河北中核岩土工程有限责任公司 河北石家庄 050021
摘要：对核电站建设中的天然建筑材料（人工骨料）的调查方法进行了探讨，并提出了一些调查中应注意的问题和建议，提出在核电站选址阶段应重点加强该方面的工作，对同类工程具有较强的指导作用。
关键词：核电站；天然建筑材料；人工骨料；调查
1 引言
随着石油、天然气和煤的成本不断攀升，一度受到冷落的核能发电，在国际能源结构中的地位将逐步提高，种种迹象表明，目前欧美不少国家正在调整能源政策，扩大核电比重，以解决未来的电力需求。核电发展战略由“适当发展”向“积极发展”转变，这一政策的调整也给中国核电建设带来一个新的契机。
国务院审议通过的《核电中长期发展规划》预计，到2020年，我国的核电装机容量将从现在的870万千瓦达到4000万千瓦。4000万千瓦的容量意味着还需要新开工建设30台左右的百万千瓦级核电机组，核电建设将在这15年的时间里翻一番。核电站选址工作也日益成为今后几年里的重中之重。
核电工程建设期间需用大量的砂、碎石，以已建核电站为参考，4台机组混凝土用碎石、砂量约350万m3，用量较大，加之采石场配套设施建设、搅拌站生产线建设费用较高，工程地区附近有无足够数量的材料资源，往往影响到核电建设工程造价的高低。因此，天然建筑材料调查是核电站建设中不可缺少的项目，尤其在核电站选址阶段，现已成为核电站可行性研究阶段评价的内容之一。
2 天然建筑材料调查任务、对象与要求
2.1天然建筑材料调查任务
核电站的天然建筑材料调查任务主要是查明核电站附近区域是否有符合核电站建筑物混凝土用人工骨料的料源，并评价其适宜性和可行性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调查过程可分为普查、初查、详查三个阶段，在实际工作中，若调查的原岩料源性质稳定，储量满足工程需要，可视工程需要将初查、详查合并为一次性勘察进行，但在试验数量等方面要满足详查阶段要求。
天然建筑材料勘察的主要任务具体为：①在工程附近地区调查天然产地和分布范围；②测试各类材料的物理性质和技术性质，评价材料的适用性；③估算产地的天然存储量；④查明产地的开采条件和运输条件；⑤评价材料开采对环境的影响等。
2.2调查对象
人工骨料费用较高，天然骨料相对较便宜，但鉴于核电工程骨料需要量较大，采用人工骨料在量上有保障。根据以往其它核电的经验，石料开采过程中一些特大块碎石可用于海堤和回填，尤其工程中所需的护坡石料，同时，骨料生产中所产生的石粉、石屑等可用于管线等其它相关工程
天然砂源性质不稳定，储量难以满足工程需要，加之存在征地、采砂证办理、环境治理等方面的难度，核电站建设中一般不对天然砂源进行调查。
核电工程是目前安全等级最高的民用项目工程，目前的核电建筑物均是以稳定基岩作为地基，在许多核电站建设中，由于核岛、常规岛部位一般都是初始标高较高的地段，核电站建设中存在核岛、常规岛需负挖的情况，由于负挖方量较大，堆放困难，业主都有意对负挖的基岩进行调查研究，以确定上述基岩是否满足人工骨料要求，如果质量满足要求，可进行临时堆放，以备作为人工骨料料源。
在已运行和在建的核电站中，一般把花岗岩作为主要的调查对象开展工作，而对安山岩、玄武岩等火成岩及大部分沉积岩（硅质岩、碳酸盐岩）不作过多调查，其主要是由于上述岩性中存在碱活性成分，性质不稳定，难以保证其质量。骨料的碱活性反应被誉为“混凝土的癌症”，所以将碱活性试验合格作为人工骨料的选择前提。
核电站的人工骨料选择工作要与工程的实际需要紧密结合。工作开始时，首先要了解工程所需的材料种类、用途和数量。在调查进行中，随时根据发现的材料种类、质量和储量情况调整调查对象和目标。
2.3调查要求
核电站人工骨料调查主要是对核岛、常规岛等建（构）筑物混凝土用人工骨料的原岩料源进行的，根据现有核电站，混凝土最高标号为C60，这就对混凝土的人工骨料提出了较高的要求，需对料源进行大量的室内试验，以确定其质量性质是否满足工程要求。
大量的室内试验均以原岩碱活性试验合格为前提，充分利用勘探孔岩样进行室内分析试验，在碱活性试验合格以后，方进行后续试验检测。
3 天然建筑材料调查方法
人工骨料调查以现场地质调查为前提，以地质钻探、地质测绘为主，辅之以声波测试、槽探等手段，并充分利用勘探孔岩样进行室内分析试验。
普查阶段按1/10000~1/5000，初查阶段按1/5000~1/2000，详查阶段按1/2000~1/1000的精度进行地质测绘。
充分利用地质钻探孔进行岩芯采集，对可开采深度内揭露到的地层进行地质编录，描述岩性、风化程度、无用夹层、断层、裂隙发育情况及充填物等内容，并记录地下水位、取样位置和岩芯采取率等。
必要时可布置一些原位测试，如声波测井等。
4 室内试验
4.1取样数量及方法
取样组数应按岩性、风化程度分别取样，同一岩性不少于5组，同一风化层取样数量不应少于3组；取样应在钻孔岩芯中选取和坑槽、探硐壁凿取。
4.2试验内容
4.2.1原岩试验
试验项目为：块体密度（天然饱和），块体密度（干），吸水率，抗压强度（饱和φ50×50），抗压强度（烘干φ50×50），化学成分（全分析），岩石碱活性等。
4.2.2人工骨料轧制试验项目
试验目的是了解调查区内石料的可加工性及加工成混凝土骨料的合格性。
细骨料试验项目为：砂氯离子，砂级配，砂含泥量、泥块含量、石粉含量，砂坚固性，砂有害物质轻物质、硫酸盐及硫化物、有机物、云母含量，砂表观密度等。
粗骨料试验项目为：碎石颗粒级配，针片状含量，碎石含泥量、泥块含量，坚固性，有机物、氯离子、硫酸盐及硫化物含量，碎石表观密度、含水率等。
5 储量计算
通过储量计算以确定可采资源的数量，通常以体积表示，单位为m3。在储量计算之前，首先根据各类材料的物理力学性质指标，结合工程要求的质量标准评定材料的适用程度，确定有用层和无用层。其次根据平面地质图圈定有用层的分布面积，有用层中夹有薄的无用层时，必须扣除。
通常采用的方法主要有平均厚度法、平行断面法等，随着计算机水平的逐渐提高，现在大量采用计算机三维法进行储量计算，提高了计算精度。
6 结束语
随着国内大量核电站选址工作的开展，人工骨料的选址工作也日益被重视，混凝土骨料方面的投资也成为核电站建设投资预算中很重要的一部分，以辽宁红沿河核电站为例，人工骨料料场征地、采石场运输道路建设、生产线安装、搅拌站及其辅助设施建设等投资达数亿元，在核电站投资中占的比例很大，而其中人工骨料料场的选址、道路建设又成为很重要的一部分。
选择原岩质量好，道路运输方便，可开采储量高的料场场址是核电站建设中必需的，希望在以后的选址工作中加强此方面的工作及研究，确保后续工程的顺利开展，也希望本文能为日益发展的核电建设起到一定参考作用。
参考文献（References）
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[4] GB50021-2001，《岩土工程勘察规范》.
[5] SL251-2000，《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》.
论文作者:朱勇强1,黄朋2,张海平2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/29
标签：骨料论文; 核电站论文; 核电论文; 工程论文; 建筑材料论文; 储量论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;