核子密度仪在堆石混凝土中的应用

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发布时间：2021-09-16

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核子蜜度仪在堆石混凝土巾的应用
王冰
(山西省水利水电科学研究院，山西太原030002)
[摘要】自密实堆石混凝土是砌石体施工的新工艺，具有施工效率高、质量稳定等优点。就采用核子密度仪检
测堆石混凝土的密实度做简要介绍，试验证明，在做好核子密度仪与灌水法的校正标定工作的前提下，利用
核子密度仪抽检密实度是可行的。
[关键词】核子密度仪；自密实混凝土；自密实混凝土堆石坝；固滩水电站
[申图分类号]TV431 [文献标识码】c [文章编号]1004—7042(2010)06"0030--02
0 引言
自密实堆石混凝土(以下简称“堆石混凝土”)是
采用初步筛选的块石直接人仓，然后浇筑自密实混凝
土，利用自密实混凝土的高流动性能，使其填充到堆
石的空隙中，形成完整、密实、有较高强度的混凝土砌
石体。由此可见，堆石混凝土的密实性直接影响施工
主体的质量，是检测其质量的重要指标之一。以下就
围滩水电站使用MC一3型核子湿度密度仪检测堆石
混凝土密实性做简要介绍和可行性分析。
1 核子密度仪工作原理
核子密度仪内部有一个含铯137~／源和镅241一
铍中子源的复合源。其中源用于测量密度，中子源
用于测量含水量。
1．1 密度测量原理
铯l37^y源释放出射线进人被测材料中与物质
原子的外围电子发生碰撞而产生康普顿散射，散射后
的射线能量减少，方向发生改变。物质的密度越大，
康普顿散射的射线越多，于是通过测量散射后的
射线数量，即可判断被测物质的密度。
1．2 含水量测量原理
由镅241一铍中子源产生的快中子射入被测材料
中，与料层内物质发生碰撞、散射、减速、扩散，使快中
子变成热中子，并被探测器探测。上述过程主要是由
物质中的含氢量决定，而氢主要存在于水中，若被测
材料含水量大，热中子数就多，反之就少。因此热中子
数的多少即可反映含水量的大小。
2 核子密度仪检测方法
对于各种土壤和没有凝固的水泥混凝土材料，通
常采用透射法。该方法是在被检测材料中用钢钎钻一
个垂直的检测孑L，然后将仪器的探测杆伸入到被检测
材料中，在各个深度上检测材料的密度和湿度。
围滩水电站的堆石混凝土检测采用透射法。浇筑
堆石混凝土时先将一根6 cm孔径的PVC管插入测
点，混凝土初凝期间，平整预埋孔周围，这样，堆石混
凝土终凝后，核子密度仪在检测时能保证仪器处于平
面工作，并保证仪器的探测杆和仪器垂直。
3 堆石混凝土密实度测定
运用核子仪自带的标准块来检测仪器并使其处
于工作状态。在施工现场选择预埋孔的测点之前将核
子密度仪与灌水法测得的结果进行比较，求出两种不
同方法测定的密度的相关关系及两种方法问的偏差
系数。
3．1 偏差系数
偏差系数分别采用下列公式计算：
湿密度偏差=灌水法测定的湿密度一核子密度仪
测定的湿密度；
绝对含水量=湿密度一干密度；
绝对含水量偏差=灌水法测定的绝对含水量一核
子密度仪测定的绝对含水量。
3．2 结果分析
以坝高】5。2 m、桩号0+039．90位置举例说明：