混凝土的材料与选用
为了确保 PT设备运行期间,不激化钢筋混凝土材料中的微量元素而产生相应危害人体和环境的辐射,必须控制屏蔽器墙板原材料混凝土(水泥、砂、石、水及掺加物的混合体)、矿粉、粉煤灰中微量元素的含量,以各成分质量占混凝 土总质量的10%要求为例,必须满足以下微量元素限量:钴(Co)、银(Ag)、铱(Ir)含量要<0.005%;其它元素如铕(Eu)、钐(Sm)、钆(Gd)、镝(Dy)、铥(Tm)含量必须保证<0.001%。为了实现以上控制目标要求,上海质子重离子中心项目部联合集团材料公 司、中科院物理研究所为该项目使用的混凝土配合比进行试配,并进行了现场试件模拟实验和现场光子区实体结构实验,根据数据调整各项参数优化配合比,并将配合比粉末状试样送中国科学院上海硅酸盐研究所无机材料分析测试中心测试,测试试样的制备参考HJ509—2009规范,测试的方法为ICP-OES法。
从测试报告数据来看,无论是水泥、矿粉、粉煤灰单个材料微量元素测试,还是胶凝材料混合测试微量元素均满足国家和该设备工艺的限制要求。
整个PT区结构在建造期间和以后长期设备服务期间能保持较稳定的材料特性、均匀性,对屏蔽防辐射结构至关重要。为此,中科院物理研究所对本项目的要求是:用于屏蔽结构的混凝土必须具有很好的均匀性,即各个部位的混凝土密度均应达到2350千克/立方米。
由于PT结构在完成后不宜进行结构破坏性实验,为了达到这项指标,在模拟实验中进行了该项数据的验证工作, 对试件进行了标养试块密度测试和实体结构钻心取样密度 测试实验。
从测试数据来看,密度均满足2350千克/立方米的要求,且密度偏差离散性较小、分布较均匀。
养护措施
本项目的混凝土养护应重点把握三个环节，即：保证湿度、调控温差、控制养护期限。首先采用厚20mm、具有较高强度和平整度的优质涂塑模板，规定了竖向模板至少保留10天才能拆除，水平模板在混凝土达到设计强度才能拆除；其次，使用了双层薄膜覆盖保温保湿养护，薄膜具备抗裂、抗拉强度和柔韧性，以减少混凝土表面热量散发、为了保证第一时间提供即时温度值，以确保其可靠性、及时性和准确性，项目部从混凝土浇捣开始就进行多点温度微机测量系统的实时测试。
在测试过程中，密切注意天气变化，使混凝土表面和内部温度温差严格控制在25℃之内，并在养护期间落实专人负责，定期巡视检查，及时发现问题、解决问题。
资料来源：《质子重离子医院主体建筑结构关键施工技术》、《辐射屏蔽防护混凝土的材料选择及施工养护管理》
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