摘要：赤铁矿重混凝土由于具有有效的防辐射作用，被广泛应用于核电站的建设。文章以福清核电站3、4号机组核辅助厂房的建设为背景，首先介绍了赤铁矿重混凝土的概念以及密实性、强度等主要性能指标；阐述了如何进行重混施工以及成品的质量检测，结果表明文章中重混凝土的施工技术能够有效控制工程质量，使得成品满足技术规格书、国家规范的相关要求，满足设计要求。
关键词：福清核电；赤铁矿重混凝土；配合比；质量检测
0引言
福清核电项目厂址位于福建省福清市三山镇西南前薛村岐尾山前沿，整个项目规划建设6台百万千瓦级压水堆核电机组。根据设计图纸要求，3、4号机组8NX核辅助厂房0m以上部分区域的墙体和楼板必须采用重混凝土浇筑，使之具备防电离辐射功能。核辅助厂房共需要大约320m³重混凝土，分布在不同区域、不同标高的结构中。
1赤铁矿重混凝土的特性及性能指标
1.1 密实性
重混凝土用于对电离辐射的生物防护，因此其密实性的好坏直接影响到屏蔽效果。赤铁矿重混凝土密实性主要是通过赤铁矿石、砂的规格要求及成型后的密度来满足的。赤铁矿重混凝土的密度不得小于施工图设计要求。
1.2 强度
重混凝土墙除了屏蔽射线的防护功能外，亦作为结构中的承重剪力墙。因此其强度必须满足设计强度要求，技术规格书要求重混凝土的圆柱体标称抗压强度不得小于35MPa。重混凝土中水泥的最小含量为300Kg/m³，且不超过375Kg/m³（以降低混凝土开裂的可能性），重混凝土的开裂对辐射防护极为不利。
2 现场实体重混凝土施工的过程控制
2.1 模板支设及施工缝留设方式
密度为3.45 g/cm的赤铁矿重混凝土，在施工过程中产生的侧压力约为普通混凝土的1.5倍。模板支设应根据模板计算书来确定，与普通混凝土模板相比，除加密对拉螺杆、保证支撑具有足够的强度、刚度和稳定性外，还应特别注意施工缝的留设方式。
为充分阻断射线，墙体截面（竖向、横向）不允许留设平面型贯通的施工缝，具体的做法可以把施工缝留设成直角台阶型或波浪型。福清3、4号机组核辅助厂房重混凝土施工缝留设成直角台阶型，台阶垂直边的长度为50mm。
2.2 重混凝土的运输
重混凝土运输前，应先对运输工具进行湿润。技术规格书上要求避免采用翻斗车运输，因此水平运输必须采用混凝土罐车，垂直运输采用塔吊。在水平运输过程中，可能会使重混凝土产生一定的离析。因此，经塔吊垂直运输至待浇筑墙体处时，需将重混凝土倒在施工平台上，人工用铁锹进行二次搅拌后方可浇筑。这样保证了重混凝土入模时的均匀性并保证后续混凝土浇筑的密实性。
2.3 重混凝土的浇筑与振捣
为防止重混凝土直接下落高度（技术规格书要求应低于1.5m[3]）过高而产生骨料分离，现场重混凝土二次搅拌后，用铁锹铲至溜槽滑入模板内，以缩短直接下落高度。墙体浇筑的分层厚度控制在250mm左右，以保证振捣棒能振捣到位。
由于重混凝土骨料较重，混凝土振捣较为困难，现场根据技术规格书要求采用高频振捣棒进行振捣。在分层振捣重混凝土时，振捣棒应插入下层约50mm，振捣棒插点间距不超过300mm，掌握振捣时间（一般在35s左右），快插慢拔，当重混凝土表面不再下沉并开始泛浆时应立即停止振捣。
重混凝土墙体中洞口宽度超过300mm时，需在洞口模板的中间部位设置竖向振捣孔，以便插入振捣棒和方便气泡的排出，确保重混凝土充分填充洞口的下部。在振捣过程中应加强对模板的巡检，防止出现涨模爆模现象。
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应注意的是，现场浇筑时如遇大雨、停电等不利情况影响，使得现场中断浇筑1.5小时以上，应对已浇筑区域做施工缝处理，待已浇筑区域终凝，养护，施工缝凿毛清理之后，才可进行二次浇注；重混凝土较普通混凝土浇筑难度更大且耗时较长，正常情况下一般浇筑1m3重混耗时约0.8小时，且施工人员容易疲劳。在施工过程中曾出现夜晚浇筑时，工人由于连续浇筑而疲劳作业，导致局部墙体漏振，引发墙体蜂窝麻面、漏筋等质量缺陷。
3 重混凝土成品的质量检测
3.1 重混凝土的密度和强度检测
每一次现场重混凝土的施工过程中，均要求同步制作重混试块以检验成品的密度和强度是否能够达到设计要求。
用于密度测试的试块尺寸为边长200mm的立方体。测试结果中试块密度不应小于设计要求。
用于强度测试的试块为圆柱体，其底面直径160mm，高度320mm。共有两组，每组三个试块。第一组为标准养护试块，第二组为同条件养护试块，且同条件养护试块应放置于浇筑现场进行养护，并做好标示。平均抗压强度应不小于35MPa。根据抗压试验报告，同条件养护试块的平均抗压强度为36.2MPa，标准养护试块的平均抗压强度为39MPa，满足设计要求。
3.2 成品外观检查
养护结束后拆除模板，要求重混凝土面表面光滑，无蜂窝麻面、坑洞、漏筋现象；模板拼缝处无错台、涨模现象；墙根处无漏浆烂根现象等。
墙体拆除模板之后，表面若出现蜂窝麻面、对拉螺杆的椎体孔洞可用同一标号的去粗骨料重混凝土砂浆进行修补。若蜂窝麻面的深度大于50mm或漏筋时，就应剔凿周边松散混凝土颗粒，用高压水冲洗干净后，支设模板重新浇灌重混修补料。此重混修补料需重新进行配合比设计，在确保强度和密度的前提下，将16mm以上的粗骨料筛出，只保留5-16mm的骨料，以方便现场浇灌修补。
4 结论
重混凝土在核辅助厂房中使用方量虽小，但其作用很大，对人体防护是十分重要的。在平时的施工管理过程中，除了要按照技术规格书以及国标的相关标准来管理之外，还应特别注意以下几个方面：
（1）重混凝土生产时，投料顺序、搅拌时间应该严格按照要求进行控制，设专人进行记录，可确保投料顺序、搅拌时间受控，同时也使相关材料具备可追溯性；
（2）现场正式施工前，必须按照现场实际情况进行重混凝土施工的最不利情况模拟试验，以检验施工方案的有效性；
（3）重混凝土浇筑时侧压力较大，模板应加密。为充分的阻断射线，重混凝土截面不允许留设贯通的施工缝，应设置成台阶型或波浪形，且对拉螺杆不允许有通孔；
（4）重混凝土运至现场时，应在浇筑平台进行二次搅拌，以保证浇筑时重混凝土骨料的均匀性；
（5）重混凝土的浇筑分层应控制在250mm左右，以保证振捣效果最佳，一般振捣时间为35s；现场浇筑时如遇大雨、停电等不利情况影响，使得现场中断浇筑1.5小时以上，应对已浇筑区域做施工缝处理，待已浇筑区域终凝，养护，施工缝凿毛清理之后，才可进行二次浇注；
（6）为保证浇筑质量，现场一次性浇筑重混凝土方量不得超过15 m3，且必须在白天浇筑完成，以防止浇筑工人因疲劳而漏振，导致质量缺陷的产生；
（7）当气温较低或墙体较厚时，养护时应在墙体侧面加麻袋覆盖，以保证重混凝土不因温差过大而出现温度裂缝。现场养护不得少于14天。
本文经过对福清核电3、4号机组核辅助厂房重混凝土施工管理的实践，进行分析和总结出来的一些经验，可以有效地反馈到同行核电机组的重混凝土施工中去，为将来的施工提供指导和技术准备，也可对行业中同类工程的重混凝土施工提供借鉴与参考，力求工程质量能够精益求精。
参考文献
[1]福清核电技术规格书-1.13 生物防护用重混凝土.
[2]福清核电技术规格书-1.20 混凝土浇筑和养护.
[3]福清核电技术规格书-1.06 混凝土.
[4]王萍，王福川.防辐射混凝土的试验研究[J].建筑材料学报，2000，3（2）：182-186.
论文作者:林堃
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：混凝土论文; 福清论文; 赤铁矿论文; 墙体论文; 现场论文; 核电论文; 骨料论文; 《基层建设》2018年第3期论文;