T∕CNEA 028-2022 压水堆乏燃料干式贮存设施专用混凝土技术规范

中国核能行业协会发布ICS91.100.30CCSQ13团体标准T/CNEA0282022压水堆乏燃料干式贮存设施专用混凝土技术规范TechnicalspecificationsforthespecifiedconcreteofspentfueldrystoragefacilityinPWRnuclearpowerplant2022-09-21发布2022-11-01实施T/CNEA0282022前言范围2规范性引用文件3术语和定义性能要求24专用混凝性能要求225原材料要求23配合比设计3制备与施工3混凝施工验收4专用混凝耐高温性能试验方法附录A规范性制备与施工3混凝施工验收4专用混凝耐高温性能试验方法附录A规范性附录B规范性)专用混凝耐辐照性能试验方法附录B规范性rEneryrEneryT/CNEA0282022前言本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布结构不承担识别专利的责任。本文件由中国核能行业协会提出并归口,技术支持单位为上海核工程研究设计院有限公司、核工业标准化研究所、苏州热工研究院有限公司。本文件起草单位:江苏核电有限公司、上海核工程研究设计院有限公司、上海建筑科学研究院有限公司、中国原子能科学研究院。本文件主要起草人:王伟、勾鸿量、马旭东、葛鸿辉、杨兴旺、余克勤、杨晓强、程书剑本文件主要起草人:王伟、勾鸿量、马旭东、葛鸿辉、杨兴旺、余克勤、杨晓强、程书剑郭明。CCrEneryT/CNEA0282022压水堆乏燃料干式贮存设施专用混凝土技术规范1范围本文件规定了压水堆乏燃料干式贮存设施专用混凝土(以下简称"专用混凝土")的基本规定、原材料要求、性能要求、配合比设计要求、制备、施工及验收等要求。本文件适用于压水堆乏燃料干式贮存设施专用混凝土的配合比设计、制备、施工、质量控制与验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB175通用硅酸盐水泥GB8076混凝土外加剂GB/T14902预拌混凝土GB/T50081混凝土力学性能试验方法标准GB/T50107混凝土强度检验评定标准GB50119混凝土外加剂应用技术规程GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB50666混凝土结构工程施工规范GB50164混凝土质量控制标准GB36900.2低、中水平放射性废物高完整性容器混凝土容器GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T14684建设用砂GB/T14685建设用碎石卵石GB/T18046用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50082普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50476混凝土结构耐久性设计标准GB/T34008防辐射混凝土JGJ55普通混凝土配合比设计规程JGJ63混凝土用水标准YB/T4252耐热混凝土应用技术规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。T/CNEA02820223.1专用混凝土specifiedconcrete用于压水堆乏燃料干式贮存设施的混凝土材料,具有耐高温、耐辐照及力学、工作、物理、化学和耐久性能满足建造乏燃料干式贮存设施的专门要求。本文件不适用于纤维混凝土、重晶石混凝土和自密实混凝土。4专用混凝土性能要求应根据项目具体需求,进行耐高温、耐辐的设计。专用混凝土应具有较长的耐久性求。专用混凝土应具有设计要求的强度等级应根据项目具体需求,进行耐高温、耐辐的设计。专用混凝土应具有较长的耐久性求。5原材料要求5.1一般规定专用混凝土原。优先在项目所在地选择符合要求原材料。5.2水泥应选用型号P.I或P.I、强度等级不低5原材料要求5.1一般规定专用混凝土原。优先在项目所在地选择符合要求原材料。5.2水泥应选用型号P.I或P.I、强度等级不低级52.5的水泥。其性能指标应符合GB175的规定。5.3掺合料作为掺合料的及粉煤灰应符合GB/T18046和GB/T1596的规定。矿粉应选用S955.4硅灰硅灰的性能指596的规定。5.5骨料能行料应采用满足GB175和GB/T14684等与·泥,宜优先选用P.II、强度",化高炉矿渣粉,粉煤灰宜选用F类1级粉煤灰。rEnery超长工作年a),满足乏燃料贮料相关的规范要高炉矿渣上G5.5.1考虑专用混凝土的耐高温要求,骨料可采用玄武岩、安山岩、辉绿岩、花岗岩等火成岩。5.5.2骨料最大粒径不宜大于31.5mm,级配应采用连续级配。5.5.3粗骨料粒径宜选用5mm~31.5mm连续级配;细骨料宜选用中砂,其细度模数宜大于2.3,含泥量不应大于1%;砂率宜选用40%~60%。5.6外加剂外加剂的质量应符合GB8076和GB50119的规定,其中减水剂宜选用高性能聚羧酸减水剂。5.7拌合用水专用混凝土的拌合水与养护水质量要求应符合JGJ63的规定。2T/CNEA02820226配合比设计6.1专用混凝土的配合比设计应根据强度等级、耐高温、耐辐照等性能以及可施工性遵照JGJ55确定。6.2胶凝材料在满足设计强度、可施工性等条件下,宜减少用量,水泥用量宜不大于400kg/m36.3配制专用混凝士时,宜掺加适量外加剂,减少用水量。6.4专用混凝土配合比的配制强度应按式(1)计算:fa,o≥1.15fcu,k式中: 混凝土配制强度 混凝土配制强度(Mpa);混凝土立方体抗压强度标准值(Mpa),这里取混凝土的设计强度等级值;混凝土立方体抗压强度标准值(Mpa),这里取混凝土的设计强度等级值;强度保证率系数;t强度保证率系数;混凝土强度标准差(Mpa)。6.5专用混凝土配合比的水胶比宜为0.28~0.36,建议取为0.32。6.6确定最终配合比时,建议根据浆骨比、原材料基本参数、水胶比、砂率、混合材掺量等,利用体积法进行计算7混凝土制备与施工7.1原材料7.7.1.1进场原材料应具有质量证明文件,并按照GB175、GB8076、GB/T1596、GB/T14684和GB/T18046等标准进行复检7.1.2各种原材料应有固定的堆放地点和明确的标志,标明材料名称、品种、生产厂家和生产日期堆放时应有分界标志。7.1.3袋装粉状材料(水泥、粉煤灰)应防潮粉煤灰的含水率不应大于1%。7.7.1.4体胶凝材料和外加剂应防止沉淀和分层。7.1.5袋装粉状材料、液体胶凝材料和外加剂的储存期应符合GB175和GB8076规定。rrEnery7.2拌制7.2.1专用混凝土的拌制应使用强搅拌机7.2.2专用混凝土拌和应按照试验部门签发并经审核的混凝土配料单位进行配料,不应擅自更改。7.2.3专用混凝土拌制生产前,应按批准的混凝土施工配合比进行最佳投料顺序及拌和时间试验。7.2.4专用混凝土组成材料的配料均以质量计。计量的允许偏差不应超过表1的规定。胶凝材料水外加剂掺合料骨料胶凝材料水外加剂掺合料骨料原材料种类每盘计量允许偏差/%7.2.5专用混凝土在拌制时,按照GB14902执行。7.2.6生产过程中每班记录应齐全,包括专用混凝土的搅拌时间、品种、数量和应用的工程部位等。34T/CNEA02820227.3运输7.3.1运输专用混凝土的车辆、容器应提前将杂物和水清理干净。7.3.2运输过程中不应发生分层、离析、漏浆、泌水,不应加水。7.3.3采用混凝土罐车运输专用混凝土时,整个运输过程直至卸料浇筑结束的时间不应超过专用混凝土的初凝时间。7.4浇筑7.4.1专用混凝土拌合物入模温度,宜控制在5℃~35℃。7.4.2浇筑前应检查模板及其支架、钢筋及其保护层厚度、预埋件等的位置和尺寸,确定正确无误后,方可进行浇筑。7.4.3运抵现场的混凝土坍落度不能满足施工要求时,可采取经试验确认的可靠方法调整坍落度。7.4.4专用混凝土的浇筑分层厚度,应根据拌和能力、运输能力、浇筑速度、气温及振捣器的性能等因素确定。7.4.5分层浇筑时,应注意使上下层专用混凝土一体化,应在下一层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕。在浇筑上层混凝土时,宜将振捣器插入下一层混凝±(50mm~100mm)左右,以便形成整体。7.4.6浇筑应保持连续性,间歇时间应通过试验确定。7.4.7施工缝的处理应符合下列规定:a)抗压强度尚未到达2.5Mpa前,不应进行下道工序;b)施工缝面应无乳皮,微露粗砂;C)当需要做毛面处理时,宜采用25Mpa~50Mpa高压水冲毛机,也可采用低压水、风砂枪、刷毛机及人工凿毛等方法;毛面处理的开始时间由试验确定;d)膨胀缝的宽度、间距、部位和填充材料等应符合设计要求。7.5养护7.5.1专用混凝土浇筑完毕,应在其终凝后立即进行妥善的养护,避免急剧干燥,温度急剧变化,振动以及外力的扰动。7.5.2浇筑完毕后,专用混凝土可采用覆盖、洒水、喷雾或铺设薄膜等养护措施。7.5.3冬期施工时应采用塑料薄膜和保温材料进行保温养护,不应向裸露部位的混凝土直接浇水养护。8施工验收8.1专用混凝土施工质量验收应按照GB50204、GB50164和GB50666中的相关规定执行。8.2专用混凝土试块的制作、养护方法和强度等级按照GB/T50081执行。8.3专用混凝土坍落度按照GB/T50080规定的方法检验,允许偏差按照表2执行。表2坍落度运行偏差规定值/mm<100≥100运行偏差值/mm±10205T/CNEA02820228.4专用混凝土的检验项目和技术要求,见表3。表3专用混凝土的检验项目和技术要求序号性能类别检验项目检验方法技术要求1机械性能立方体抗压强度(28d)GB/T50081≥50Mpa2动弹性模量(28d)GB/T50082≥40Gpa4物理性能密度GB/T50080≥2350kg/m35干缩(3d开始测试、测28d)GB/T50082≤300x10-‘m/m6氮气渗透率(28d)GB36900.2≤5.ox10-8m27Ⅲl-D环境作用下氯离子扩散系数(28d)GB/T50082·mS7ox1012·mS8抗冻性能冻融循环(28d)GB/T50082抗冻耐久性指数DF%取I-C或I-D环境的要求9化学稳定性化学腐蚀(28d)GB/T50082环境V-C或V-D10抗硫酸盐侵蚀GB/T50082>KS15011碳化深度GB/T50082<0.1mm12耐辐照性能满足≥60a的中子辐照、射线辐照(28d)本文件附录A中子注量1.5x1015nvt,y射线辐照累积剂量2.45x10'GY;强度损失不超过设计强度的10%13耐高温性能满足正常工作温度60℃177℃(设计基准环境温度为-45℃56.1℃)本文件附录B承受300℃持续40h后强度损失≤10%,无明显剥落;表面温度达到800℃(持续时间15mi"),无贯穿性裂缝1)KS:根据GB/T50082的规定,抗硫酸盐等级应以混凝土抗压强度耐蚀系数下降到不低于75%时的最大干湿循环次数来确定,并应以符号KS表示;2)"vt:每平方厘米的中子数量;3)GY:描述了单位质量物体吸收电离辐射能量的大小。1GY表示每千克物质吸收了一焦耳的辐射能量。T/CNEA0282022附录A(规范性)专用混凝土耐高温性能试验方法A.1范围本附录规定了专用混凝土耐高温性能的试验方法、使用的设备、试样、试验步骤和结果判定。A.2仪器设备1.高温箱型电阻炉:温度量程≥1000℃,炉膛尺寸宜≥180mmx200mmx500mm,能保证以规定的升温速率均匀升温。2.电热恒温干燥箱能满足(110土5)℃烘干混凝土试样水分的要求。3.压力试验机量程0~1000KN,精度1级。A.3试件的尺寸、数量及评定1.试件的尺寸为100mmx100mmx100mm2.选棱角完整,没有裂纹的同一配比,同一批号,抽检批每100m3专用混凝土为一批,不足100m3亦为一批,大体积准用混凝土每200m3为一批。每检验批分为3组,包括强度等级、烘干强度和残余强度。3.检测项目包括:专用混凝土强度等级、烘干强度和残余强度。A.4试验方法1.专用混凝土强度等级:按照GBJ107的标准进行取样、制作、养护、检验和强度等级评定。2.烘干强度:经标准养护后的试块,置于电热恒温干燥箱中,保持(1105)℃下烘干24h,冷却至室温,然后试压一组,按照A.3的规定评定烘干强度。rEnery3.残余强度:经烘干后的试块置于箱式电炉中加热,按平均2℃/min~3℃/mi"匀速升温至设定温度,恒温时间满足A.4节第4条的要求后,自然冷却至室温,立即送压,并按照A.3rEnery4.恒温时间要求:设定温度为30℃或者500℃时,恒温时间为40h;