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核电站结构混凝土质量控制关键技术研究及应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TU528.07
  • 关键词:
  • 成果简介:
    随着本世纪初中国核电建造的兴起,核电站结构混凝土质量安全愈加受到重视,原有施工技术采取分层分块小体量浇筑形式,依然难以克服裂缝的安全隐患,对结构防核泄漏和沿海高盐雾环境的耐久性侵蚀影响严重,迫切需要对核电混凝土质量进行系统研究。其目的有: 1)核电站结构混凝土有抗核泄露、特殊耐久性等要求,其质量控制关系国计民生,质量必须得到控制。 2)提高单次浇筑量,减缩施工工期。小体量施工周期长,并且裂缝后处理消耗大量时间,对经济和社会效益都不利。 3)研究混凝土裂缝成因,严格控制出现裂缝。尤其是浇筑体量增大混凝土开裂控制难度提升,必须对开裂原因重新分析找出根源和防裂措施。 该项目取得主要创新成果有: 1)建立了核电站结构统一的有限元模型,全面研究初始状态、边界条件和内部水化热过程等特点并首次精确分析在边界约束力、温度应力和收缩应力共同作用下混凝土浇筑过程中应力应变的变化规律。 2)首次提出将温度作为可控荷载,使用温度应力平衡混凝土水化收缩的方法,从而降低总体应力水准;首次提出混凝土浇筑厚度增加到一定程度对温度裂缝控制更为有利的论断;提出并验证了“整体浇筑”施工方案的可行、给出了设计全新施工分层方案并提出了“动态设计养护”方法。 3)开发了一种混凝土绝对应力的测量方法和既有结构绝对应力的测试方法和装置,从而辅以“动态设计养护”方法实现“整体浇筑”的成功实施和保障在役结构运行安全。 4)研发了混凝土不均匀变形测量的方法和装置以及混凝土密实度测量方法,并通过一种球形超声探头的研发用于混凝土缺陷的检测,从而全面保障混凝土质量和在役运行中安全。 5)研制了用于混凝土应力应变状态普适性的监控系统和开发了收缩监测装置,对混凝土温度应力应变和收缩进行了全程实时监控和分析;结合“动态设计养护”指导浇筑混凝土的质量。 6)研制了用于结构沉降自动监测与报警系统,从而保障混凝土浇筑期及运行期的质量与安全。 获发明专利6项,实用新型2项,专著1本,国标2项,企标1项,论文十余篇。 该项目成果产生的价值有: 1)采用整体浇筑模式,既节省材料费、人工费、措施费,又能实现文明施工;单台机组减缩施工关键路径约30天,潜在增加发电产能巨大; 2)实体工程理论分析及监测服务增加可观创收; 3)裂缝减少极大降低核泄漏和保障结构耐久性,核电运行安全可控; 4)成果除了在核电站混凝土应用外,也在其它工业和民用工程中应用。
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