[發明專利]一種核電站用混凝土

在審

• 申請號: 202010024338.6
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111233389A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 湯寶忠;高戰超;劉非;張懷旭;張家紅;李文杰;楊帆;陳雷;王振賀;田華;王宏達;張建平;李偉;甘世易;張新科
• 申請（專利權）人: 國核示范電站有限責任公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/20;C04B111/27
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 宋文學

本發明提供一種混凝土，尤其是一種核電站用混凝土，按重量份計，包括硅酸鹽水泥10?12；粉煤灰4?6；河砂30?35；粒徑為5?20mm的碎石15?20；粒徑為21?31.5mm的碎石20?35；水6?7；減水劑1.01?1.05；引氣劑0.05?0.07；所述減水劑為聚羧酸系液體減水劑；所述引氣劑為聚羧酸系液體引氣劑。本發明混凝土原材料的儲備合理，生產方便；由于減少了水泥等原材料的用量，生產成本更低，混凝土絕熱溫升小于50℃；減少了混凝土攪拌所需時間，且生產效率更高。

技術領域

本發明屬于核電建設領域，尤其是涉及一種核電站用混凝土。

背景技術

混凝土配合比是混凝土的靈魂，核電站的核島用混凝土要承擔核安全相關的任務。 CAP1400示范工程核島底板厚度為3.7m，局部厚度5.7m，屬于非常典型的大體積混凝土。核島底板混凝土總方量約14600m³，擬采用一次性整體澆筑，為國際、國內核電行業之最。混凝土配合比對核島FCD的順利實施及施工質量保證有重大意義。

CAP1400機組設計壽命為60年。為保證混凝土質量滿足設計要求，承擔核安全相關任務，核島底板混凝土必須滿足設計所要求的抗壓強度(C35 56d強度)、抗折強度、劈裂抗拉強度、抗凍性(F300)、抗滲性(P10)等要求外，還要具有很好的長期性及耐久性性能，如收縮、徐變等。

另外，為了保證混凝土的施工質量，在連續施工的120小時時間內，混凝土還必須有良好的工作性能：混凝土的絕熱溫升不得大于50攝氏度；坍落度、含氣量、容重等出機指標必須滿足設計要求且保持相對穩定；混凝土在運輸、澆筑過程中的流動性、保水性、黏聚性、坍落度泵送損失、坍落度經時損失必須滿足設計要求；為了保證分層澆筑過程中上下層之間充分結合，不產生“冷縫”，還要求混凝土有3.5小時的可振搗性。

CAP1400示范工程混凝土攪拌站目前有4臺混凝土攪拌機組，每臺機組配有4大1小共5個粉料罐，用于儲存水泥及粉煤灰。

申請號：201210588890.3公開了一種核電站用混凝土，屬于建筑施工技術領域。本發明的配比按質量百分比計算，由以下組分組成：硅酸鹽水泥8-30％，粉煤灰1-20％，硅粉0.5-10％，碎石35-55％，砂20-40％，聚羧酸高性能減水緩凝劑0.1-1％，水2-15％。其有益效果是：配制的混凝土水泥用量低，且具有高強度、高彈性模量、加入硅粉和對有害成分的控制，使其具有很強的耐久性，和易性良好的特點，并可降低發生延遲鈣礬石現象，具有良好的泵送性能，適用于大體積混凝土泵送施工。

根據CAP1400示范工程核島混凝土技術規格書的要求，現有技術的核電站用混凝土存在以下不符合項目：

1.采用本混凝土的核電機組設計壽命為60年，而采用現有技術的核電機組，其設計壽命未知。

2.強度等級為C60，遠遠超過技術規格書C35的要求。如采用現有技術的混凝土，與C35混凝土相比，需要使用更小的水膠比，意味著需要使用更多的水泥。而水泥用量過大，容易造成混凝土的自生收縮及徐變變大，長期性及耐久性性能下降。資料中也未見自生收縮、收縮、徐變、氣泡間距系數等指標，能否滿足設計要求未知。

3.因混凝土中水泥用量較大，制備混凝土時需要的攪拌時間相對較長(150-240s)，生產效率相對較低，以CAP1400示范工程現有的條件，不能滿足CAP1400示范工程核島底板施工時對混凝土生產能力的要求。

4.現有技術需要摻加硅粉且用量較少，需要額外空出粉料罐體承裝硅粉，造成備料時水泥、粉煤灰與硅粉的比例嚴重不協調，相同混凝土攪拌機組的生產效率和生產能力將會降低，不利于一次性大方量的混凝土施工。

5.現有技術僅僅使用高效減水劑，生產出的混凝土含氣量范圍為小于等于6％，不滿足CAP1400示范工程核島混凝土技術規格書中3-6％的要求。澆筑工程中如出現混凝土含氣量低于3％則為不合格，可能造成混凝土澆筑等待繼而產生“冷縫”等不可接受的質量問題。