陶京

摘要：众所周知，医院里很多先进的设备在运行过程中都会产生各种危害人体的射线，所以医院有必要采取切实有效的防辐射和屏蔽措施，保障人们的生命安全。本文分析了医院建筑使用防辐射大体积混凝土时相关的材料选择情况，并深入探讨了混凝土施工的具体工艺，最后拿重晶石混凝土为例，做了简单的引中，希望能够为相关的工作提供借鉴和参考。

关键词：医院建筑；防辐射；大体积混凝土；施工工艺；浇筑；养护：重晶石

随着我国医疗水平的进步，大多数大型医院都配备了直线、回旋加速器等设备，这些设备能够在一定程度上满足人们对健康的需求，帮助患者摆脱病魔。但是在使用过程中，这些设备也会产生α射线、β射线以及γ射线，甚至还可以产生中子流，这些射线对于人体健康会造成很大危害，为了避免这种危害，医院的建筑在结构设计和材料使用上通常选择防辐射的大体积混凝土。

一、医院建筑防辐射大体积混凝土的材料选择

通常情况下，在选择连续级配碎石时，选择5～20mm的碎石，保证碎石含泥量0.3%，表观密度4.5kg/m²，压碎值33%，硫酸钡含量88.6%。由于混凝土的热量主要就是源自水泥吸水散热，而大体积混凝土需要进行连续浇筑和集中散热，热量比较大，所以在水泥中掺加了35%的矿粉，配成矿渣硅酸盐型水泥。本文对市场上常见的三种水泥品牌亚泰、北方和华润进行了试验，结果如表1所示，由此可见，应该选择表面积小，水化热量低的华润水泥。

对于矿粉的选择，要选择那些磨细的矿渣粉，因为它里面含有氧化钙、氧化铁、硫酸铜等成分，在一定条件下能够发生化学反应，当矿粉的比表面积达到一定程度时，能够发挥其化学活性，并与水泥发生反应，析出氢氧化钙，经过这次水化反应后，吸收氢氧化钙的同时，能够提高混凝土的强度。由于矿粉在混凝土中也会发生烧灰效应，这样能够起到填充和致密的效果，提高了混凝土的耐久性。具有的矿粉指标为：比表面积400m²/kg、流动度105%，活性指数100%，另外有时候也会采取一些复合灰，尤其是粉煤灰，它的性能指标需水量为114%，烧失量为20%，细度模数25%。混凝土的外加剂能够提高混凝土自身的和易性、泵送性和质量，尤其是大体积的混凝土，比较容易出现分层和离析的情况，所以应该选择减水率高、和易性好的外加剂，比如聚羧酸减水剂。下面列举了各项材料的配比试验结果，如表2所示。

二、混凝土施工的具体工艺

（一）相关技术

由于医院建筑要保持整体性，所以要求大体积混凝土浇筑工作一次性完成，不能不产生和留有施工缝隙。而整个建筑结构的横截面比较大，使用的混凝土量很大，需要降低温差，从而防止出现裂痕，另外为了达到防辐射的标准，混凝土在施工过程中还要保证均匀。

1、防裂缝技术

一般情况下，医院机房的墙体和顶板的混凝土施工都选择在夏季，温度保持在25～30左右，这种气候条件有利于混凝土的施工。另外由于墙体和顶板已经装有钢筋，所以具备了很好的抗裂性能，所以只要再注意以下几点，就不会产生裂缝。

（1）选择水化产生热量低的水泥，这样能够减少中水以及水泥的用量，保证混凝土的稳定性。

（2）使用缓凝性的减水剂，增加和延长混凝土凝结的时间，使得混凝土的温度保持在一个稳定的水平。

（3）合理调配砂石和水的配比，并控制其中的含泥量。

（4）把握混凝土的人模温度，因为大体积混凝土都是采取现场搅拌，并按照时间要求及时入模，从而有效减少混凝土运输中停滞的时间。而且水泥应该提前10天左右进行降温处理，存放水泥的仓库要确保通风良好，砂石也要进行覆盖工作，避免阳光直射和暴晒，经过这些步骤，混凝土的入模温度达到22℃就算合格。

（5）在进行混凝土施工作业时，也要随时对混凝土进行测温，实时监测温度变化情况，控制好内外温差，使得在施工中混凝土的温度均匀上升，而不是暴涨。

2、密度均匀技术

（1）想要保证混凝土密度均匀，就需要保证搅拌的质量，通过800L强制搅拌机4台，控制材料种类的磅秤2台，对每次搅拌的材料重量都要进行测量和检测，根据配比进行搅拌。并且要按照投放的顺序进行搅拌，搅拌时间一定不能缩短，同时还要注意水灰比以及塌落度，做好检查工作。

（2）对于离析现象，一定要做好预防工作，发现离析马上解决，保证拌合料充分接触。值得注意的是，混凝土的振捣一定要全面并且深入，防止底部混凝土沉积以及周围混凝土欠振和漏振。

（二）材料配比

医院建筑防辐射大体积的混凝土施工，一般都选择低水化热的硅酸盐矿渣水泥，加上黄砂、含泥量小于3%的優质粗砂和15～30mm的碎石，在碎石中也可以掺杂少量50～80mm的大粒碎石。另外添加高效减水剂，能够起到缓凝作用，延长大体积混凝土的初凝时间，一般延长2小时左右，这种减水剂的用量一定要控制在水泥用量的0.3%～05%之间。除了满足施工要求，还需要石子、砂石和水等，保证混凝土的塌落度。

（三）混凝土浇筑

由于医院建筑使用的混凝土体积较大，厚度也很大，为了保证浇筑完全，可以进行分层下料，对每一层分别进行振捣，一般每层的厚度可以虚铺500mm。但是应该注意，下层混凝土初凝之前，就必须进行上层混凝土的浇筑工作，而且建筑墙体的混凝土由料斗卸出的高度一般都在4m左右，为了防止离析，需要采取串简的方式。在振捣人员的选择上，要使用经验丰富的员工，对于振捣棒的插点选取，可以采取方阵的形式，每400mm插入一个振捣棒，对于本层混凝土的振捣，需要振捣棒插入到下层的80mm左右，保持振捣30秒，当表面出现浆体时为振捣合格，在振捣时也要注意保证混凝土的密实。当墙体混凝土墙体振捣完成后，停止浇筑工作，休息3小时候，进行顶板的浇筑，这样能够让墙体的混凝土稳定下沉，不易产生裂痕。

（四）混凝土养护

1、做好混凝土的养护工作。需要先测量温度，在墙体和顶板选出能够有代表性的位置15处，作为测温点，之后在混凝土两个表面和中心埋设3根测温导线，使用电子测温仪对大体积混凝土的表面温度和中心温度进行测量。测量时间从混凝土浇筑完成18小时候开始，前两天每隔一小时测量一次，3～5天每3小时测量一次，6天之后每7小时测量一次，总共测量两周时间。科学调查和研究表明，大体积混凝土在浇筑完成大约第四天达到最高温度，持续一天左右，之后陆续降温，测温点的温度不会超过26℃。

2、混凝土的养护工作是一项长期的工作。可以在医院建筑的顶板周围砌400mm的砖墙或者墙板，里面注入水，通过蓄水进行养护，两周之内的蓄水量应该保持在300mm以内。另外通过使用喷管对混凝土的模板进行浇水，使其处于湿润状态，之后在墙体表面铺盖缆绳，也进行浇水，保持湿润，浇水也应该持续两周左右。

三、重晶石混凝土施工工艺

重晶石混凝土是医院建筑常用的材料，而且在防辐射方面取得了很好的效果。在材料选择上，重晶石混凝土常常选择那些密度大的、含结合水多的碎石或者粗细骨料，之后辅助普通的水泥，加入水和外加剂搅拌成防辐射的混凝土，其中普通水泥起到了很好的胶凝作用。一般设计要求使用的重晶石混凝土的比重通常高达3500kg/m³，如果想要滿足这种设计要求，那么重晶石以及重晶砂的密度必须在4500kg/m³以上，所以在选择重晶石方面，一定要考虑密度问题，同时还需要重视含泥量的问题，一般控制在0.6%左右。在浇筑方面，重晶石混凝土成型后的质量想要得到很好地保证，就需要对混凝土进行泵送，这样速率较快，对泵管产生的压力较小，可以有效防止在进行浇筑时发生堵管、爆裂等问题。在泵送时，重晶石的颗粒半径在5～15mm左右即可，重晶石的混凝土配合比要求较高，在保证耐久性和强度的原则下，一般都选择水泥量少、掺合料量大的比例方法，从而降低水化热，推迟温度升高，提高混凝土的质量。对于强度和容重的要求，在设计时可以多次试配，找到最科学和最有效的配比方法，重晶石混凝土还需要对骨料缝隙进行填充，一般都使用浆体，但是一定要控制浆体的使用量，如果浆体过多，就会造成密度过小，如果浆体过少，缝隙没有完全被填充，也影响混凝土的性能。值得一提的是，采取三级配的骨料搭配方法，能够减低骨料的缝隙率，由于重晶石特别脆，而且容易粉化，使得骨料加工的难度增大，而且颗粒形状也不标准，对后期塌落度的影响也比较明显。重晶石混凝土的容重比较大，进行大面积浇筑时，要先进行试浇工作，并根据浇筑面积的大小，选择适当的浇筑方式，并合理布置场地，对于裂缝的预防和控制，需要测量内部温度，绘制温度曲线，并计算重晶石混凝土的收缩力和抗拉强度，有效据控制裂缝的出现。

综上所述，医院建筑对于防辐射的要求很高，通过使用大体积混凝土，能够起到很好的防辐射效果。但是由于大体积混凝土在施工过程中，尤其是选料、搅拌、浇筑以及养护等环节都存在技术难点，所以需要根据这些问题，做好相应的改进工作，只有优化施工工艺，才能提升建筑质量，满足设计的要求。