核電站大流動性混凝土的配制

王龍

（中國核工業華興建設有限公司，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管道，其空間狹小（凈高與凈寬均小于0.8m）且混凝土結構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而產生漏振、過振，引起混凝土不密實，且振搗過程中極易引起鋼筋、埋件、預留空洞移位，這不僅影響混凝土施工質量，也可能影響到后續安裝工作的開展。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，其強度等級為C40。

二、原材料技術要求

（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部空隙率，改善混凝土孔結構，提高混凝土的強度和密實性，同時可改善混凝土的微觀結構。粉煤灰的主要技術要求：SO3≤3.0%，燒失量≤5%，f-CaO ≤1.0%，Cl-≤0.02%，堿含量≤5.0%；細度≤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，可填充混凝土內部孔隙，使其更加密實，提高混凝土耐久性，其主要技術要求：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，避免有害裂縫的產生，采用高性能外加劑。其主要技術指標：減水率≥25%，含氣量＜6%，凝結時間差初凝＞+90min，抗壓強度比28d ≥130%，泌水率比≤70%，Cl-≤0.1%。

（五）骨料

骨料為核電現場機制骨料，其碎石主要技術指標：針片狀含量≤8%，含泥量＜0.5%，泥塊含量＜0.2%，堅固性≤5%，壓碎值≤12%；砂主要技術指標：石粉含量≤5%，泥塊含量≤0.5%，壓碎指標值≤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成本，而且由于其高活性性能及微集料效應，使其工作性、耐久性能均得到很的提高。其主要技術指標：比表面積350 m2/kg～500 m2/kg，流動度比≥95%，28d 活性指數≥95%。

三、混凝土性能要求

強度等級C40，S2-≤水泥質量的0.5%，抗拉強度≥3.5 MPa，工作時間＞90min。

四、混凝土試配強度計算

按“普通混凝土配合設計規程”中的fcu，o≥fcu，k+1.645σ 計算，配制強度為54MPa。

五、配合比初步試驗

配合比設計為摻加硅粉和不摻硅粉兩種，根據拌合物的和易性、流動性及坍落度損失多次調整優選，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

將5 確定的兩個配合比進行可行性試驗和選用了兩個長3m、高2.5m、寬0.6m 的模擬墻進行模擬試驗，試驗結果跟配合比初步試驗吻合，滿足設計要求，出機試驗結果見表1，28d 抗壓強度(MPa)配合比1為63.6、配合比2為61.5；28 天抗拉強度(MPa)配合比1 為4.1，配合比2 為4.0。

表1 配合比出機試驗結果

七、結論

配合比通過多次試拌調整及現場模擬試驗，其各種性能均滿足設計要求，摻加硅粉配合比的流動性、施工性能更優異，但成本相對高，建議根據結構部位的施工難易度進行選擇使用。