中核工程咨询有限公司 福建 福清 350300
摘要：详细介绍了华龙一号核电厂反应堆厂房筏基混凝土技术规格书要求。以5#机组反应堆厂房(5RX)筏基A、B层混凝土整体浇筑为例，通过实验研究，确定了混凝土的合理配比，显著改善了混凝土各项性能，解决了华龙一号大体积混凝土耐久性问题。通过人模温度控制、养护措施控制等大体积混凝土施工质量控制措施，解决了大体积混凝土施工中温度裂缝等问题。
关键词：核电站反应堆；厂房筏基；大体积混凝土；施工技术；质量管理
1、前言
福清核电站5#机组采用ACPl000技术，设计寿命60 a。其5#机组反应堆厂房(5RX)基础为圆柱体筏式基础，直径56m，A、B层整体浇筑厚度2250mm，混凝土体积约12300m3。混凝土要求强度等级C40P8，高耐久性(氯离子扩散系数和中心最高温度要求)以及良好的施工性能。混凝土的高强度和低氯离子扩散系数要求通常需要采用胶凝材料的高掺量，如此又将引起混凝土的高水化热，进而严重影响混凝土整体一次浇筑过程中心温度控制和温度裂缝控制，这也是工程的技术难点。本文拟从混凝土技术规格书要求、原材料选择及配比试验、现场施工控制等方面研究高性能大体积混凝土的整体浇筑控制技术。
2、技术规格书
2.1混凝土新技术规格书背景
混凝土技术规格书背景中核集团ACPl000核电厂自有技术，混凝土原材料已基本实现国产化。国内相关混凝土耐久性规范，如GB／T50476．2008《混凝土结构耐久性设计规范》等也陆续发布。对混凝土耐久性提出了更高的要求。原有APl000混凝土技术规格书已不能满足要求。在大体积混凝土方面，由于原技术规格书(BTS)严格限制掺合料掺量，大体积混凝土延迟钙矾石反应(DEF)问题一直是较难解决的问题。自原BTS发布实施以来，混凝土技术领域在近30年已经取得了很大的发展和进步。全面修改BTS，满足核电建设中对混凝土的耐久性、裂缝控制等要求，已经完全具备条件。
3、高性能大体积混凝土的配制
为控制大体积混凝土水化热，防止混凝土开裂，混凝土配合比应具备尽可能低的胶凝材料用量以及良好的抗裂性能，这需要选择合适的原材料和配合比设计。
3.1混凝土原材料选择
(1)水泥：水泥水化热是大体积水化热的主要来源，有必要选择水化热低而强度较高的优质中热水泥。阳江核电选用广州珠水PIl42．5水泥，3 d平均水化热245 kJ／kg，7 d平均水化热284kJ／kg，28 d平均抗压强度60 MPa。
(2)外加剂：选用江苏博特．PCA(I)聚羧酸外加剂，此外加剂系国家专利产品，是以聚羧酸类接枝共聚物为主体的复合添加剂，与胶凝加剂，材料适应性好，具有减水率高、高保坍性能、高增强性能、低收缩、抗裂抗渗性能好等功能，非常适合于大体积高性能混凝土，其减水率达30％以上。
(3)粉煤灰：采用珠海电厂I级粉煤灰。
(4)砂石：选用级配优良的自产人工砂石。砂为0．16--5 mm的II区中砂，石子由5-16 mm小石和16～3 1．5 mrfl大石级配而成。3．2混凝土配合比设计在确定原材料后，需要通过试配选择合适的混凝土配比参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于用水量、水胶比、掺合料掺量、砂率、外加剂掺量这5个参数，需要进行大量的试配试验，选择每个参数的最佳值，必要时可采用正交试验法。
3.2经过大量的试验确定筏基混凝土配比为水：水泥：粉煤灰：砂：石：外加剂为148：280：100：785：1075：3．8。3．3耐久性能对比：相对于3RX筏基，4RX筏基耐久性能也有很大提升。首先3RX筏基PS4028 d弹性模量为48000 MPa，相对于IRX筏基的38000 MPa有了很大的提高。这主要得益于抗压强度的提高和配比中骨料用量的增加。其次3RX筏基PS40抗氯离子渗透系数为2．89×1 012 m2／s，抗渗透性能大大提高，3RX筏基有害成分含量也大大降低。经济性能对比：IRX筏基和3RX筏基配比经济性能对比如下：1RX筏基砼价格为368元／m3，总价1656000元；3RX筏基价格为334元／m3，总价1503000元(材料价格采用目前阳江现场材料到场价)；3RX筏基比IRX筏基节约了153000元。通过以上对比，可以看出由于新混凝土技术规格书的应用，3RX筏基配比相对于IRX筏基砼比，其力学性能、耐久性能、经济性能等各方面性能都有很大提高。
4、性能大体积混凝土施工
在大体积混凝土浇筑成型后，水泥水化形成混凝土内热外冷的温度梯度，此时混凝土处于热胀阶段，内部混凝土膨胀受压而外部混凝土受拉。当混凝土内部温度达到峰值后逐渐降低，体积缩小，混凝土处于冷缩阶段，而此时具有一定强度的混凝土外部对内部混凝土形成约束作用，内部混凝土受拉而外部混凝土受压。热胀阶段混凝土膨胀产生的拉应力大于混凝土的即时抗拉强度，或冷缩阶段混凝土收缩产生的拉应力大于混凝土的即时抗拉强度时，混凝土都会产生裂缝。温度梯度越大，形成的拉应力就越大，产生裂缝的可能性越大。为控制混凝土温度梯度，就需要在砼浇筑阶段控制混凝土入模温度，在养护阶段控制内外温差、控制降温速率等参数。控制混凝土入模温度，首先要控制出机温度。原材料方面，重点控制骨料温度和水温，水用0-4。C冷水；骨料提前生产完毕，通过骨料仓遮阳降温，砂翻晒后封存进行风干脱水以降低其含水率；另外水泥、粉煤灰应控制进场温度并提前进场进行自然冷却。混凝土生产时，水泥平均温度为32。C，砂平均含水率为3％，混凝土平均出机温度为25．5。
5、结束语
(1)在新混凝土技术规格书指导下，在选择优质原材料和合理配合比设计的基础上，得益于高性能外加剂的应用和掺合料限量的提高，阳江3RX筏基混凝土水泥用量大大降低，混凝土力学性能、耐久性能、经济性能等各项性能得到提升。(2)阳江3RX筏基大体积混凝土浇筑顺利、养护成功，中心绝热温升低，仅46．5。C，中心最高温度73．5℃(1RX筏基混凝土中心最高温度82℃)，很好地解决了CPRl000技术规格书下大体积混凝土中心温度过高的难题。
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论文作者:李沫翰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：混凝土论文; 体积论文; 反应堆论文; 性能论文; 水化论文; 温度论文; 核电站论文; 《防护工程》2019年第2期论文;