碳化作用下安全壳混凝土结构耐久性研究

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1、2015年第3期(总第305期)混凝土理论研究Number3in2015(TotalNo．305)ConcreteTHEoRETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002-3550．2015．03．006碳化作用下安全壳混凝土结构耐久性研究孑L祥龙，廖开星。汤志杰，李毅，违文新(苏州热工研究院有限公司寿命管理技术中心老化管理研究所，江苏苏州215004)摘要：安全壳混凝土结构因其特殊性，对其耐久性方面研究成果较少，而碳化作用作为混凝土老化的主要机理之一，应进行重点研究。对安全壳混凝土试块进行快速碳化试验，取得不同龄期下安全

2、壳混凝土碳化深度的变化规律；基于此规律，结合安全壳的实际环境因素，得出安全壳碳化深度随机预测模型。以碳化深度到达保护层厚度作为失效标志，使用MonteCarlo模拟得到不同服役年限下安全壳的失效概率，并拟合得出安全壳碳化失效随机概率预测模型。关键词：安全壳；碳化；失效概率；预测模型中图分类号：TU528，01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2015)03—0021一o2StudyondurabilityofcontainmentconcretestructureundertheactionofcarbonationKONGXianglon

3、g，LIAOKaixing，TANG~ijie，LIYi，TIWenxin(DepartmentofAgeingManagement，SuzhouNuclearPowerResearchInstitute，Suzhou215004，China)Abstract：Theresearchachievementsofcontainmentconcretestructuredurabilityislessduetoitsparticularity，andcarbonationshouldbefocusedonasisoneofthemainmechanism

4、ofconcre~aging．Thechangeregulationofconcretccarbonationdepthatdifferentageswasobtainedbythefastcarbonization~stingoncontainmentcoflcre~specimens，basedonthismgulation，combiningtheactualenvi—ronmentalfactorsofcontainment，therandompredictionmodelofcontainmentcarbonizationdepthwaso

5、btained．Makingthecarbonationdepthreachestheprotectionlayerthicknessasafailureindicate，thefailureprobabifityofcontainmentatdiferentservicelifewasrespec—tivelygivenbyMonteCarlosimulationandtherandompredictionmodelforcontainmentcarbonizationfailurewasobtainedbyfitting．Keywords：con

6、tainment；carbonation；failureprobability；predictionmodel外，其余规格都相同：水泥采用珠江粤绣P·Ⅱ42．5级水0引言泥；粉煤灰为珠江电厂商品I级粉煤灰；粗骨料分别采用安全壳是继核燃料包壳、一回路压力边界之后核反应粒径5-16rnln和16～31。5mlTl的连续级配的小石和大石；堆的第三道也是最后一道安全屏障，其功能是当一回路管细骨料采用粒径0．16～5rain的中砂；外加剂采用江苏博道发生破裂、造成失水事故时，将事故中的裂变产物限制特公司生产的JM—VIII。试验采用150mmx150mlTlX

7、和消除在其内部。由于其不可更换，其安全状态直接决定150rllnl的立方体试件，水胶比为0．41，坍落度为14cm。了核反应堆服役寿命。混凝土配合比见表1。核电站安全壳混凝土结构因其对安全性、整体性及密表1C50混凝土配合比／m封性等方面的考虑，在材料、结构及功能上均有别于普通水水泥粉煤灰砂小石大石外加剂混凝土结构，有必要对其耐久性进行单独重点研究，取得174375506804606804．04安全壳混凝土结构在碳化、氯离子侵蚀等因素作用下性能1．2试验结果劣化的规律，为预测安全壳失效概率乃至剩余寿命提供依根据扩散理论，混凝土碳化过程遵循Fick第一

8、扩散定据。碳化作用是引起混凝土性能劣化最为普遍和重要的因律，理论上计算混凝土碳化深度的计算式为]：素之一，本