滨海环境安全壳混凝土氯离子侵蚀规律研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年第5期(总第307期)混凝土理论研究Numb~5in2015(TotalNo．307)ConcreteT髓0RETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002·3550．2015．05．017滨海环境安全壳混凝土氯离子侵蚀规律研究汤志杰，廖开星，孔祥龙。李毅。违文新(苏州热工研究院有限公司寿命中心老化管理技术研究所，江苏苏州215004)摘要：通过综合盐雾箱模拟滨海地区大气环境，采用安全壳同等级同配合比混凝土试件，经不同侵蚀时间，

2、研究了盐雾环境下氯离子在安全壳混凝土中的扩散规律，并对Fick's第二扩散定律进行了修正。用修正模型进行数值分析，结果显示要让安全壳安全运行40年，则钢筋保护层厚度至少为51mm；而想延寿至60年，则钢筋保护层厚度需要增加到56toni。关键词：滨海大气环境；安全壳；混凝土；氯离子中图分类号：TU528．O1文献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)05-0066-04DiffusionofchlorideIonintocontainmentconcreteundercoastaIenvi

3、ronmentTANGzh，LL40Kmxmg，KONGXianglong，LIYi，TIWenxin(DepartmemofAgeingManagemem，SuzhouNuclearPowerResearchInstitute，Suzhou215004，China)Abstract：Concretespecimens，withthesameratioofthecontainmentconcrete，weretestedinsaltspraytestchamberwhichsimulatedtheat

4、mosphericenvironmentincoastalarea．TheruleofdiffusionofchlorideionintocontainmentconcretehadbeendiscussedunderdifferenterosiontimeandimprovedFick'ssecondlaw．Usingimprovedmodelfornumericalanalysis，theresultsshowthatthethicknessofcovershouldbeatleast51minf

5、orthe40yearssafeoperationofthecontainment；ifprolonglifeto60yearsthethicknessneedtoin—，creaseto56inlT1．Keywords：coastalatmosphericenvironment；containmentbuilding；concrete；chlorideion问题。本试验通过综合盐雾箱模拟滨海地区大气环境，采用安全壳是核反应堆的保护结构，是继核燃料包壳、一安全壳同等级同配合比混凝土试件，经不同侵蚀时间

6、，研回路压力边界之后的第三道安全屏障，其功能是当一回路究了盐雾环境下氯离子在安全壳混凝土中的扩散规律，并管道发生破裂、造成失水事故时，将事故中的裂变产物限对Fick's第二扩散定律进行了修正。制和消除在其内部。1试验Mehta教授曾在《混凝土耐久性——五十年进展》主旨报告中指出：“当今世界混凝土破坏原因，按重要性递1．1试验材料及配合比减顺序排列是：钢筋腐蚀、冻害、物理化学作用。”而在引为了尽可能模拟某核电厂安全壳混凝土的真实情况，起钢筋锈蚀的因素之中，氯离子侵蚀作用最为显著。试验用混凝土的配制强度为

7、C50，原材料除生产场地不同由于国内大部分核电站处于高温高湿的滨海地区，海外，其余规格都相同：水泥采用珠江粤绣P·II42．5级水风和雾气中含有的氯离子极易沉积在安全壳混凝土表面，泥；粉煤灰为珠江电厂I级粉煤灰；粗骨料分别采用粒径并向其内部渗透，引起钢筋的锈蚀，极大地危害了安全5～16mm和16-31．5rain的连续级配的小石和大石；细骨壳结构的可靠性能和安全性能。因此混凝土安全壳作为料采用粒径0．16-5mnl的中砂；外加剂采用江苏博特公司核反应堆最后一道保护屏障，由氯离子侵蚀引起的安全生产的YM

8、—VIII。试验采用1501TUTI×1501Tlln×150mm壳混凝土结构耐久性问题是每个核电厂必须密切关注的的立方体试件，水胶比为0．41。混凝土配合比见表1。表1混凝土配合比1．2试件处理取一个光滑面作为侵蚀面，浇筑面、底面及其他3个侧面混凝土浇筑后，首先在标准环境(温度(204-3)℃，相均用环氧树脂密封，干燥1d后，放入综合盐雾箱开始试对湿度不小于90％)下养护28d，然后从试件4个侧面选验，混凝土试块侵蚀表面与垂直方向应尽可能成20。角，见