萘系高效减水剂在核电工程的应用

一、工程概况
江苏田湾核电站位于江苏省连云港市连云区高公岛乡田湾,建设规模为4台百万千瓦级压水堆核电机组,是我国“九五”期间重点核电建设工程之一。一期建设两台俄罗斯AES-91型核电机组分别于2004年和2005年建成投产,该工程一期主体混凝土量约为50万立方米。

二、关键技术要点
田湾核电站的核反应堆装在双层壁的混凝土外壳中,外壁为钢筋混凝土,内壁为预应力钢筋混凝土。内壁的功能是当发生严重事故时限制放射性物质的释放。田湾核电站1#核岛安全壳采用B45钢筋混凝土,内部结构墙、板、柱混凝土强度等级为B30。常规岛采用B15、B20、B30混凝土。设计要求混凝土:①拌合物和易性好,无离析;②易于浇筑和成型;③低温升;④低自收缩以减少早期裂缝;⑤高抗拉强度、低徐变;⑥高气密性、高抗渗性。
根据核电工程施工经验,混凝土采用泵送施工时出料塌落度为(120±20)mm和(80土20)mm,现场坝落度损失率小于20%较为理想。要达到混凝土设计要求,必须使用与水泥和掺合料相容性好的缓凝、泵送混凝土高效减水剂来降低水灰比、减少水泥用量、降低水化热、提高可泵性。由于连云港地区所用骨料有一定碱活性,因而外加剂必须考虑限制碱含量。综合以上因素,并根据HAF-0400核安全法规和俄罗斯及中国有关规范制订出田湾核电站混凝土外加剂技术条件,见表6-37。
该技术条件与GB8076《混凝土外加剂)、JC473《混凝土泵送剂》、GBJ119《混凝土外加剂应用技术规范》比较,均有不同程度提高。并对氯离子含量、pH值、水泥净浆流动度、总碱量等匀质性指标提出量化。从目前国内外加剂生产和应用技术水平看,氯离子含量、总碱量、圩落度损失率较难符合要求,特别是在(120±20)mm和(80±20)mm度情况下,45min枝共聚物保圩组分,延缓了水泥颗粒对茶系减水剂分子的吸附,使液相中残存的减水剂浓度较高,对降低圩落度损失是有利的。同时在保圩组分中引入对水具有良好亲和性的聚醒型长侧链,酵的氧原子与水分子形成强有力的氢键,能组成一个稳定的亲水性立体保护层,提供位阻作用,延缓水泥颗粒的物理凝聚。同时通过选择原材料和改进生产工艺,可以降低氯离子含量和总碱量至规定值。经测试,JM-W完全满足《连云港核电站混凝土外剂供应技术条件》的要求,同时使该产品有资格和大亚湾核电站及秦山核电站所用的国外品牌进行竞争。经过业主和施工方数次技术能力及供应能力评价,江苏省建筑科学研究院成为三家有投标资格的唯一一家中标单位,并获得了从核岛到常规岛以及附属工程的所有混凝土外加剂的供货权,结束了中国核电工程只能长期使用国外产品的历史。

三、应用情况
1*核岛由核工业华兴建设公司施工,常规岛由江苏省电力建设一公司施工;2*核岛由核工业二二建设公司施工,常规岛由江苏省电力建设三公司施工,累计生产各标号混凝土50万余立方米,较好地满足了施工要求,所有试块抗压强度、抗冻性能、抗渗性能均满足要求。自建设至今,包括阀基大体积混凝土在内的核岛及常规岛结构均未出现裂缝,这是遥今为止在我国核电建设历史上十分罕见的。

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