核子快速密度水分仪在碾压混凝土坝中的应用

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发布时间：2021-09-16

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核子快速密度水分仪在碾压混凝土坝中的应用
冯微，梁志雄，李红强
(广东省水利水电第三工程局，广东东莞523710)
摘要：由于核子快速密度水分仪操作简便、测试快捷且准确，十分适应碾压混凝土快速施工的特点，真实反映碾压混
凝土施工质量，所以被广泛应用于碾压混凝土施工中。该文主要讲述了核子快速密度水分仪在台山核电淡水水源工程拦
河坝碾压混凝土中的实际应用及核子快速密度水分仪的优缺点。
关键词：核子快速密度水分仪；碾压混凝土；原理；应用
中图分类号：TV544 ．921 文献标识码：B 文章编号：1008—0112(2012)Sl一0ll5—03
1 工程概况
台山核电厂一期工程淡水水源工程是台山核电厂
的配套工程，主要任务是为台山核电厂提供淡水，年
供淡水量为900万m 。工程位于台山赤溪镇曹冲溪
上，紧靠南海海边。工程由拦河坝、输水隧洞及进场
道路组成。拦河坝为碾压混凝土重力坝，混凝土约为
2(】万m ，坝顶长为369m，共分9个坝段，中间为溢
流坝段，其两侧为左、右河床非溢流坝段。溢流坝段
长为56m，坝顶高程为51．0m，最大坝高为54m，溢
流坝段分为5孔，每孑L净宽为10m，堰顶高程为
45．8m，堰面采用WES曲线，堰顶不设闸门，为自由
溢流，采用阶梯消能。坝体上游为垂直面，下游坝坡
为1：0．78，坝顶宽度为7m。
在大坝碾压混凝土施工中采用HSMD一2002型核
子快速密度水分仪检测碾压混凝土压实度，利用微量
射线做为探针，通过高灵敏度探测器和微处理器，快
速、准确、方便地测量出碾压混凝土的压实参数，极
大地提高了检测效率，进而提升了施工质量和加快了
施工进度。
2 核子快速密度水分仪的工作原理
核子快速密度水分仪内部装有2种放射源铯137",／
源用来测量密度，镅241铍中子源用来测量水分，中
子源安在机壳底部位置不变，源装在辐射金属杆内
底部，随着测量深度而变化。密度测量是由放射源所
发出的光子射线穿人被测材料，其中一部分被吸收，
而其余部分穿过被测材料，最终到达放射源探测器，
在设定的测量时问内，用探测器所测取的射线计数来
反映材料的密度。水分测量一般采用快中子慢化法，
即中子源所发射出的快中子进入被测材料，与被测材
料中含有氢物质的原子核发生多次碰撞后，被减速形
成热中子，被测材料中含有氢原子越多，形成的热中
子就会越多，在设定的测量时间内，热中子探测器所
测取的热中子计数来反映材料中的含水量。由于水分
计数率远远低于密度计数率，为了提供准确性，减少
误差，测量含水量时应采用较长的测量时间。
在进行碾压混凝土压实度检测时，仅需测出施工
实测仓面碾压混凝土的湿密度即可，施工仓面实测表
观密度与碾压混凝土室内试验获得的基准表观密度之
比即为压实度，对其含水率不作要求。
HSMD一2002型核子快速密度水分仪的性能指标
见表1。
表1 HSMD一2002型核子快速密度水分仪的性能指标
型号HSMD一2002
密度测量最大深度／era
密度测量范围／(g-cm。)
含水量／(g·cm )
密度测量误差(透射法)／(g·Clrl。)
含水量测量误差／(g·cm。)
测量时间／s
显示方式
外形尺寸
背光开关选择
主机重量／kg
30
1．125 —2．740
0～0．64
士0．0l
±0．0l5
120、180或自设定
64×128点阵液晶显示屏
370ram ×230mm X600ram
通过仪器可设定液晶显示背光开
关，在任何光线条件下可清晰读数
l2．5
3 核子快速密度水分仪使用前的准备工作
3．1 本底计数
核子快速密度水分仪的测量和计算是以标准计数
进行相对测量的，所以为了保证测量的准确性，提高
检测精度，每一台核子快速密度水分仪在固定地区进
行测量时都需要进行标准计数测量。测量前，仪器需
预热15rain，测量时，标准块的左上角与仪器的左上
角紧贴，仪器的2条边与标准块的2条棱紧贴。标准