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新型核电站安全壳预应力制浆技术

摘要：“华龙一号”核电是我国具有完全自主知识产权的三代核电技术新堆型，采用双壳结构，内壳为预应力钢筋混凝土结构。由于采用后张法施工，预应力施工容错率低，尤其灌浆后不可逆。本文通过鉴定试验、验收试验、全尺寸灌浆试验，对“华龙一号”核电预应力制浆技术进行研究，针对全尺寸灌浆试验时产生的质量问题进行分析，解决因浆体原因造成的质量问题。

关键词：预应力倒U形钢束全尺寸试验

引言

福清核电5号机组为“华龙一号”首堆，安全壳在土建施工项目中核安全等级最高，有粘结后张法预应力技术是安全壳施工的关键技术之一。水泥浆的作用是使钢绞线与混凝土构件形成整体，并形成整体锚固，使钢绞线处于混凝土的碱性环境中，隔绝空气，防止氧化、锈蚀。因此，浆体的质量及灌浆技术在预应力施工中至关重要。

工程概况

安全壳预应力系统分为经筒体、穹顶并锚固于底板上的倒U形钢束和锚固在扶壁柱上呈360°环向布置的水平钢束，其中倒U形钢束共94束，筒体水平钢束共106束。

预应力张拉完成后，需在管道内灌注水泥浆，水平管道每根需灌注水泥浆1.8m³，倒U型管道每根需灌注水泥浆2.2m³。现场采用分离制浆技术，即在后台制浆车间进行制浆，然后用罐车运输至施工现场进行灌浆。

2 水泥浆材料

2.1 水泥

导电银胶

水泥采用辽宁抚顺水泥股份有限公司生产的PI 42.5级硅酸盐水泥，且必须符合相关国家规定及以下附加要求：氯离子最大含量为0.02%。

表1：水泥常规检测项目

试验项目	技术指标	试验频次塑料拖把头	试验方法说明	附注
假凝现象	无假凝	第一次进场时	/	现场复检
氯离子含量	≤0.02%	第一次进场时	海泡石纤维 GB/T176-2008	厂家提供，型式检验报告
化学成分	相关指标	每批	/	出厂检验
干缩试验	7d＜800um/m 28d＜1000um/m	每批	JC/T603-2004	出厂检验
细度	≥300	每批	GB/T1345-2005	出厂检验、现场复检
强度	满足GB175-2007	每批	营养块 GB/T17671-1999	出厂检验、现场复检
凝结时间	初凝＞45分钟终凝＜6.5小时	每批	GB/T1346-2001	出厂检验、现场复检
性	煮沸法合格	每批	GB/T1346-2001	出厂检验、现场复检
水化热	3天≤251KJ/kg 7天≤293KJ/kg	每批	GB/T12959-2008	出厂检验
水化热	/	光电眼每月	结构光三维扫描仪GB/T12959-2008	现场复检
与外加剂适应性	/	每批	主要与所用减水剂试验 GB/T8077-2012	现场测试,观察流动度及是否出现假凝现象。

2.2 拌合水

浆体拌合水和降温用冰均采用淡水厂所生产的水。

表3：水常规检测项目

检测项目	技术指标	试验频率	试验方法说明
不溶物	≤2g/L	地表水每6个月1次地下水每年1次	符合GB/T11901-1989要求
可溶物	≤2g/L	地表水每6个月1次地下水每年1次	符合GB5750-2006中溶解性总固体检验法的要求
氯离子含量	＜250mg/L	地表水每6个月1次地下水每年1次	符合GB/T11896-1989的要求
硫酸盐离子含量	＜250mg/L	地表水每6个月1次地下水每年1次	符合GB/T11899-1989的要求
碱含量	≤1500mg/L	地表水每6个月1次地下水每年1次	符合GB/T176-2008的要求（无骨料要求，可不做检测）
PH值	现场测定	≥5	符合GB/T6920-1986的要求

2.3 安全壳预应力水泥浆灌浆剂（缓凝型）、膨胀剂

缓凝剂采用浙江五龙新材股份有限公司生产的灌浆剂（缓凝型）。膨胀剂采用经过水泥浆鉴定试验、水泥浆验收试验合格的西卡（中国）建筑材料有限公司生产的Intraplast-Z型膨胀剂。

2.4 水泥浆有害成分

水泥浆体中氯离子的含量不得超过水泥浆重量的0.015%，硫酸根离子含量不得超过0.025%（水泥成分中的硫酸盐以硫的三氧化物不需考虑）,水泥浆中有硫化物的硫离子含量不超过0.0002%。

3 制浆设备

预应力全自动制浆设备由搅拌釜、水计量箱、外加剂计量箱、水泥计量斗、水泥灌组成，水及外加剂计量箱与水泥计量斗分别与搅拌釜相连。通过计量箱及计量斗上的重量感应器可以自动控制上料重量，达到设计重量后自动停止上料，通过位于操作室内的总操作台控制投料及搅拌，最后出浆。

4 水泥浆配合比

为保证浆体搅拌充分、均匀，结合现场制浆设备的实际情况，验收试验是在鉴定试验基础上对搅拌时间进行了调整。经过多次大样搅拌，对浆体工作性能进行测试，测试结果表明在搅拌时间调整后，大样搅拌生产的水泥浆与鉴定试验的水泥浆工作性能基本一致，符合技术规格书要求。

本文发布于:2024-09-22 18:18:28，感谢您对本站的认可！

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