质子重离子设备是 目前国际最尖端的肿瘤治疗技术 ， 它集成 了高能物理 、计算机 、自动化控制等国际先进技术 ， 应用于生物影像成像、设计、实施和质量控制的临床实验研 究。由于质子重离子设备的特殊性 ，同步加速器的能量在 400MeV以上 ，因而对建筑防辐射的要求相 当高，且该设备 在国内属于首次引进 ，是一项全新的技术研究过程。 1 工 程概 况 上海市质子重离子医院项目位于上海国际医学园区， 总建筑面积 52542m。其中，质子重离子放疗区域面积 16690mz，包括地下 1层 (面积为 9100m2，主要是质子重 离子设备机房、治疗室和操作室等 )、地上 2层 (共 7590 mz， 主要是辅助机房和办公用房等 )。质子重离子系统主要 由离子源、直线加速器、低能传输线、同步加速器、高能传输 线 、治疗室及相关辅助系统组成。为了保证质子重离子设备 运行过程中加速器的正常性能 ，确保治疗的安全性、可靠性 和精确性 ，设备供应商对质子重离子区域的建筑防辐射屏 蔽要求非常高。数万平方米的机房及治疗室防辐射体系建 筑结构均采用混凝土厚墙厚板结构。每间治疗室主辐射屏 蔽墙采用高 4．65m、宽 2m的钢板 竖向叠合 吊装 ，屏蔽 区 域内混凝土浇捣总量约 30800m0。 2 混凝土材料的选用 2．1 模拟试验条件选择与准备 根据设备供应商提出的辐射防护屏蔽的要求，我们会 作者简介 ：王 岚(1970一)，女 ，本科 ，工程师 。 作者地址 ：上海市康定路 2号(200041o 收稿 日期 ：2012—07—03 828I2o12·8Blm凼g 同中科院上海应用物理研究所的专家共同研究 ，对质子重 离子区域屏蔽用混凝土提出技术要求为 ：大体积混凝土裂 缝开 展宽度 <0．4mm，且 不允许 通 缝存 在 ：混 凝土 中微 量 元 素钴、银 、铱、铕、钐 、镝、铥等元素必须保证 <10PPM，防止 派生出新的有害射线等 (防止上述微量元素受辐射后成为 新的放射源 )。根据技术要求 ，我们组织项 目施工总包、相关 材料供应单位和监理单位 ，在项 目现场对混凝土进行模拟 试验。为了使测试构件能真实反映工程结构体的技术指标 ， 测试的构件体选择 4m×4mx4m的立方体(本工程最厚 屏蔽体板墙的厚度为 3．75m)，高度与实际墙体相当 ，测试 构件模拟真实的断面及配筋要求。混凝土强度等级为 C30， 一 次性连续浇捣 ，全部采用商品泵送混凝土。 2．2 模拟试 验过 程 根据项 目特殊性 ，混凝土需测试的性能参数包括：混凝 土拌合物性能 ，密度、坍落度、新拌混凝土的凝结时间：混凝 土力学性能 ，抗压强度、抗折强度、弹性模量、轴心抗压 ；混 凝土耐久性指标 ，如收缩性能 ；混凝土绝热温升 ；混凝土原 材料微量元素测试 ；混凝土密度、钻芯强度和均匀性 ；混凝 土试件长期水分含量测试 ；混凝土试件养护的测温。同时 ， 在模拟试验过程中，我们要求施工单位选 用的水泥 、矿粉 、 粉煤灰、减水剂、黄沙和石子等原材料也必须符合有关设备 厂商的合同技术条件和设计规定等要求。 我们会 同中科院上海应用物理研究所和施工单位 ，初 步拟定 了 C30辐射屏蔽用混凝 土配 比方案(表 1)，并对混 凝土原材料中水泥 、矿粉和粉煤灰等所含微量元素进行测 试 ，测试结果表明，三种原材料单项都符合技术要求 ，且混 凝土微量元素的总含量也都符合要求。 针对配 比方案 ，我们又进行了混凝土拌合物和 易性和 混凝土 力学性能模拟试验。将现场的模拟试件经过 自然养

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