摘要：某核电站安全壳采用环氧树脂衬里，其安全壳的结构围护功能主要通过预应力钢筋混凝土结构体系来提供，结构本身具备较好的密封屏蔽功能，但混凝土结构的固有特性决定了其不可避免会出现贯穿的微裂缝和毛细孔，而环氧树脂衬里的整体性受涂层性能、辐射老化等因素影响而弱化，在安全壳密封性试验过程中可能出现密封性不能满足要求的状况，需要在安全壳密封性试验期间应用环氧树脂堵漏技术以满足规定的泄漏率限值。
关键词：安全壳；密封性；环氧树脂；堵漏
1.引言
某核电站安全壳采用环氧树脂衬里，其安全壳的密封性主要通过其内表面的核级环氧树脂来提供。作为安全壳的密封性，安全壳内表面的核级环氧树脂如出现破损或失效，处于放射性环境中的安全壳混凝土结构就成为了防止放射性物质泄漏最关键的一道屏障，因此对安全壳混凝土结构存在泄漏进行环氧树脂注浆补强密封控制要求尤为重要。
在安全壳密封性试验中，对出现泄漏缺陷的安全壳混凝土结构经环氧树脂堵漏处理后，其内在的（强度、刚度、整体性）和外观的质量达到并满足设计要求。环氧树脂堵漏技术用于某核电站安全壳混凝土的泄漏缺陷修补正是因此而被采用实施的。
2.环氧树脂注浆堵漏适用范围
2.1混凝土裂缝的宽度范围
选择一种稠度极低的环氧树脂浆液，可渗透到宽度为0.05mm的混凝土裂缝之中，某核电站技术规范规定其适用的核反应堆厂房的所有结构裂缝宽度≥0.05mm。
2.2适应的环境温度范围
环氧树脂施工的环境温度为3～52℃。
环氧树脂裂缝灌浆的最低温度要求：
裂缝宽度为0.05mm，其环氧树脂灌浆的最低温度为8℃；
裂缝宽度为0.6mm，其环氧树脂灌浆的最低温度为3℃。
3.试验
选择试验用的混凝土结构强度等级应与安全壳混凝土结构强度等级一致。
选择混凝土结构裂缝宽度应和拟密封性试验结构有近似的裂缝宽度上下限范围，用于检验浆体填充最小裂缝限值、浆体充满度和浆体强度等。
对选择的混凝土结构裂缝进行环氧树脂注浆试验。
待环氧树脂注浆结束后达养护龄期，进行取芯送检，验证是否满足环氧树脂注浆的渗透性和强度要求。
3.1芯样检测及评估
某核电站技术规范规定其芯样检测值应满足“密实性”及“粘结强度”要求：①密实性检验要求为砼裂缝中至少90％的部位被环氧树脂填实。②粘结强度（压缩）试验要求为裂缝粘结面破坏之前混凝土应破坏，或在61.1MPa的情况下，混凝土或裂缝粘结面没有破坏。
如钻取芯样符合“密实性”和“粘结强度”的要求。则在钻取芯样所代表试验区的环氧树脂注浆是可接受的；同时检验配制的环氧树脂浆体填充最小裂缝限值具有可灌性。
如钻取芯样不符合“密实性”和“粘结强度”的要求，则应对芯样所代表的试验区域进行分析，调整浆体配比，重新进行试验。
3.2工艺试验参数确认
环氧树脂注浆修补试验：①模拟密封性试验状态下，对混凝土结构外表面进行漏点查找，并对泄漏缺陷进行标识；②对泄漏缺陷实施环氧树脂注浆修补试验。③通过试验数据，确认工艺试验参数（注浆压力控制参数、注浆流量及时间参数等）。
4.密封性试验漏点查找
4.1压力平台漏点查找
在密封性试验期间，升压阶段的各压力台阶下，对安全壳的所有混凝土结构外表面进行检查。查找范围包括所有的施工缝、贯穿件或非贯穿件及所有可见的裂缝或缺陷。
4.1.1缺陷识别与标识
采用类似肥皂液喷洒在可能泄漏的所有混凝土结构外表面，如在某区域有气泡冒出，则表明该区域存在泄漏缺陷，应在混凝土结构外表面作好标识。
4.1.2记录
将查出的所有泄漏缺陷以书面形式予以记录，并附上示意图。
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4.2漏点确认
根据泄漏缺陷记录，确认泄漏缺陷修补范围，及实施堵漏的压力台阶和工作时间确认。
5.环氧树脂堵漏实施
5.1表面清理及清缝处理
5.1.1表面清理
对泄漏部位用毛刷或钢丝刷等工具，清理混凝土结构表面污物、灰尘、油脂、风化物等。
5.1.2清缝处理
对于混凝土结构上较细缝隙，用毛刷或钢丝刷等工具清扫表面灰尘，并清除裂缝周围易脱落的浮皮等，然后用毛刷蘸甲苯、酒精等沿裂缝方向两侧20~30㎜处擦洗干净并保持干燥。
5.2注浆孔位布置
注浆布孔采用骑缝斜孔方式，其孔位的布置间距与混凝土裂缝宽度有关，当裂缝宽度较大时其间距相应取宽一些；当裂缝宽度较小时其间距相应取窄一些，并沿裂缝长度方向布置。
5.3钻孔
钻斜孔中心距离裂缝约为50～100mm，孔向向上（有利于出渣）并与混凝土面成45°～60°夹角，穿过缝面。
5.4清孔
钻孔结束后须进行清孔，采用吸尘器清孔，管口伸入孔底，至无灰尘和颗粒吹出后结束。
5.5埋设注浆塞
孔内灰渣清理完后，将注浆塞具埋入孔内，用扳手将注浆塞具下部的密封胶圈压紧并固定。注浆塞具与孔壁间的表面缝隙涂抹封缝胶封闭。
5.6封缝
5.6.1表面封闭
为防止环氧树脂注浆液回流，保证缝内浆液填充的饱满度，需将裂缝或泄漏部位表面封闭。
封缝采用环氧树脂类封缝胶，在裂缝或泄漏部位表面涂抹一层封缝胶。涂抹封缝胶时应防止产生小孔和气泡，要刮平整，保证封闭可靠。
5.6.2效果检查
泄漏部位表面封闭后应检查封闭效果。用类似肥皂液喷洒在裂缝或泄漏部位表面，如有气泡冒出，应予以修补密封至不漏为止。
注浆前，封缝胶应充分固化并达到足够的粘结强度，必要时对封缝胶与混凝土之间的粘结强度进行抽查试验。
5.7注浆
5.7.1浆液配制
浆液配制应按照环氧树脂浆体的试验配制方法进行。浆液一次配备数量，需以浆液的凝固时间及进浆速度来确定。
5.7.2设备安装及调试
检查注浆设备并经调试运行正常后方可使用。
5.7.3注浆泵的压力控制
在一定压力控制下按工艺试验参数要求，将注浆液渗透到裂缝中去。
5.7.4裂缝注浆
注浆时应在裂缝的最低处注浆嘴（第一个入口）开始灌注环氧树脂浆液，保持压力持续到临近的第一个注浆嘴（第二个入口）有环氧树脂浆液挤出，用注浆塞将其塞紧，继续保持压力。当临近的第二个注浆嘴有浆液挤出时，证明该嘴附近的混凝土裂缝已注满浆液，此时关闭前端（注浆喷嘴）开关，停止对第一个入口的注浆，用注浆塞将其塞紧，同时转移注浆管到第二个入口进行灌注。如此连续进行，直到裂缝的全部入口被注满为止。
5.7.5注浆流量控制
因在有限时间窗口下实施注浆，故对注浆流量进行控制，确保所填充的环氧树脂注浆液固化并产生足够强度。
5.8封堵
对注浆部位泄漏检查方法同“5.6.2效果检查”，经查无泄漏将外露部分注浆嘴切除，用砂浆将基面封闭、抹平。
5.9修饰或清理
铲除注浆嘴、注浆流出物或溅出物及封缝胶涂敷层的部位；用平面砂轮机打磨使裂缝修补区域与邻近的混凝土面平整即可。
6.质量过程控制
（1）设置质量检查点进行见证和验收；
（2）环氧树脂注浆液与“试验”使用的环氧树脂浆液一致性。
（3）环氧树脂浆液配比具有可灌性，满足技术指标要求。
（4）堵漏施工与“试验”确认的施工工艺一致性。
（5）严格控制环氧树脂灌浆液粘度和固化时间。
（6）对实施区域全数检查是否有泄漏缺陷。
7.结束语
应用环氧树脂注浆堵漏的混凝土构件其强度、刚度以及外观质量均达到并满足设计要求。
国产环氧树脂注浆堵漏技术首次应用于核电站，正确评估其在应用中的优缺点，对于混凝土构筑物有密封性要求出现的泄漏缺陷处理有重要意义。
参考文献
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[3]中国建筑科学研究院，CECS03:2007，《钻芯法检测混凝土强度技术规程》，中国建筑工业出版社，2007年11月
论文作者:赵爱民
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/18
标签：环氧树脂论文; 裂缝论文; 注浆论文; 浆液论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 强度论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;