重晶石ｌｉ６车ｉ射泵送混凝土昀制备与应用
郭学武１，陈朝辉１，徐剡源２
（１．宁波新力水泥制品有限公司，浙江宁波３１５０４０：
２．宁波市镇海区建设工程质检站，浙江宁波３１５０００）
摘要：以普通硅酸盐水泥为胶结料，重晶石、重晶砂、河砂为集料，添加粉煤灰及外加剂，调整投料顺序，采用强制式搅拌机，制备重晶石防辐射混凝土，并采用泵送方式浇注，性能达到设计要求，并在工程中成功应用。介绍原材料、配合比、生产工艺、产品性能、生产控制及使用中应注意的事项。
关键词：防辐射：泵送混凝土；重晶石
中图分类号：ＴＵ５２８文献标识码：Ａ文章编号：１００１—７０２Ｘ（２００７）０６—０００８—０２
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄａｐｐＨｃａｆｉｏｎｏｆｂａｒｙｔｅｓｒａｄｉａｔｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｕｍｐｃｏｎｃｒｅｔｅ
ＧＵＯＸｕｅｗｕ，ＣＨＥＮＺｈａｏｈｕｉ，ＸＵＳｈａｎｙｕａｎ
（１．ＮｉｎｇｂｏＸｉｎｌｉＣｅｍｅｎｔＰｒｏｄｕｃｔｓＬｔｄ．，Ｎｉｎｇｂｏ３１５０４０，Ｚｈｅｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ：
２．ＮｉｎｇｂｏＺｈｅｎｈａｉＤｉｓｔｒｉｃｔＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＱｕＭｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌＳｔａｔｉｏｎ，Ｎｉｎｇｂｏ３１５０００，Ｚｈｅｎ舒ｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
随着核技术的不断发展和民用化趋势增大，越来越多的科研机构和医疗机构都有了含放射性源装置，这就要求有防辐射的建筑物来有效地屏蔽各种有害射线和中子的辐射，防辐射混凝土作为物美价廉的防护材料得到了广泛的应用。本文介绍泵送防辐射混凝土的施工。
１防辐射泵送混凝土的制备
１．１原材料
水泥：按防辐射混凝土的要求，宜选用矿渣水泥、矾土水泥、镁质水泥等需水性和水化热较小的胶结材，但由于货源的限制，选用本地区应用较广泛的海螺牌Ｐ?０４２．５普通硅酸盐水泥，细度１．３，标准稠度２７．９，安定性合格。凝结时间与强度见表１。
表１Ｐ?０４２．５水泥物理性能
粗集料：采用杭州富阳产的重晶石，表观密度不低于４１６０ｋｇ／ｍ３，硫酸钡含量大于８５％，级配良好，粒径为５—３１．５ｍｍ。由于重晶石质地较脆，在筛分和搅拌过程中易于破碎，筛分后有１５％～２０％的重晶砂产生。所以配合比设计时要充分考
收稿日期：２００７一０２—１２
作者简介：郭学武，男，１９７４年生，山东潍坊人，工程师。地址：宁波市鄞州区钟公庙街道李花桥村，电话：１３８６７８“７８８。
．８．新型建筑材料２００７．６
虑这一因素。重晶石筛分数据见表２。
表２重晶石、重晶砂筛分数据
重晶石筛分重晶砂筛分
筛孔尺寸筛余质量分计筛余筛孔尺寸筛余质量分计筛余／ｍｍ／ｇ／％／ｍｍ｜ｇ｜％
３１．５０１９３０５．７１０．００ｌｏ．２
２６．５０４６１０１３．６４．７５５１．Ｏ
１９．００８７９０２５．９２．３６１４２．８
１６．ｏｏ２７５０８．０１．１８３４６．８
９．５０５３１５１５．６０．６０１５８３１．６
４．７５４４８５１３．２Ｏ．３０２６０５２．０
２．３６２２１０６．５Ｏ．１５２７５．４
底３９１０１１．５底１０．２
合计３４０００１００合计５００１００
细集料：采用重晶砂和河砂２种，由于重晶石搅拌过程中会产生１０％重晶砂，重晶砂本身级配不良，所以需掺加部分河砂，河砂细度模数为２．８，经试验和计算确定重晶砂与河砂质量比为７：３。
外加剂：由于重晶石骨料石粉含量高，吸水性强，对混凝土强度、坍落度损失、凝结时间都有很大影响，因此，要保证防辐射混凝土的强度、可泵性、和易性，就必须要选配一种好的外加剂。通过反复对比试验，我们用萘系减水剂、磷酸盐、硼砂、葡萄糖酸钠，复配了一种泵送外加剂，并且硼砂本身就是一种很好的防辐射材料，复配好的泵送剂减水率大于２５％，初凝时间１０ｈ以上，掺量２．０％，与水泥适应性良好。
掺合料：宁波北仑电厂生产的磨细Ⅱ级粉煤灰，细度
万方数据
１６％，烧失量１．０％，需水量比９９％，表观密度２２００ｋｇ／ｍ３。
水：自来水。
１．２制备工艺
由于重晶石密度大、质地较脆，在搅拌过程中极易破碎，因此要尽可能缩短搅拌时间，但搅拌时间缩短又会造成拌合物不均匀、沉底、离析，经过试验，我们采用二次投料法，投料顺序也作了相应的调整。其制备工艺见图ｌ。
困圆圈匝圃
磐卤磐匿一回
图１制备工艺
１．３配合比设计
重晶石防辐射泵送混凝土要满足以下几个要求：（１）防护射线所需的体积质量为３３００—３６００ｋｇ／ｍ３；（２）为防护中子流必须的结合水；（３）规定的混凝土强度；（４）拌合物和易性满足泵送施工要求。此次设计要求为：强度Ｃ３０，体积质量大于３３００ｋｇ／ｍ，，初始坍落度１８０—２００ｍｍ，１ｈ坍落度损失小于６０ｍｍ，和易性良好，满足泵送要求。因采用重晶石和重晶砂，所以按重＋重种类的假定体积质量法设计。
１．３．１确定水灰比
根据防辐射混凝土配合比计算公式，Ｒ篮＝０．５５Ｒｃ×（ｃ／形一０．５）得：Ｃ／Ｗ＝３９＋（０．５５ｘ５１．６）＋０．５＝１．８７
Ｗ／Ｃ＝Ｏ．５３
１．３．２确定用水量（形）
依据用水量曲线图表查出坍落度８０—１００ｍｍ时对应的单位用水量为２１０ｋｇ／ｍ３。
１．３．３计算水泥用量（Ｃ）
Ｃ＝２１０＋０．５３＝３９６ｋｇ／ｍ３，按经验粉煤灰取代率仁１５％，超量系数ｋ＝１．２，得水泥用量３３７ｋｇ／ｍ３，粉煤灰用量７１ｋｇ／ｍｓ。１．３．４按规定密度计算骨料用量
骨料用量＝３３００—３３７—２１０—７１＝２６８２ｋｇ，泵送混凝土砂率取４１％，计算得重晶石用量１５８２ｋｇ，重晶砂用量７７０ｋｇ，黄砂用量３３０ｋｇ。
１．３．５计算外加剂用量
外加剂掺量为胶凝材料总量的２．０％，即（３３７＋７１）×２％＝８．２ｋｇ。
１．３．６实验配合比（见表３）
表３实验配合比ｋｇ／ｍ３水泥粉煤灰黄砂重晶砂重晶石水外加剂３３７７１３３０７７０】５８２２】０Ｂ．２
１．４试拌校正
按以上实验配合比试拌，如果拌合物体积质量不大于规定的１０％，则采用此配合比，若大于１０％，则须调整；如小于规定密度，则此配合比作废，应重新设计。
按表３实验配合比试拌，试验结果如下：
（１）拌合物密度：按规定进行了３次测量，平均密度３３４０ｋｇ／ｍｓ，最小密度３３２５ｋｇ／ｍ３，满足设计要求。
（２）拌合物强度：共制作ｌＯ组试块，平均抗压强度３８．５ＭＰａ，最小值３５ＭＰａ，统计方差２．２ＭＰａ，满足Ｃ３０设计要求。
（３）拌合物可泵性：坍落度１９０ｍｍ，和易性好，但较黏稠，流动性差，无泌水、沉底现象。
（４）拌合物坍落度经时损失见表４。
表４拌合物坍落度经时损失
试验结果表明，上述配合比可以满足生产施工要求，但还存在搅拌过程中粉尘太多，拌合物太黏，坍落度损失太快等问题。因此生产中可以先将骨料湿润，根据施工时间调整外加剂用量。
２工程应用
宁波明州医院核医学试验楼，建筑面积约８０６ｍ２，高２层，其中一楼层高４ｍ，一楼混凝土墙板、顶板厚为６００ｍｍ，混凝土设计强度等级为Ｃ３０，采用防辐射混凝土要求混凝土密度不小于３３００ｋｇＣｍ，。由于现场作业空间狭小，必须采用泵送预拌混凝土。
在实验基础上，我们根据工程的具体情况，做了相应的调整，并进行了施工工艺的控制。
（１）模板支护：由于重晶石防辐射混凝土的密度大于３３００ｋｇ／ｍ３，且采用预拌泵送方式浇注，入模坍落度１２０ｍｍ以上，因此，一定要保证模板支撑的刚度和稳定性，模板采用厚度大于２０ｍｍ胶合板。
（２）混凝土的浇捣：为了防止混凝土离析和骨料沉降，保证混凝土的匀质性和外观质量，每次浇注高度小于５００ｍｍ；振捣时间宜控制在１５Ｓ内，且振捣要均匀。
（３）混凝土应用技术指标分析：本工程共做６组试压块，平均抗压强度达到３８．５ＭＰａ，最小值３５．１ＭＰａ，均达到设计要求。密度共测试６次，平均密度３３５０ｋｇ／ｍ３，最小密度３３３０ｋｇ／ｍ，，均达到设计要求。为测试混凝土搅拌过程中重晶石的破碎情况，应对混凝土取样，用５ｍｍ筛对骨料分进行水洗筛分试验。
ＮＥＷＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ?９?
万方数据
水泥基材料热膨胀牲能测试方法发展现状
李清海，姚燕，孙蓓
（中国建筑材料科学研究总院，北京１０００２４）
摘要：综述国内外水泥基材料热膨胀性能测试方法的发展现状和各种测量方法的适用范围及特点。并以差示热膨胀法为例，详细介绍了硬化水泥基材料的热膨胀性能的测试原理、方法及测试结果。
关键词：水泥基材料；热膨胀系数；测试方法
中图分类号：ＴＵ５２８．５５文献标识码：Ａ文章编号：１００１—７０２Ｘ（２００７）０６—００１０—０３Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｃｅｍｅｎｔ－ｂａｓｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙ
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅ
ＬＩＱｉｎｇｈａｉ，ＹＡＯＹａｈ，ＳＵＮＢｅｉ
（ＣｈｉｎａＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓＡｃａｄｅｍｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２４，Ｃｈｉｎａ）
０前言
固体的线膨胀系数测量方法和装置有很多种，根据测量中所涉及的物理原理，基本上可分为微观的（晶格）膨胀测量和宏观的测量两大类。从测量过程来分，则可分为静态过程和动态过程。在静态过程中，将温度升到某一选定温度点，待温度达到平衡后测量样品长度的变化，这样逐一点进行测量；而在动态过程中，样品的温度连续缓慢地变化，同时连续地测量样品长度的变化【Ｉ】。以往对固体材料热膨胀性能进行测定，在金属、玻璃、陶瓷、岩石矿物等领域应用较为广泛，而水泥基材料涉及甚少。随着水泥基材料的发展，人们认识到水泥基材料裂缝产生的主要原因之一是材料本身热应力或热应变的大小不同造成。由于工程中对水泥基材料热稳定性的要求越来越高，材料热膨胀系数（或热膨胀率）的要求更加准确，人们开始对
基金项目；国家自然科学基金重点项目（５０４３８０１０）
收稿日期：２００７一０１—２２
作者简介：李清海，男，１９６７年生，内蒙古商都人，博士研究生，教授级高工，地址：北京市朝阳区管庄东里ｌ号，电话：０１０—５１１６７６０２，Ｅ—ｍａｉｌ：Ｌｉｑｉｎｇｈａｉ＠ｃｂｍａｍａｉｌ．ｃｏｒｎ．ｃｎ。水泥基材料及其组成成分的热膨胀性能及其机理进行研究。
笔者在收集大量资料的基础上，分析并总结了国内外水泥基材料热膨胀性能的测试方法发展现状，以供读者参考。
１国外热膨胀性能测试方法介绍
热膨胀的测量方法在不断发展，水泥基材料热膨胀性能测定方法目前尚无统一规定，出现很多种测试方法。当前国内外采用的测量方法主要有直接测长法、光测法、表面应变计法、内置光纤传感器法、浮力法等。
随着土木工程建设的发展，许多长形水泥混凝土结构设计受到水泥混凝土材料变形的困扰，热变形就是其中之一，于是欧美等发达国家从１９世纪中期开始研究水泥基材料热变形性能，主要集中在热膨胀系数测定。２０年代建立了Ｘ射线衍射测定热膨胀的方法，可以用来直接测定各相异性晶体的热膨胀和对晶体的高温相进行研究。Ｗｈｉｔｅ（１９６０）研究成功了高灵敏度的电容技术，允许被测量样品的尺寸减小到１ｍｍ或更小，而激光技术的发展为热膨胀的研究提供了新的手段，大大提高了测试灵敏度。相应高精密的仪器，具有较广的应用范围和较高的精确度，但由于价格昂贵，全面应用较难。
Ｇｌｉｓｉｃ等用特制ＳＯＦＯ光纤传感器测量热膨胀系数圆，方法
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３结语
（１）该工程竣工验收时一次性通过了宁波市卫生防疫检测站的防辐射屏蔽检测，说明该重晶石防辐射混凝土工程完全满足工程设计要求。
（２）我国有丰富的重晶石资源，且分布较广，因此，采用重．１０．新型建筑材料２００７．６晶石配制防辐射混凝土经济可行。
（３）重晶石防辐射混凝土如果采用泵送方式浇注，应根据实际情况优选原材料，通过试验选择合适的配合比。
（４）重晶石在生产过程中易破碎，产生石粉，造成级配不良，需要掺入部分河砂。Ａ
万方数据
重晶石防辐射泵送混凝土的制备与应用
作者：郭学武， 陈朝辉， 徐剡源， GUO Xuewu， CHEN Zhaohui， XU Shanyuan
作者单位：郭学武,陈朝辉,GUO Xuewu,CHEN Zhaohui(宁波新力水泥制品有限公司,浙江,宁波,315040)， 徐剡源,XU Shanyuan(宁波市镇海区建设工程质检站,浙江,宁波,315000)
刊名：
新型建筑材料
英文刊名：NEW BUILDING MATERIALS
年，卷(期)：2007，34(6)
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本文链接：https://www.doczj.com/doc/3716232639.html,/Periodical_xxjzcl200706003.aspx
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