时间不得少于14天，竖向浇筑的重混凝土构件养护时应保证带模养护时间不少于3天，从而保证构件结构的形成。养护应由专人负责，并做好养护记录.
结语
重混凝土技术是核电站中防止辐射的经济而有效的手段，选择不同的骨料可以制备不同密度的重混凝土。在实际工程中加强其施工技术应用的研究可以有效的加强工程建设质量与加快工程效率，有利于核能资源的开发和利用。
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［6］丛成河，伍崇明，谌甫等. 泵送重混凝土的研究与应用.混凝土， 2007（ 3）： 78-81
论文作者:谢加东
论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期
论文发表时间:2018/7/20
标签：混凝土论文; 墙体论文; 钢筋论文; 骨料论文; 核电站论文; 施工技术论文; 赤铁矿论文; 《科技新时代》2018年5期论文;