重晶石防辐射泵送混凝土的试验研究与工程应用
重晶石防辐射混凝土设计及性能研究
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｋ ｅ ｍａ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｎｄ ａ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｈａ ｇ ｉ ２ ０ ０ ０ ０ ２ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃｈ ｉ ｎ ａ ’ Ｓ ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， ｍｏ ｒ ｅ ｎｄ ａ ｍｏ ｒ ｅ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ
配合比， 具有 很 强的实 际价 值 。 关键 词 ： 重 晶石 防辐射 混凝 土 ；配合 比设计 ；性 能 ；试 验研 究
中图分 类号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ３ ５
文 献标 志码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ２ — ３ ５ ５ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ １ ５ ６ — ０ ３
ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ｍ ｏ ｒ ｅ ｗ ｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｒ ｉ ｔ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ， ｄ ｉ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｈ ｔ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｐ ｏ ｆ ｅ ａ ｃ ｈ ｍａ ｊ ｏ ｒ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ， ａ ｎ ｄ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｈ ｔ ａ ｔ ｈ ａ ｄ ｇ ｏ ｏ ｄ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ａ ｙ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ， Ｓ Ｏ
重晶石防辐射泵送混凝土的试验研究与工程应用
（1）根据运距确定用车数量，配备混凝土运输车 6 台，单车 装载 5.2 m3，保证混凝土连续生产、浇筑；配备 37 m 车泵 1 台， 用于混凝土泵送。
（2）混凝土运输时间 50~60 min，提前确定行驶路线，掌握 路况信息，运输过程中保持运输车罐体旋转。
5.3 浇筑
（1）重晶石防辐射混凝土到达现场后，进行现场密度测试 和坍落度检测，满足泵送要求方可上泵浇筑。经测试，到达现场 的混凝土密度 3 620~3 710 kg/m3，坍落度 190~210 mm，扩展度 520~540 mm，和易性良好，混凝土工作性能稳定。
关键词： 重晶石混凝土；防辐射；施工工艺；泵送
中图分类号： TU528.35
文献标志码： A
文章编号： 1002-3550（2011）10-0090-03
Exp e rim e n t re s e a rch a n d e n g in e e rin g a p p lica tio n o f b a rite a n ti- ra d ia tio n p u m p co n cre te
求。由劈裂抗拉试验和弹性模量试验来看，重晶石防辐射混凝土
的力学性能与普通混凝土的力学性能规律基本类似，重晶石骨
料的低硬度特点未对混凝土力学性能造成明显不良影响。
表 4 重晶石防辐射混凝土力学性能检测结果
设计强度 抗压强度 /MPa 劈裂抗拉强度 /MPa 弹性模量 /GPa
等级 3 d 7 d 28 d
射混凝土进行泵送施工，在成都地区尚属首例。针对该项目开展重晶石防辐射泵送混凝土试验研究，通过精选重晶石矿，提高胶凝材料用量
等途径，解决重晶石防辐射混凝土表观密度、工作性能等问题，成功配制出密度 >3 600 kg/m3，坍落度 220~240 mm，扩展度 580~620 mm，
防辐射重晶石混凝土在医院放射性检查室工程中的应用
防辐射重晶石混凝土在医院放射性检查室工程中的应用发布时间：2022-12-04T05:13:31.051Z 来源：《工程管理前沿》2022年15期作者：李华静[导读] 本文结合广州市某医院放射性检查室建设需求特点，使用防辐射重晶石混凝土，通过选用优质稳定的原材料以及合理的配合比设计，李华静广州市新东盛预拌混凝土有限公司摘要：本文结合广州市某医院放射性检查室建设需求特点，使用防辐射重晶石混凝土，通过选用优质稳定的原材料以及合理的配合比设计，保证了工程结构的质量，供施工技术人员借鉴参考。
关键词：重晶石混凝土；防辐射；配合比设计引言在众多防辐射材料中，混凝土的防护性能较好，且原材料来源广泛，价格低廉，便于施工，形状尺寸可控。
因此，在防辐射防护材料中，混凝土的综合性价比最高。
重晶石对X、γ射线有较好的屏蔽作用，可以降低辐射对人体的危险，常用于防辐射混凝土的材料[1]。
1.工程概况广州市某医院放射性检查室基础、剪力墙和顶板均需要采用防辐射重晶石混凝土，设计强度为C30，采购数量约3000立方泵送混凝土。
重晶石表观密度要求大于等于4300kg/ m3，入模温度：20摄氏度以下，氯离子含量不得超过水泥掺量0.06%。
2.原材料选用（1）水泥：采用广州市越堡水泥厂的金羊牌硅酸盐水泥P.II52.5R，经试验室检测各项指标如表1所示：（2）粗骨料重晶石：采用广东某地的重晶石，化学成分BaSO4,含量88%，表观密度4320kg/m3,颗粒粒径5-20mm，泥块含量0.1%，压碎值19%，针片状6.0%。
（3）细骨料重晶石砂加河砂：采用广东某地的重晶石砂，BaSO4,含量88%，泥块含量0.4%，含泥量4.0%，表观密度4320kg/m3，细度模数2.5。
为了提高混凝土和易性和泵送性能适当正价II级河砂，细度2.6，各项指标符合要求。
（3）粉煤灰：采用广州汇昱建材有限公司生产的II级粉煤灰，需水比101%，烧失量3.04%，细度27.5%。
重晶石在泵送混凝土中的试验研究及应用
． 般在 ３０ ０ｋ ／ ３ ０ ｇｍ３具有 比重大 、 ０ ｇ ｍ －４７０ｋ ／ ， 硬度低 、 性脆 的特 ３ ２ 其他 原材 料
点 。重 晶石 主要 用 于石 油 、 工 、 化 油漆 、 填料 等 工 业 部 门 ， 中 其
差一点 ， 因此在试样的制作过程 中应按照要求做。 ［ ］ Ｇ ／ ２ ４ ５２ ０ ， １ Ｂ Ｔ ３ ４ —０ ９ 聚合物水泥 防水涂料［ ］ ｓ．
Ｏｎ ｉ ｓ ｃ ｉ ｎ ｏ ｌ ｍ ｅ — ｅ ｅ ｔ ｒ ｒ ｏ ｏ ｔｎ ａ ｅ ｉ ｌ ｎ ｐｅ ｔｏ ｆｐｏ ｙ ｒ ｃ ｍ ｎｔｗａ ｅ ｐ ｏ ｆｃ ａ ｉ ｇ ｍ ｔ ｒ ａ ｓ
重 晶石在 泵 送混 凝 土 中的试 验研 究及应 用
徐 武洪
摘
李 丽 霞
要： 对重晶石及其在混凝土 中的作用作 了论述 ， 并对其进行 了试验研 究及配比确定 ， 工程应用结果表 明： 晶石石矿 重
破碎所得的不 同级 配碎 石， 经合理配制应用于工程 中， 使混凝土 既具有抗辐射能力又可满足泵送混凝 土要求。 关键词 ： 重晶石 ， 配， 级 外加剂， 泵送混凝 土
中图 分 类 号 ： Ｕ５２ Ｔ ０ 文 献 标识 码 ： Ａ
重晶石是 以硫酸钡 （ ａＯ ） 主要成分 的非金 属矿产 品 ， ＢＳ ４为 其 ３ 试 验 内容 化学性质稳定 ， 不溶于水 、 无磁 性和毒性 ， 可用在混凝 土中作 为建 选择 具有代 表性的不同矿源重晶石进行试验 ， 照泵送混凝 按 筑材料投入使用 。用于混凝 土的重 晶石 ， 材质要求 Ｂ ￣） 含量应 土对骨料 的要求进行破 碎筛分 ， ａ ４ 并测试 物理 性能 ； 不仅将 重晶石 不低于 ８ ％＿ 。采用硅酸盐水泥等材料可与重晶石配制成均匀 、 作为全部粗细骨料用于混凝土试验 ， ０ １ Ｊ 而且尝试将其 与普通碎石和 密实的防 Ｘ射线混凝 土 ； 在选择 一定 的配 比参数后 ， 其可 以满足 黄砂进行不 同比例混合的混凝 土试 验 ； 在试验 中以常用 的最具有 泵送混凝土的技术要求 。
防辐射重混凝土的性能及应用
防辐射重混凝土的性能及应用摘要本文对于防辐射重混凝土做了综述介绍，对于防辐射重混凝土的制备给予了说明，包括原材料、配合比、生产工艺、产品性能、质量控制及使用中应注意的事项。
对于其性能的说明包括混凝土的刚度、热稳定性、热收缩性、耐久性、防辐射性等等一系列特性。
对于防辐射混凝土的应用，根据如今核技术的发展，防辐射工程面临巨大挑战，针对我国大型地下防辐射工程建设需要，采用不同密度集料，掺入含硼防辐射添加剂，通过高性能化手段制备防辐射重混凝土，同时也在本文中通过举例介绍（主要应用于医学方面）并说明了其施工工艺。
这些研究和应用对于我国防辐射重混凝土的设计施工与检测具有重要价值。
关键词：防辐射重混凝土，强度，配合比，质量控制，应用1前言防辐射重混凝土是为有效地防御射线。
由于核工业发展和放射性同位素在工业、农业、医疗及科研试验室方面地应用，都需要防辐射混凝土。
施工常碰到的射线有χ、α、β、γ和中子射线等几种，其中α、β射线比χ、γ中子射线弱，一般密实混凝土均有防御能力，对于χ、γ射线要求高密度材料具有较好防御能力。
对于中子射线要求含有氢原子的材料，尤其含有氢原子的水则具有较强的防御能力。
防辐射混凝土所使用的胶凝材料有硅酸盐水泥、矾土水泥和钡水泥等。
施工中多采用硅酸盐水泥，需水性和水化热都较小，矾土水泥可增加混凝土中结合水量，但水化热较大，施工时需采取冷却措施。
对防射线要求很高的水泥，采用钡水泥，用以增大混凝土的容重，但价格昂贵，一般很少用。
防辐射混凝土所用的骨料有褐铁矿(2Fe2O3·3H2O)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、重晶石(BaSO4)、废铁块、铁砂或钢砂等。
石英砂常作为细骨料，碎石或卵石也是常用的粗骨料。
也采用特重骨料或含水多的重骨料。
[1]当前核技术的安全性问题主要包括两个方面：其一如何提高防辐射混凝土的射线屏蔽性能其二如何安全处理日益增多的核废料。
目前苏联于1954年建成世界上第一座核电厂以来至今全世界已有核电厂400多座，核废料的排放量在与日俱增。
重晶石混凝土拌合物稳定性及补偿措施研究及应用
重晶石混凝土的骨料由重晶石和重晶砂组成，与普通砂石相比，重晶石和重晶砂的表观密度大，因此在新拌混凝土中极易下沉，导致重晶石混凝土密度分布不均匀，从而影响混凝土的强度和防辐射能力。
重晶石骨料发生严重下沉现象时因水分向上运动，易使混凝土发生离析和泌水。
重晶石混凝土的稳定性对混凝土质量及建筑质量至关重要，为保障重晶石混凝土的稳定性，目前施工中普遍采用分层浇筑。
高能同步辐射光源项目中，需一次性浇筑4.2m高的重晶石混凝土锯齿墙，须严格控制重晶石骨料下沉，采取提高重晶石混凝土均匀性的措施，以提高其稳定性，保证工程质量。
1、工程概况高能同步辐射光源项目（HEPS）是我国"十三五〃期间为国家重大战略需求和前沿基础科学研究提供技术支撑的国家重大科技基础设施，该项目建筑面积12.5万RV,主要分为装置区、环外低温厅及综合动力站、技术安全楼、环境监测站。
其中装置区为一直径400m,宽约27m的圆环（图1）,为产生、加速高品质电子束，并产生同步辐射的装置，一般包含储存环、直线加速器、增强器和输运线。
图1加速器平面示意增强器及储能环防辐射隧道环状重晶石混凝土锯齿墙高 4.2m,厚度为0.7m,0.8m和1m o重晶石混凝土的强度等级为C30,密度不小于3.4t∕m3,共5500m3。
混凝土内掺加抗裂膨胀剂及高效减水剂，按设计要求膨胀混凝土水中养护14d的限制膨胀率不小于0.015%,限制干缩率不大于0.030%,终极收缩值不大于0.0002。
2、施工难点本工程重晶石混凝土体量大，锯齿墙采用一次性泵送4.2m高重晶石混凝土的施工方式，其施工难点为：重晶石墙为超长环状大体积不规则锯齿墙，且锯齿墙位于刚度大的底板上，易产生裂缝；重晶石混凝土内掺加膨胀剂，对膨胀率和终极收缩值要求m高重晶石混凝土锯齿墙，骨料极易下沉；重晶石混凝土锯齿墙在冬季施工，养护难度大。
3、混凝土原材料(1)水泥：P-O42.5普通硅酸盐水泥。
(2)粉煤灰：内蒙古上都发电有限责任公司F类∏级粉煤灰。
混凝土施工方案～大体积重晶石防辐射
设计概况本工程住院楼地下室设有二个直线加速器机房，结构设计为重晶石防辐射混凝土，其中墙板厚度为 1100，局部为 2400，顶板厚度为1150，局部为 2400 ，属于大体积混凝土范畴。
抗辐射混凝土的密实度不小于 2.35 克/立方厘米，设计强度为C30，混凝土结构类型为一类，基础为二类。
2 工程特点及难点分析医用直线加速器对肿瘤疾病有良好的治疗效果 ,但如果防护不当 ,其高能电磁辐射也会给周边人员造成伤害。
为了防止射线的泄漏，除进出治疗室的各种管道和线路均应预留、预埋外，不允许成型后钻孔，更不能有穿透的施工缝，并要严防大体积混凝土的水化热反应引起的裂缝。
因此，除了应做好原材料的选择和优化配合比以及各种管道和线路的预留、预埋外，还必须做好施工缝的设置，不能有穿透的施工缝。
本工程的施工难点主要包括以下几点，必须作为主控对象，做好施工过程的控制和监测。
（1）混凝土结构厚度大，属大体积混凝土范畴，应采取措施控制大体积混凝土的温度裂缝；（2）设计要求抗辐射混凝土必须连续浇筑；（3）抗辐射混凝土的密度不小于 2.35 克 /立方厘米。
3钢筋混凝土结构施工主要方法3.1 基础工程施工方案基础工程施工流程如下：施工前准备→ 测量放线→ 垫层→绑扎钢筋、支模→ 浇筑混凝土→ 基础墙→ 回填土。
3.1.1 垫层混凝土施工基础垫层混凝土的浇筑：复核基坑内土体标高，根据高程控制点用钢筋头垫层尺寸范围内中心的表面控制标志，四周用 100mm 方木固定。
浇筑前要经项目部门复核模板位置无误。
浇筑垫层混凝土用滚筒碾压平整，用木抹子抹平压实，最后用铁抹子压实压光。
用砖砌模的，严格按照图纸要求进行施工，作到模内干净，无积水、垃圾。
3.1.2 基础钢筋施工基础钢筋的施工应注意以下几点：成型制作前注意：钢筋是否具备出厂合格证，核对钢筋的规格、数量是否有误，做好原材及焊接件取样、试验工作，合格后方可使用。
绑扎前注意的问题：柱、梁箍筋与主筋垂直，箍筋的接头要交错布置在四交纵向钢筋上，箍筋转角与纵向钢筋的交叉点均应扎牢；箍筋平直部分与纵向交叉点可间隔扎牢，以防骨架歪斜；柱插筋位置要正确。
大体积防辐射泵送混凝土在医院工程中的应用
大体积防辐射泵送混凝土在医院工程中的应用摘要：根据设计部门对防辐射混凝土的要求，选择铁矿石作主要集料，并运用集料填充理论适当复合其他优质集料成功配制了大体积防辐射混凝土，并成功运用到医院工程。
关键词：防辐射混凝土；大体积泵送混凝土；铁矿石1、前言随着核工业和放射性同位素在工业、农业、医疗卫生和科研实验室方面的广泛应用，出现了保护工作人员不受放射性射线伤害的重要问题。
因而对原子射线的防护问题也就成为现代建筑的重要课题之一。
传统的防辐射方式是采用铅板、钢板等重金属材料作为挂件，但这种方式设计复杂，造价昂贵，且很难施工。
现代混凝土行业不断发展创新，混凝土施工技术亦不断提高，防辐射混凝土也在工程中不断得到运用。
施工中常遇到的射线有α、β、γ射线、中子射线及质子流等。
α、β粒子和质子流等粒子厚度很小的防护材料也能完全挡住他们。
γ射线、中子流的防护结构要求其密度很大且有很好的均质性，不允许有空洞、裂纹等缺陷。
此外还要求混凝土具有相当的结构强度和耐火性。
弋矶山医院肿瘤中心大楼工程依山而建，离子加速器室平面尺寸为19m×12m，标高为4米，底板、顶板、墙板厚度1.3米，属于超厚大体积防辐射混凝土，由于周围建筑物及道路等设施限制，该工程的所有混凝土必须要求泵送，混凝土密度要求大于2800kg/m3。
2、防辐射混凝土原材料选择2.1、防辐射混凝土集料选择防辐射混凝土材料可采用重晶石、褐铁矿、赤铁矿、硫铁矿、蛇纹石等。
重晶石（BaSO4）比重4300kg/m3~~4700kg/m3，性脆，国内防辐射混凝土多用重晶石作为防辐射用集料，该材料主要产于陕西、湖北、山东等地，由于该材料较脆，从各地取得的原材料多棱角，多针片状，不利于泵送。
且该材料热膨胀系数和收缩值较大，对超大体积、要求控制温升的混凝土有出现裂缝的潜在风险。
褐铁矿（2Fe2O3.3H2O）这是含有氢氧化铁的矿石，呈现黄色或棕色、多半是附在其他铁矿之中，密度3200 kg/m3~~4000 kg/m3。
重晶石防辐射混凝土的制备与泵送施工
重晶石防辐射混凝土的制备与泵送施工摘要：重晶石防辐射混凝土表观密度大于3000kg/m3，对γ射线、X射线或中子辐射具有屏蔽能力，不易被放射线穿透。
由于核工业发展和放射性同位素在工业、农业、医疗及科研试验室方面的应用，很多场合需要重晶石混凝土作为防护装置。
本文以工程实验堆项目重晶石防辐射混凝土项目为研究对象，生产了强度、表观密度达标，和易性优良的重晶石防辐射混凝土；同时，找到了该种混凝土泵送施工困难的关键因素，提出了实际生产中必须注意的技术问题。
关键词：重晶石防辐射混凝土；制备；泵送施工1重晶石防辐射混凝土概述重晶石混凝土以重晶石、重晶砂为粗细骨料，通过增加混凝土表观密度和密实性来提高对Ｘ射线和γ射线的屏蔽能力，能有效吸收Ｘ射线和γ射线，减少对人体的伤害。
重晶石混凝土对原材料及配合比要求极髙，这种混凝土需要适量的浆体填充骨料空隙，为确保满足设计要求，通常需进行多次试配以确定最优配合比；同时由于重晶石混凝土在搅拌过程中计量困难，铁矿砂密度大，导致计量冲量迅速上升，难以掌控，须采取半自动或手动控制，以尽量减小铁矿砂冲量带来的计量误差。
2原材料与试验方法2.1原材料重晶石：破碎成连续级配的粗、细骨料，其物理性能见表1和表2。
重晶石粉：表观密度大于4200kg/m3，细度大于600目。
水泥：P·O42.5级普通硅酸盐水泥。
掺合料：选Ⅰ级粉煤灰；Ⅰ级硅粉；S75级矿粉。
表1破碎重晶石的物理性能指标表5为本试验重晶石防辐射混凝土的物理性能试验结果。
由表5可见，由于重晶石密度大，依靠自身自重就能具有较好的流动性，所有试验组的流动性及28d强度均能满足要求。
本项目为大体积重晶石防辐射混凝土，胶凝材料水化热较大，如果不采取措施控制温度裂缝，一旦产生微裂缝将对混凝土屏蔽射线的能力造成极大影响。
为了减少胶凝材料水化热，提高混凝土施工和易性，本试验采用矿物掺合料替代部分水泥。
A1组单掺粉煤灰，物理性能良好；A2组单掺矿粉，极易离析，不能进行泵送施工；A3组单掺硅粉，其拌合物流动性无较大影响，但是其黏聚性增大，混凝土黏稠，又由于本身重晶石骨料的密度大，致使泵送施工有一定的困难。
建筑防辐射屏蔽重晶石混凝土施工质量控制---QC成果报告
建筑防辐射屏蔽重晶石混凝土施工质量控制
3．选题理由
1)、适应市场发展需要 2)、施工难度高
重晶石混凝土比重需达到3.2 g/cm3以上，其密度 为普通混凝土的1.4倍。高能直线加速器屏蔽墙体1.5米， 屏蔽顶、底板区域厚度1.7米，其重晶石混凝土使用方 量达到1700m3。因此在混凝土浇筑之前的模板支撑体 系质量、混凝土浇筑过程中泵送要求及混凝土后期养护 都带来一定的难度。
控制预埋管 检测方 角度误差控制在1°-3°之间
道弯折度
法
1、安排人员进行培训，并做施工现场 指导。 2、采用测量仪器对预埋管道的弯折度 进行检验，不符合的将立即更换。
3
未合理设置 现场控 裂缝宽度限值不应大于0.2mm
施工缝
制
1、合理优化混凝土浇筑施工方案，与 设计沟通确认最佳施工缝位置。 2、制作凹凸形式施工缝，严禁使用平 缝。
陆昕
否
5
原材料使用不当
现场抽查 根据现场进行混凝土相关实验，确认混凝土外加剂比重。
施敏虎
否
6
控制预埋管道弯折度
现场抽查 采用不透水、气的薄膜布和保温材料在混凝土上铺设，确保混凝土得到充分的
陈彪
是
养护。
7
钢筋保护层厚
现场调查 墙体钢筋保护层为50mm厚，很容易出现表面干缩裂缝，适当增加网片
郭慧珏
否
8
未合理设置施工缝
要求较高，需要有
足够的安全距离。
安全
距离
建筑防辐射屏蔽重晶石混凝土施工质量控制
重晶石防辐射混凝土在医疗建筑工程中的应用.kdh
作者简介
石诚 （1979～ ） ， 男， 河南平顶山人， 工程师， 从事结构抗 震分析及设计,(电子信箱)shicheng@。 图 3.4t/m3
b 1- 1 剖面图 图 1 直线加速器室平面及剖面示意
对于大体积混凝土的施工，设计要求在混凝土 结构的表面 、 核心 、 下表面预埋测温探头， 检测混凝 土的温升情况及内外最大温差，控制表面和内部最 大温差大于不超过 20℃。
3 材料选择
重晶石是以硫酸钡 (BaSO4 ) 为主要成分的非金 属矿产品， 纯重晶石显白色 、 有光泽， 由于杂质及混 浅红色、 浅黄色等。较纯净 入物的影响也常呈灰色、 的重晶石表观密度为 4.3t/m3~4.7t/m3。 由于密度较 大， 以其作为主要骨料的重晶石混凝土， 对 X 射线具 有较强的屏蔽作用。 本工程粗细骨料均采用广西产的重晶石及重晶 石砂。粗骨料粒径为 5mm～31.5mm 连续粒级， 表观 密度为 4.180 t/m3， 细骨料粒径为 0mm～10mm， 细度
The Application of Barite Concrete in the Medical Construction
SHI Cheng1， MAI Qi-ming2
（1.China IPPR International Engineering Corporation,Beijing 100089,China;2. Foshan Xinyi Construction (Group)Co.,Ltd, ） Foshan 528000,China 【Abstract】 The application of the barite concrete in the medical linear accelerator project is introduced in this paper. The problems related to the design, selection and construction of the barite concrete are discussed. 【Key words】 barite concrete ; medical construction ; radiation Protection
重晶石在泵送混凝土中的试验研究及应用
重晶石在泵送混凝土中的试验研究及应用
徐武洪;李丽霞
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2010(036)019
【摘要】对重晶石及其在混凝土中的作用作了论述,并对其进行了试验研究及配比确定,工程应用结果表明:重晶石石矿破碎所得的不同级配碎石,经合理配制应用于工程中,使混凝土既具有抗辐射能力又可满足泵送混凝土要求.
【总页数】3页(P160-162)
【作者】徐武洪;李丽霞
【作者单位】中冶天工上海十三冶混凝土分公司,上海,201901;上海宝钢十三冶钱潘建筑材料有限公司研发中心,上海,200941
【正文语种】中文
【中图分类】TU502
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泵送防辐射重晶石混凝土施工工法国家级工法
泵送防辐射重晶石混凝土施工工法国家级工法摘要：本文介绍了泵送防辐射重晶石混凝土施工工法，该工法被列为国家级工法，可广泛应用于辐射环境下的建设项目中。
本文详细阐述了该工法的原理、施工步骤、施工注意事项以及工法的优点和适用范围，旨在为相关行业提供参考和指导。
1. 引言泵送防辐射重晶石混凝土施工工法是一种应用于辐射环境下的特殊施工工法，通过合理调配混凝土材料，能够有效地阻挡辐射物质的传播。
该工法被国家认可，并列为国家级工法，因其在辐射环境下的施工可靠性和高效性而受到广泛关注和应用。
2. 工法原理泵送防辐射重晶石混凝土施工工法的原理是通过优质重晶石混凝土材料的选择和合理的施工工艺，构建具有辐射屏蔽功能的结构体系。
重晶石具有较高的密度和辐射阻挡能力，能够有效地减少辐射物质的传播，保障施工人员和周边环境的安全。
3. 施工步骤泵送防辐射重晶石混凝土施工工法的施工步骤如下：步骤1：材料准备。
选择符合相关标准的重晶石材料和混凝土材料，并根据设计要求进行配比和测试。
步骤2：模板搭设。
根据施工图纸和设计要求，搭建模板，确保施工精度和质量。
步骤3：混凝土配料和搅拌。
按照预定的比例，将重晶石材料、水泥、细骨料等混合，通过搅拌设备搅拌均匀。
步骤4：泵送施工。
使用专用泵送设备将混凝土泵送至施工现场，根据需要进行合理布置和施工。
步骤5：养护。
施工完成后，根据混凝土材料的特性进行适当的养护，使其达到预期强度和性能。
4. 施工注意事项在泵送防辐射重晶石混凝土施工过程中，需要注意以下几点：注意材料选择：选择合格的重晶石材料和混凝土材料，并进行相应的质量检测。
严格控制施工工艺：在施工过程中，严格按照施工图纸和设计要求进行操作，确保施工质量和效果。
合理浇注和养护：合理控制混凝土的泵送速度和浇注方式，避免施工过程中出现损坏或漏浆现象。
在施工完成后，根据混凝土材料的特性进行适当的养护，保证其强度和性能。
5. 工法优点和适用范围泵送防辐射重晶石混凝土施工工法具有以下优点：有效阻挡辐射物质的传播，保护施工人员和周边环境的安全；施工速度快，施工效率高，可提高工程进度；工法可靠性高，施工质量稳定，减少施工风险和问题；适用范围广泛，可应用于辐射环境下各类建设项目。
防辐射混凝土的研究
防辐射混凝土的研究0 引言随着社会的发展，人们需要应用越来越多的核技术，其在医疗、军事、核电站等科研领域应用极广。
核技术在为人类带来方便的同时，也带来了居大的危害，如核辐射，辐射可以导致癌症、白血病、恶性肿瘤、不孕症以及流产等，还可导致动植物基因突变等[1]。
在核技术应用过程中，会产生许多有害射线：α 射线，人体皮肤就可以屏蔽；β 射线，薄木片或者铝片就能屏蔽[2]；γ 射线和X 射线穿透能力较强（由混凝土对射线的吸收公式I = 10e-σpx可知，对相同的X 射线、γ 射线，即σ 不变时，当混凝土厚度x 一定时，混凝土对射线的吸收能力随表观密度ρ 的增加而增强；当混凝土的表观密度ρ 一定时，混凝土对射线的吸收能力随混凝土的厚度x 增大而变强。
因此，为了屏蔽X 射线和γ 射线，就需要混凝土具有更高的表观密度或者更大的厚度）；中子射线不带电，穿透能力最强，对细胞和人体的伤害远远高于其他射线，中子射线按能量可划分为快速中子、中速中子以及慢速中子，实际生活或工程中，最常见的是快中子，快中子和物质作用时，造成伤害的过程是快中子散射、减速，慢中子释放出γ 射线[3]，理论上可通过与重原子核碰撞实现对快中子的减速[4]，中速中子和慢速中子需要轻元素来进行有效屏蔽，比如氢原子、硼原子以及含有氢原子的水等，这些原子被称为“中子吸收剂”[5]。
目前，水泥混凝土作为应用最广泛、且相对来说最经济的屏蔽射线的材料，已经大量用于有关核技术的建筑中。
本文根据辐射防护类型以及防护要求，综合国内外的研究对防辐射混凝土的制备技术，包括水泥用料的选择、骨料的选取、掺合料的种类、外加剂的使用以及配合比设计等进行综述。
根据防辐射混凝土现有研究中存在的问题，提出防辐射混凝土未来的研究方向。
1 防辐射混凝土防辐射混凝土的定义就是可以屏蔽γ 射线、X 射线和中子射线的容重很大的混凝土。
防辐射混凝土的胶凝材料大多选取水化热低的水泥，其中包括高铝水泥、钡水泥、锶水泥、镁质水泥等特种水泥。
重晶石防辐射混凝土研究及工程应用
重晶石防辐射混凝土研究及工程应用发布时间：2021-04-23T15:45:06.967Z 来源：《建筑实践》2020年39卷35期作者：张华[导读] 北京大学第一医院保健中心直线加速室防辐射混凝土施工中张华身份证号：41081119680915****汕头市城市建设监理公司摘要北京大学第一医院保健中心直线加速室防辐射混凝土施工中，采用以BASO4主要成分的重晶石作为粗细骨料，掺入一定量的铁矿砂，拌制出密度为3550km/m3的重晶石混凝土，通过密度、坍落度、分层度和强度试验研究了其工作性雛强度，取得了预期效果。
关键词：重晶石混凝土；防辐射；密度；工作性能；强度1 前言重晶石混凝土以重晶石、重晶砂为粗细骨料，通过增加混凝土表观密度和密实性来提高对X射线和Y射线的屏蔽能力，能有效吸收X射线和Y射线，减少对人体的伤害。
重晶石混凝土对原材料及配合比要求极髙，这种混凝土需要适量的浆体填充骨料空隙，为确保满足设计要求，通常需进行多次试配以确定最优配合比；这种混凝土在揽拌过程中计量困难，由于铁矿砂密度大，导致计量冲量迅速上升，难以掌控，须采取半自动制或手动控制，以尽量减小铁矿砂冲量带来的问题。
2 试验原材料2.1 水泥采用低水化热的P.O42.5普通硅酸盐水泥，性能指标见表1。
2.2 重晶石、重晶砂采用北京产重晶石和重晶砂，其化学性质稳定，不溶于水和盐酸，主要成分为BASO4，含量大于90%，密度4.3-4.7kg/m3。
重晶石粒径为5~25mm，级配满足要求，堆积密度为2700kg/m3；重晶砂为Ⅱ区中砂，细度模数2.9，级配良好，堆积密度为2750kg/m3。
生产中采用含多结晶水的骨料，主要成分为BASO4.2H2O。
2.3 铁矿砂采用北京产铁矿砂，堆积密度为4250kg/m3。
2.4 粉煤灰采用天津产F类Ⅰ级粉煤灰，细度7.9%，需水量93%，烧失量3.05%。
2.5 高炉矿渣粉采用河北三河产S95级高炉矿渣粉，比表面积425cm2/g，流动度101%，比活性指数7d为85%，28d为105%。
重晶石防辐射混凝土研究及工程应用
重晶石防辐射混凝土研究及工程应用摘要：重晶石防辐射混凝土大范围应用于反应堆、直线加速器及其他放射性化学装置的防护工程。
通过在工程中应用重晶石防辐射混凝土，可以形成具有特殊防辐射性能的商品混凝土结构。
因此，文章从重晶石防辐射混凝土工艺原理出发，对重晶石防辐射混凝土应用过程及应用效果进行了简单分析，以期为重晶石防辐射混凝土工程应用提供一定借鉴。
关键词：重晶石防辐射混凝土；骨料；直线加速器前言：在我国核技术飞速发展过程中，有毒废弃物、放射性物质不断增加，对社会大众身心健康造成了较大的威胁。
而通过在工程建设中应用重晶石防辐射混凝土，可以在满足工程力学性能要求的同时，达到良好的防辐射效果。
基于此，对重晶石防辐射混凝土的工程应用进行深入剖析具有非常重要的意义。
重晶石防辐射混凝土工艺原理重晶石防辐射混凝土主要指采用密度较大且结合水含量较高的重晶石碎石（如图1）、重晶石砂等（主要成分为BaSO4. 2H2O）分别作为粗、细骨料，将普通水泥作为胶凝材料。
依据一定比例加入水、外加剂拌合现浇入模成型后，与钢筋骨架共同的表观密度较大（ρ＝2.5～7.0×103kg/m3），且对X射线和γ射线具有良好防护性能的结构。
由于骨料中结合水含量较高，氢元素占比较大，可以有效防控中子流，达到良好的防辐射效果[1]。
图1 重晶石碎石重晶石防辐射混凝土的工程应用过程原材料选择及配合比设计在重晶石防辐射水泥及其他辅助料选择时，可以尽可能减少水泥用量为原则，选择当地低热普通硅酸盐水泥，如P.042.5低热普通硅酸盐水泥。
随后以增加重晶石防辐射混凝土拌合物粘聚性、改善拌合物流动性、保水性为原则，采用品质指标介于I、II级灰之间的当地II级粉煤灰代替部分砂子。
同时考虑到重晶石防辐射混凝土骨料（表观密度为4000kg/m3的骨料）较重、黏度较大，且振动阶段排气密实能力相对较低，可以选择稠度较小，且与水泥具有更好相容性的聚羧酸系外加剂，如臻恒建材的聚羧酸盐系高效减水剂ZHEA-A等。
重晶石防辐射混凝土的试验配制及工程应用
重晶石防辐射混凝土的试验配制及工程应用摘要：结合泰和诚肿瘤医院项目直线加速器室的混凝土供应，介绍了重晶石混凝土的原材料选取、配合比的设计和试配、拌合物的工作性能和力学性能、以及混凝土供应质量控制等内容。
为较高强度重晶石混凝土在防辐射工程领域内的应用提供了借鉴。
关键词：防辐射混凝土；重晶石；表观密度随着医疗科技的发展，直线加速器作为一种新兴科技产品在放射治疗过程中被大量应用。
虽然直线加速器对相关疾病的医治效果良好，但伴随其使用，大量产生电子线、X射线、γ射线、中子射线等高能电子辐射，其对周围人群造成的伤害，却不能忽视。
而以混凝土结构作为屏蔽辐射的屏障，无疑是十分经济的。
重晶石防辐射混凝土，是一种以采用硫酸钡含量不小于85%，且结合水较多的矿石——重晶石作为粗细骨料、拌制而成的混凝土。
其通过加大混凝土的表观密度和密实度，以达到进一步提高防辐射能力的目的。
一．工程概况泰和诚肿瘤医院新建项目（一期），总建筑面积为158769㎡。
建设内容包括12层高主楼、3层高辅楼以及整个场地下的3层地下室。
本工程地下结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构，其中涉及重晶石混凝土浇捣的区域为B1层南侧的射波刀设备（一种直线加速器的改进形式）专用房间，整体重晶石混凝土用量约为2200m³，顶板与底板厚2500mm，侧墙厚2000mm。
重晶石混凝土设计强度为C40（龄期为28d），要求混凝土表观密度≥3200Kg/m³。
二．试验配制1.配合比设计思路从表观密度、水化热控制、力学性能、工作性四方面加以综合考虑。
（1）表观密度：普通混凝土一般表观密度为2400Kg/m³左右。
重晶石混凝土表观密度则为（2800-3600）Kg/m³，表观密度的增加通常通过粗细骨料选用重晶石和重晶砂来实现。
3200Kg/m³的要求在重晶石混凝土里并不算高，因此可以考虑天然骨料替代部分重晶砂石。
（2）水化热控制：顶板、底板以及侧墙的厚度都大大超过了1000mm，属于大体积混凝土结构，则水化热的控制就必须予以关注了。
防辐射重晶石混凝土施工技术研究
防辐射重晶石混凝土施工技术研究摘要：晶石是钡的最常见矿物，它的成分为硫酸钡，重晶石是一种很重要的非金属矿物原料，具有广泛的工业用途；利用重晶石具有吸收X射线的性能，用重晶石制做钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土，用以代替金属铅板屏蔽核反应堆和建造科研、医院防X射线的建筑物。
关键词：重晶石；浇筑；配合比；1 工程背景本技术为X射线检测室重晶石混凝土施工工艺，结构设计为重晶石防辐射混凝土，墙体厚度为600m，顶板厚1m，剪力墙顶设置暗梁，重晶石混凝土密度不小于3.5g/cm3，强度为C30；为缩短工期，保证重晶石混凝土工程质量，工程从开工就对原材料市场调查和施工工艺进行了规划，最终选择了采用委托商品混凝土搅拌站代为加工搅拌，现场浇筑的施工方法；2工程特点及难点分析各房间为了防止射线的泄漏，各种管道和线路均应提前预留、预埋，不允许成型后钻孔。
本工程的施工难点主要包括以下几点：（1）支撑架的搭设要满足混凝土承载力；模板的安装要满足混凝土承载力及侧压力；（2）采用商品混凝土搅拌站搅拌混凝土，确保混凝土的搅拌质量，控制混凝土的塌落度、和易性和入模温度等。
（3）混凝土养护3适用范围本施工方法适用于建筑工程类所有重晶石混凝土施工。
4工艺原理本施工方法从工艺流程上符合普通混凝土的工艺流程，工艺核心技术应重点注重以下几点：4.1 原材料选择本工程重晶石混凝土与普通重晶石混凝土有一定的区别，为了保证防辐射性能，对重晶石混凝土的重量有严格要求（不小于3.5g/cm3），经过多方考察，选择符合要求的原材料，最终选择了贵州矿石最符合本工程要求。
4.2 配合比的试配委托有资质的实验室进行试配，试配重点注意混凝土的强度、重量满足设计要求；4.3 混凝土的搅拌运输混凝土运输采用罐车运输，运输距离不得太远，8km内为宜；避免时间过长，给重混凝土卸料带来困难。
且混凝土运输车使用前必须冲洗干净，防止掺杂罐内遗留的普通混凝土4.4 混凝土的浇筑振捣严格控制振捣时间，因粗骨料重量重，过长会造成粗骨料下沉致使混凝土不均匀，影响屏蔽效果；混凝土振捣过程中，必须派专人用小锤敲打模板检查混凝土振捣的密实性，严禁出现漏振、欠振和过振现象的发生。
综述重晶石防辐射混凝土试验
综述重晶石防辐射混凝土试验1.前言防辐射混凝土又叫屏蔽混凝土，对X射线、γ射线和中子辐射具有吸收能力，不易被放射线穿透的混凝土，其容重相对普通混凝土较大，容重一般在2800kg/m3以上。
防辐射混凝土所需骨料有重晶石（BaSO4）、铁矿石（包括Fe2O3、Fe3O4、2Fe2O3·H2O）、铁屑、钢屑等作骨料，胶凝材料有硅酸盐水泥、锶水泥、钡水泥等。
根据设计要求混凝土容重在3400kg/m3以上，本文最终选择重晶石作为骨料，普通硅酸盐水泥作为胶凝材料。
希望通过进行配合比设计和优化，得到满足容重、工作性、强度和耐久性要求的混凝土。
2.原材料性能配置防辐射混凝土原材料相关参数见表1。
表1 原材料相关参数重晶石技术指标见表2。
表2 重晶石技术指标3.防辐射混凝土配合比设计利用正交试验，选用胶凝材料用量、骨料用量和砂率三个因素作为变量，其中胶凝材料用量选择380kg/m3、400kg/m3、420kg/m3三个水平；骨料用量选择2850kg/m3、2900kg/m3、2950kg/m3三个水平；砂率选择36%、38%、40%三个水平作为水平变量。
最后选择L9（34）正交表，试验方案包含9个水平组合。
正交试验结果见表3。
表3 正交试验混凝土性能结果通过正交试验最终选择胶凝材料用量为400kg/m3、骨料用量2950kg/m3三个水平、砂率36%为最佳配比。
4.防辐射混凝土耐久性4.1 防辐射混凝土收缩性能混凝土收缩试验按照《普通混凝土长期性能和耐久性能試验方法标准》（GB/T50082-2009）中收缩试验非接触法进行试验。
仪器采用北京耐尔得公司生产的NEL-NES非接触混凝土收缩变形测定仪。
收缩试件采用尺寸为100mm×100mm×515mm的棱柱体试件。
从图1可以看出相对于普通混凝土，重晶石混凝土自收缩性能优良，收缩率明显低于普通混凝土。
图1 混凝土收缩性能4.2 防辐射混凝土抗氯离子渗透试验混凝土收缩试验按照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082-2009）中抗氯离子渗透试验RCM法进行试验，利用氯离子在混凝土中非稳态迁移系数来确定混凝土抗氯离子渗透性能。
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２１ ０ １年 第 １ ０期 （总 第 ２ ４期 ） ６ Ｎｕ ｅ ０ｉ ０ １Ｔ ｔｌ ． ４ ｍｂｒ１ ｎ２ １（ ｏａＮｏ２ ） ６
混
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凝
土
ＲＥＡＤＹ Ｄ Ｄ Ｍ ＣＯＮＣＲＥＴＥ
ｄ ｉ１．９ ９ ．ｓ． ０ —５ ０２ １ ． ． ９ ｏ：０３ ６ ／ｉ ｎ１ ２３ ５ ． １ ０ ｊｓ ０ ０１０ ２
性、 匀质性也受到影响， 二者矛盾较难统一 。 成都某核动力研究所重晶石防辐射混凝土项 目， 要求采用密度 ／ ０ ｋ ／ Ｃ ５ 晶石防辐 ＞ ６０ ｇ 的 ２ 重 ３ ｍ 射混凝 土进行泵送施工， 在成都地区尚属首例。 针对该项 目 开展重晶石 防辐射泵送混凝土试验研究 ， 通过精选重晶石矿 ， 提高胶凝材料用量
重 晶石 防辐射泵送混凝土 的试验研 究与工程应 用
高育欣 ，吴海泳 ，林喜华 ，李 晓欢 ，徐芬莲 ，杨仕海
（ 中建商 品混凝土成都有限公司 ，四川 成都 ６ ０ ５ ） １０ ２
摘
要 ： 重晶石防辐射混凝土因浆骨密度差异大， 容易出现离析、 分层等现象 ， 这不仅使其工作性能不容易满足泵送施工要求 ， 而且其密实
ＧＡＯ — 抽 ， Ｕ Ｈａ － ｏ ｇ， Ｎ Ｘｉｈ ａ ＬＩ ａ － ｕ ｎ， ＵＦｅ —ｉ ｎ， Ｙｕ ｘ Ｗ ｉｙ ｎ Ｌ１ － ｕ ， Ｘｉ ｏ ｈ ａ Ｘ ｎｌ ａ ＹＡＮ Ｇ ｈ － ａ Ｓ ｉｈ ｉ
（ ｈｎ ｏ ｓｕ ｔ ｎＲｅｄ Ｃ ｉａＣ ｎｔ ｃｉ ｒ ｏ ａｙＭｉｅ ｏ ｃｅｅ ｈ ｎ ｄ ｏ，ｔ． ｈ ｎ ｄ １ ０２ Ｃ ｉａ ｘ ｄＣ ｎｒｔ Ｃ ｅ ｇｕＣ ． ｄ， ｅ ｇ ｕ６０ ５ ， ｈｎ ） Ｌ Ｃ
等途径 ， 解决重 晶石 防辐 射混凝 土表观密度 、 工作性能等问题 ， 成功配制 出密度 ＞ ０ ｋ／ ３ ０ｇ ， ６ ｍ 坍落度 ２０２０ ｉ， ２－４ ｍｌ 扩展度 ５０６０ ｌ ８－２ ｍｍ，
工作性能 良好的 Ｃ ５重晶石防辐射混凝土 ， ２ 并成功采用泵送方式完成施工 。
关键词 ： 重晶石混凝 土 ；防辐射 ；施工工艺 ；泵送
中图分类号 ： Ｔ ２ ．５ Ｕ５ ８３ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０— ５ ０２ １ ）０ ０ ９ — ３ ０ ２ ３ ５ （ ０ １ １— ０ ０ ０
Ｅ ｘｐｅ ｉ ｅｎ ｅ ｅａ ｃ ｄ ｒｍ ｔｒ ｓ ｒ ｈ ａｎ ｅｎｇ ｎ ｒｎ ｐｌｃ ｔｏｎ ｏｆｂａ ｉｅ ａ ｉ ａ ａ ｉ ｍ ｐ ｃ ｃ ｅ ｅ ｉ ｅｅ ｉ ｇ ａｐ ｉａ ｉ ｒｔ ｎｔ－ｒ ｄｉｔｏｎ ｐｕ ｏｎ ｒ ｔ