核電站大流動性混凝土的配制

王龍

（中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司，江蘇 南京 210019）

一、工程概況

某核電核島廠房布置有大面積的混凝土通風(fēng)管道，其空間狹小（凈高與凈寬均小于0.8m）且混凝土結(jié)構(gòu)里面需要安裝不銹鋼襯里，在施工中振動棒不易插入，且容易由于操作不當(dāng)而產(chǎn)生漏振、過振，引起混凝土不密實(shí)，且振搗過程中極易引起鋼筋、埋件、預(yù)留空洞移位，這不僅影響混凝土施工質(zhì)量，也可能影響到后續(xù)安裝工作的開展。針對該部位混凝土施工要求：混凝土具有高流動性和抗離析性能，在自重作用下經(jīng)過稍微振搗甚至不振搗便能填充具有密集鋼筋的模板空間，其強(qiáng)度等級為C40。

二、原材料技術(shù)要求

（一）水泥

水泥為P·II42.5 級水泥，水化熱3d ≤251kJ/kg，7d 水化熱≤293kJ/kg，抗壓強(qiáng)度3d ≥17.0 MPa，28d ≥42.5 MPa，干縮率 (28d) <1000 um/m。

（二）粉煤灰

摻入粉煤灰可降低混凝土的內(nèi)部空隙率，改善混凝土孔結(jié)構(gòu)，提高混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)性，同時(shí)可改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)。粉煤灰的主要技術(shù)要求：SO3≤3.0%，燒失量≤5%，f-CaO ≤1.0%，Cl-≤0.02%，堿含量≤5.0%；細(xì)度≤12%；需水量比≤95%；放射性要求合格。

（三）硅粉

硅粉顆粒小，其表面積≥15000 m2/kg，可填充混凝土內(nèi)部孔隙，使其更加密實(shí)，提高混凝土耐久性，其主要技術(shù)要求：Cl-≤0.02%，SiO2≥85%，SO3≤2.0%，總堿含量≤0.60%，比表面積≥15000 m2/kg 且≤35000 m2/kg，需水量比≤125%。

（四）外加劑

為減小水泥用量來降低水化熱，避免有害裂縫的產(chǎn)生，采用高性能外加劑。其主要技術(shù)指標(biāo)：減水率≥25%，含氣量＜6%，凝結(jié)時(shí)間差初凝＞+90min，抗壓強(qiáng)度比28d ≥130%，泌水率比≤70%，Cl-≤0.1%。

（五）骨料

骨料為核電現(xiàn)場機(jī)制骨料，其碎石主要技術(shù)指標(biāo)：針片狀含量≤8%，含泥量＜0.5%，泥塊含量＜0.2%，堅(jiān)固性≤5%，壓碎值≤12%；砂主要技術(shù)指標(biāo)：石粉含量≤5%，泥塊含量≤0.5%，壓碎指標(biāo)值≤30%。

（六）礦渣粉

在混凝土中摻加礦渣粉，不僅可以降低混凝土生產(chǎn)成本，而且由于其高活性性能及微集料效應(yīng)，使其工作性、耐久性能均得到很的提高。其主要技術(shù)指標(biāo)：比表面積350 m2/kg～500 m2/kg，流動度比≥95%，28d 活性指數(shù)≥95%。

三、混凝土性能要求

強(qiáng)度等級C40，S2-≤水泥質(zhì)量的0.5%，抗拉強(qiáng)度≥3.5 MPa，工作時(shí)間＞90min。

四、混凝土試配強(qiáng)度計(jì)算

按“普通混凝土配合設(shè)計(jì)規(guī)程”中的fcu，o≥fcu，k+1.645σ 計(jì)算，配制強(qiáng)度為54MPa。

五、配合比初步試驗(yàn)

配合比設(shè)計(jì)為摻加硅粉和不摻硅粉兩種，根據(jù)拌合物的和易性、流動性及坍落度損失多次調(diào)整優(yōu)選，確定了配合比（kg/m3）：水：水泥：外加劑：粉煤灰：礦渣粉：硅粉：砂：碎石。配合比1 為175:275:5.98:150:50:25:875:795；配合比2 為175:300:5.46:150:50:0:885:785。

六、可行性、模擬試驗(yàn)

將5 確定的兩個(gè)配合比進(jìn)行可行性試驗(yàn)和選用了兩個(gè)長3m、高2.5m、寬0.6m 的模擬墻進(jìn)行模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果跟配合比初步試驗(yàn)吻合，滿足設(shè)計(jì)要求，出機(jī)試驗(yàn)結(jié)果見表1，28d 抗壓強(qiáng)度(MPa)配合比1為63.6、配合比2為61.5；28 天抗拉強(qiáng)度(MPa)配合比1 為4.1，配合比2 為4.0。

表1 配合比出機(jī)試驗(yàn)結(jié)果

七、結(jié)論

配合比通過多次試拌調(diào)整及現(xiàn)場模擬試驗(yàn)，其各種性能均滿足設(shè)計(jì)要求，摻加硅粉配合比的流動性、施工性能更優(yōu)異，但成本相對高，建議根據(jù)結(jié)構(gòu)部位的施工難易度進(jìn)行選擇使用。