[发明专利]核电站PX泵房蜗壳泵结构用混凝土及其浇筑成型的方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其具有高抗渗性、高抗化学侵蚀性、高抗裂性的核电站用蜗壳泵混凝土及其浇筑涡壳形混凝土的方法。

背景技术

福清核电工程为国家十一五期间开工的重大工程项目，总体规划了六台百万千瓦级核电机组，采用依托M310堆型改进的国产二代半核电机组，目前1～4机组已陆续开建。在常规岛汽轮机厂房和PX泵房的地下工程结构混凝土中，大量使用了聚丙烯纤维补偿收缩防水混凝土，混凝土强度等级从C35～C45不等（以60天抗压强度为验收标准）。其中PX泵房涡壳泵混凝土结构是形状极为复杂的异型结构，且结构体积厚大，结构底部及内壁混凝土施工浇捣极为困难，工程设计使用寿命为50年，属于核电站运行寿命期内不可维修的永久性混凝土结构，与核安全直接相关。其所处的工作环境长年浸泡在海水之中，内壁混凝土结构要长年累月的经受海水的冲刷和腐蚀，若混凝土结构存在裂缝或其它缺陷，就会导致内部钢筋受到海水的腐蚀，进而损坏整体混凝土结构，影响到核电机组的安全运行。因此，要求混凝土拌和物具有优异的工作性能，浇筑后的混凝土结构具有优良的抗裂、抗渗透性能，不允许产生有害裂缝，并能承受流动海水长年累月的冲刷磨蚀，确保混凝土中钢筋不受到腐蚀，实现混凝土结构工程的高耐久性。而应用现有混凝土配方浇筑的核电站PX泵房蜗壳泵混凝土结构，受到当时混凝土结构设计规范及相关矿物掺合料使用规范的制约，浇筑形成的PX泵房蜗壳泵结构的抗压强度、抗水渗透性能、抗裂性等均不太理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电站PX泵房蜗壳泵结构用混凝土，其克服了现有技术中的不足，具有高氯离子抗渗性、高抗化学侵蚀性、高抗裂性，其流动性好。

一种核电站PX泵房蜗壳泵结构用混凝土，每立方米的混凝土组成为：P·II水泥261～296kg，硅灰27～40kg，粉煤灰88～110kg，硫铝酸盐类膨胀剂35～44kg，聚丙烯纤维0.9kg，复合氨基醇类钢筋阻锈剂12kg，聚羧酸盐减水剂6.63-8.62kg，粗骨料1068～1095kg，细骨料644～676kg，水166kg；所述P·II水泥是碱含量小于0.6%的低碱水泥，水泥中的C₃A含量小于5%,C₃S含量小于55%，且所述水泥中不得掺加窑灰；

所述硅灰中无定形SiO₂的含量占总质量的90%；

所述粉煤灰为F类I级；

所述聚丙烯纤维的平均分子量为180000～300000；

所述粗骨料的碎石粒径为5～25mm；

所述细骨料属于II区中砂（细度模数为2.6±0.2）。

本发明对硫铝酸盐类膨胀剂没有特别要求，只要是该类的膨胀剂均可，优选的，所述硫铝酸盐类膨胀剂为HEA型膨胀剂。硫铝酸盐类膨胀剂为抗裂防水剂，主要由C₃A·3CaSO₄·32H₂O和Ca(OH)₂两种膨胀源复合而成，在混凝土初始硬化后强度处于快速增长期，混凝土会产生收缩应力，而抗裂防水剂产生的膨胀能，在混凝土结构中建立适量的预压应力，可以有效补偿混凝土的收缩应力，减少和抑制混凝土硬化后的收缩裂缝。

所述聚丙烯纤维的长度为19mm±2mm，公称直径为31.5μm；密度：0.91g/cm³。上述聚丙烯纤维对处于塑性阶段的混凝土起着阻裂作用，主要是通过减少和抑制混凝土的塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝达到阻裂效果。

所述硅灰由上海天恺硅粉材料有限公司提供的型号为TOPKEN900D，硅灰的平均颗粒粒径为0.1μm，仅为水泥颗粒的几百分之一、表面积大约为15000m²/kg，具有火山灰效应和微粒效应两种优点，能显著改善新拌混凝土的泌水性和粘聚性，提高了水泥浆体与骨料的黏结强度，从而使得混凝土的耐磨性也得以提高。

本发明所述的核电站PX泵房蜗壳泵结构用混凝土通过低碱水泥与硅灰、粉煤灰、膨胀剂的共掺，充分发挥胶凝材料的超叠加效应，同时掺加新型建筑材料聚丙烯纤维和复合氨基醇类钢筋阻锈剂，共同实现对混凝土结构中钢筋的防护，确保混凝土结构的高耐久性，尤其是高氯离子抗渗性。

所述粉煤灰为F类I级，可显著降低混凝土的用水量，增加混凝土的流动性。与硅灰共掺可很好发挥填充效应和火山灰反应使混凝土变得更加致密。