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无机非金属材料工学 课程论文题目：核电水泥的制备及性能质量控制研究院 系 建筑与材料工程系 专 业 工程管理 班 级 工程管理2班 学生姓名 方家乐 学 号 1071010011 任课教师 倪佳苗 2012年 11 月 15 日8核电水泥的制备及性能质量控制研究工程管理 专业 学生 方家乐 学号 1071010011摘要：利用核能发电的优越性越来越受到人们的重视，我国在这方面起步较晚，但近年来已有了迅速发展，如大亚湾、秦皇岛核电站工程是我国著名核电工程，第一期工程已竣工并投入运行，第二期工程的岭澳核电站即将建成发电。核电站的核反应堆所在部位称为核岛和汽轮发电机所在部位称为常规岛，是核电站混凝土浇注主体工程，用于混凝土主体工程浇注的水泥数量之大、技术要求之高、质量控制之严是人人皆知的，在岭澳核电站之前的大亚湾核电站工程一直采用进口水泥，不但运输不便、成本高，而且要增加大量的外汇投入，也不利于保护我国的民族工业。我国是世界水泥生产大国，不但水泥产量高，而且品种、质量都已达到或接近国际先进水平，完全有能力生产出用于核电站核岛和常规岛混凝土工程的优质水泥。关键词：核电水泥、制备及性能、质量控制引言：公众大多对核电站心存恐惧，是害怕1986年4月28日发生在前苏联切尔诺贝核电站那样的灾难性核事故重演。不过，核电的推动者指出，今天的核电站具有许多安全系统，类似切尔诺贝利核事故几乎不可能再次发生，因为在现代核电站反应堆外面，都包有一层切尔诺贝利核电站所没有的钢筋水泥（特殊的核电水泥）外壳，以防止放射性物质进入环境。确实，1979 年美国三哩岛核电站的反应堆芯熔化事故发生时，几乎所有的核辐射都被阻截在了这严严实实的安全壳里。对于现代核电站来说，安全壳还只是其奉行的“纵深防御”战略中的一环。而生产完全壳所用到的水泥就是目前的核电水泥，除此之外，当今的核电站还设计有多个相互独立、主动或者被动的安全防范措施，例如：用一层金属包裹铀燃料元件；将反应堆冷却系统与汽轮机隔离；装备有紧急冷却系统，以备堆芯失去冷却液；将反应堆通常设置在远离人口稠密的地区；备有紧急情况下疏散周围人群的应急计划。只有在所有安全措施同时失灵的情况下，危害公众健康的事故才会发生。一、核电水泥、核电水泥：是为核电工程中主体工程以及安全措施所需的特种专用水泥。 、核电水泥的性能及指标：核电专用水泥具有低水化热、高早强、抗硫酸盐侵蚀性强、碱含量低、干缩性小等特性。是集中热水泥、抗硫酸盐水泥、低碱水泥、普通水泥的特性为一体的全新水泥品种。 （1）、水泥满足42.5级硅酸盐水泥标准要求； （2）、3d强度18.0MPa；比42.5级硅酸盐水泥高1 MPa； （3）、3d水化热250kJ/kg，比中热水泥低1kJ/kg； （4）、28d干缩1000m/m，同道路水泥。 （5）、R2O1425Mpal最大的难点在必须兼顾水泥的水化热和强度，强度太高，水化热必然超标，所以必须找到一个平衡点。（2）、水泥的干缩率要求：核电专用水泥的干缩率要求：28d1000Il m；影响水泥干缩率的的关建性指标有三个方面：水泥比表面积熟料矿物组成水泥S03含量但水泥中S03含量、比表面积、熟料矿物组成与水泥的强度和水化热又是相辅相成的，水泥S虢和比表面积高低直接影响到水泥的强度，熟料的矿物组成又与水化热悉悉相关，在此，必须多项指标兼顾考虑。（3）、水泥温度高技术要求核电专用水泥的进场温度要求60，而出磨水泥温度夏季一般在120左右，通过水泥输送系统进入水泥库后，水泥温度一般还有95左右，很难达到工地施工要求。三、质量控制（1）在配料方案的设计上，参照中热水泥多年的生产经验，按照低水化热要求进行设计，即适宜的G3S和C3A擅含量，既保证熟料强度又保证水化热，根据本公司l#窑的特性及核电专用水泥熟料的特殊矿物组成(C擅7，C3S一57)进行配料在配料提高水泥的早期水化率。使水泥水化硬化体的早期固水率提高，导致水泥石后期干缩率上升。所以较大的水泥细度有利于降低水泥干缩率，因此水泥的比表面积不宜过大，在保证强度的前提下，尽量降低比表面积。在针对水泥的水化热也对水泥的比表面积作了相应的分析，故以此为主要控制指标。（2）在熟料矿物组成上，熟料早强矿物含量是影响水泥干缩率的重要因素，早强矿物特别是C3A含量高，由于C擅的水化速度较快，它对水泥干缩率的影响几乎是C3S的6倍，所以熟料中的G3A要控制在一个合理的范围。在配料方案的设计中也对C3A含量作了相应的规定，所以以此为主要控制指标。（3）水泥SO3含量的控制指标控制好水泥的SO3含量，也就控制住了石膏的掺加量，石膏掺量变化之所以对水泥干缩率产生影响，是因为石膏与C3A擅在一定条件下能形成膨胀性的钙矾石从而减少了水泥的干缩变形。当石膏掺量过小，则无法形成钙矾石；当石膏掺量过大时，一方面形成的钙矾石晶体不断成长，大晶体的钙矾石的膨胀作用导致水泥石密实度下降，另一方面，过量的石膏由于本身强度较低，易在水泥石中形成强度的薄弱环节，降低了水泥抵抗干缩变形的能力，导致水泥干缩率上升。石膏能与熟料中C3A、C4AF化合成C3A3C32Hz0、C3(A，F)3C32H20，石膏的最佳掺量必然与水泥中熟料矿物C3A、C4AF的含量有关。在熟料中C3A、C4AF含量确定的基础上，固定水泥的比表面积(320m2Zg)作最佳S03控制指标试验，具体数据见表4：（4）在水泥水化热满足要求的前提下，核电专用水泥的28天强度虽达到合同要求，但仍有偏低现象，经采用多个厂家的水泥助磨剂进行试验，优选出B公司的水泥助磨剂，3天强度保持不变，28天强度上升约6MPa，彻底确保了核电专用水泥质量。（5）通过大规模生产核电专用水泥质量状况，从一年多的核电专用水泥的生产情况来看，水泥质量达到位预期的效果，具体质量状况见表5.表5：四、结论经过广西鱼峰水泥股份有限公司的对核电水泥的研究以及大连水泥集团有限公司对PO42.5核电水泥的试生产研究表明，我国在核电水泥方面已经取得了相当可观的成就。同时，在质量控制领域和性能控制方面，在采用传统普通水泥的基础上，通过控制配料比重，调节物料成分，控制其性能自适应在核电工程中的特殊环境。在一系列实验研究的的基础上取得很好的成就，因此在我国发展核电领域中核电水泥将会充当重要的角色。参考文献：1 核电工程中核电水泥的工艺及质量控制 【J】新世纪水泥导报唐声飞 李坦平 湖南建材高等专科学校 (421008)刘明亮 湖南雪峰水泥集团公司 (416007)2 关于核电安全的争议【J】傅凯思 美国宾夕法尼亚州匹兹堡市卡内基梅隆大学工程与公共政策赵 莎 美国宾夕法尼亚州匹兹堡市匹兹堡大学公共与国际事务系3 百度百科 核电水泥 /view/8324326.htm4 核电专用水泥生产的技术难关探讨【J】邓玉莲 蒋杉平 刘品洪杨茂鑫(广西鱼峰水泥股份有限公司，广西柳州545008)5P042