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安全壳预应力缓凝浆配合比试验

文档作者：宋佶洪文档来源：中国核工业华兴建设有限公司		点击数：	更新时间： 2021年05月08日
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建材与装饰2016年10月
[4]彭昌海.关于建筑节能现场测试的几点思考[J].暖通空调，2005（3）：51~
53.
[5]谢晶，李浩明，徐世琼.非稳态法测定冷库围护结构传热系数的应用研
究[J].冷藏技术，1998（2）：1~3.
[6]陈宇腾，刘文春，李升宇.外墙外保温体系大型耐候性试验及热工检测
技术研究[J].建筑节能，2005（2）：32~37.
收稿日期：2016-10-6
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安全壳预应力缓凝浆配合比试验
宋佶洪
（中国核工业华兴建设有限公司江苏省南京市211000）
摘要：安全壳用预应力缓凝浆，浆体设计要求掺入两种外加剂即SP337 减水剂和RP264 缓凝剂，合理的搅拌工艺和
配合比试验才能让其性能稳定，浆体达到预期效果。
关键词：预应力；缓凝浆；配合比；流动度
中图分类号：TU528.042 文献标识码：A 文章编号：1673-0038（ 2016） 43-0054-02
引言
巴基斯坦卡拉奇核电站2、3 机组是采用中国自主研发的第
三代百万千瓦级压水堆“华龙一号”技术，其安全壳预应力灌浆
参考国内其他核电的灌浆工艺即钢束张拉完成后， 除进行缓凝
浆灌注外， 还要求进行膨胀浆的二次灌注， 以此充分的保护钢
束。合理的浆体配合比试验方案和灌浆工艺才能保证灌注浆体
的密实度，从而保证整个安全壳的质量，本文主要阐述了缓凝浆
浆体的配合比试验过程。
1 浆体性能要求
缓凝浆浆体的性能要求见表1。
2 试验原材料
2.1 水泥
浆体用水泥必须无假凝现象。卡拉奇核电搅拌站生产目前采
用两种水泥，枫叶水泥和幸福水泥，经过试搅拌和与外加剂的适
应性研究，最终选择枫叶水泥进行搅拌。
2.2 水
浆体搅拌用水为卡拉奇核电现场施工用水，冰为施工用水经
制冰机制成的冰。
2.3 外加剂
SP337 和RP264 两种外加剂均由富斯乐外加剂厂生产提供。
3 搅拌工艺
浆体搅拌采用二次成浆工艺，即先加入SP337 和水，边搅拌
边加入水泥，从水泥中加入水开始计时搅拌5min，搅拌结束让浆
体静置45min，然后加入RP264 继续搅拌2min，得到的浆体即为
安全壳预应力用缓凝浆浆体。
4 配合比试验
浆体配合比试验前期采用20℃的水进行调试搅拌， 初步成
型后将水温降至5℃进行微调以使浆体各项性能满足要求。试验
期间所有用到的数据单位，流动度为“s”，温度为“℃”。
调试期间大致分为以下几个阶段：
（1）水灰比的初步确定；
（2）RP264 掺量的初步确定；
（3）SP337 掺量的初步确定；
（4）浆体微调。
4.1 水灰比的初步确定
K2K3 目前处于刚开工阶段， 未进行过预应力灌浆试验，再
加上原材料性能与国内区别较大，因此可供参考的数据较少。
经过研究外加剂厂家给定的建议掺量， 假定水灰比为0.34，
外加剂SP337 掺量为2.6%，RP264 掺量为0.6%， 对浆体进行搅
拌。加入RP264 搅拌结束后，浆体表面泛白严重，流动度不满足
要求，随着静置时间的延长，浆体开始泛黄，泌水严重并伴随有
板结现象的发生。保持外加剂掺量不变将水灰比逐步减低至
0.32，流动度有所改变，但浆体性能变化不大，依然有泌水板结现
象。
将水灰比固定在0.34 不变，RP264 掺量固定在0.6%， 通过
调整SP337 的掺量对浆体进行搅拌。搅拌过后浆体的性能并未
有明显的改变。泌水板结现象依然存在。通过观察试验数据，当
水灰比为0.33 时浆体流动度才能满足要求， 暂定浆体水灰比为
试验项目技术要求试验项目技术要求
流动度
即时9s＜t＜13s
6h t＜14s 28d 抗压强度＞30MPa
10h t＜25s
渗析
3h ≤2%
28d 抗折强度＞4MPa
24h ≤2%（试管上部水
分不应全部消失）
凝结时间
初凝＜50h 温度＜32℃
终凝（+5℃） ＜80h
化学指标略
孔隙率＜40%
毛细吸水＜1.5g/cm2 收缩＜3500μm/m
表1
质检·研究
·54·
万方数据
2016年10月建材与装饰
0.33。
4.2 RP264 掺量的初步确定
浆体泌水板结现象严重， 于是选择低掺量的SP337，将
SP337 掺量固定在2.3%通过依次降低RP264 的掺量继续进行搅
拌。搅拌过后浆体性能有所好转，随着RP264 掺量的不断减少，
浆体泌水泛黄现象减轻，未出现板结现象。
当RP264 掺量为0.2%时，浆体流动度较好，泌水泛黄现象
消失。RP264在浆体中主要是起缓凝作用，掺量过低有可能导致
浆体凝结时间过短， 而技术要求中对浆体的凝结时间和24h 后
浆体状态有明确规定， 于是对表2 中的四个配比进行了凝结时
间的测定（初凝、终凝均在+20℃测定）见表2。
由表2 中的数据可以看出，浆体的凝结时间满足要求规定的
初凝＜50h 但HNJ0003、HNJ0004 由于初凝时间过短，浆体凝固过
程中水被全部吸干， 不符合要求。因此， 得出在当前水灰比和
SP337 掺量固定时，RP264的掺量不能低于0.4%。
4.3 SP337 的初步确定
对配比进行分析研究，浆体的即时流动度较快，刚刚能够满
足要求。将水灰比从0.33 降至0.32 流动度有所改善，观察整个
搅拌过程，在加入SP337 搅拌后就会出现泛白现象，而浆体泛白
大多是由外加剂掺量过高引起的泌水，RP264 掺量已定， 尝试对
SP337 掺量进行递减式搅拌，伴随着SP337 掺量的减少，浆体性
能出现好转泌水泛白现象慢慢消失。
当SP337 掺量降至1.8%时浆体性能较好，但是6h 的流动度
已超出要求规定的14s，于是将水灰比增加至0.33，搅拌后浆体
性能较好，流动度满足要求。出于浆体的耐久性能和经济成本考
虑，尝试继续对SP337 掺量进行了递减，通过分析试验数据和观
察浆体性能，当SP337 掺量为1.7%时浆体流变性能较好。详细数
据见表3。
4.4 浆体微调
SP337 的掺量由2.3%降至1.7%，有可能导致凝结时间缩短。
对HNJ0006 进行了凝结时间测定， 浆体初凝由原来的31h 左右
缩短到了24h 左右，24h 后试管上部水分全部消失， 不能满足要
求。由此也证实了，SP337除了有减水作用，还具有缓凝的作用。
将RP264 掺量增加到0.5%进行搅拌，搅拌后浆体HNJ0008 状态
良好，各项性能可以满足要求。详细数据见表3。
以上浆体配比调试期间，均采用20℃的水进行搅拌。巴基斯
坦地处亚热带地区，常年气温较高，用此水温搅出的浆体，在后
续生产中不可能满足要求。
将水温降低至5℃对已确定的配比HNJ0008 进行搅拌，结果
流动度不能满足要求，浆体变得粘稠。浆体受水温影响很大，需
要对浆体进行微调。对浆体进行了以下试验。（见表4）经过多次
搅拌后的试验数据和浆体性能分析， 最后决定采用HNJ0014 为
预应力缓凝浆的基准配合比。
基准配比和调整水灰比后的流变性能（见表5）。
5 结束语
预应力缓凝浆属于敏感型浆体，环境因素的改变，不同的搅
拌工艺、水灰比和水泥品种的变化都可能造成浆体性能发生改
变。
要想保证浆体的质量，必须从源头出发，严把原材料的进场
质量，固定浆体的搅拌工艺。另外，还要对拟定的配合比进行多
次模拟现场环境因素的试验，以保证配合比的稳定性。
参考文献
[1]周翰斌，卢任贵.预应力孔道灌浆高性能浆体的试验研究[J].水运工程，
2005，6.
收稿日期：2016-9-28
试验编号浆体配合比初凝终凝24h 试管上部水的情况
HNJ-0001 1：0.33：0.023：0.005 38h10min 42h10min 未全部消失
HNJ-0002 1：0.33：0.023：0.004 31h15min 34h5min 未全部消失
HNJ-0003 1：0.33：0.023：0.003 24h10min 26h20min 全部消失
HNJ-0004 1：0.33：0.023：0.002 19h30min 21h50min 全部消失
表2
试验编号水灰比SP337 RP264 加SP337 即时2h 4h 6h 10h
HNJ-0005 0.33 0.018 0.004 13.01 10.12 10.52 11.12 12.12 13.94
HNJ-0006 0.33 0.017 0.004 14.87 10.96 11.18 11.68 13.28 14.34
HNJ-0007 0.33 0.016 0.004 15.34 11.34 11.8 12.53 14.19 16.59
HNJ-0008 0.33 0.017 0.005 14.9 10.58 11.69 12.35 12.72 14.50
HNJ-0009 0.33 0.016 0.005 15.31 11.09 11.47 12.25 13.32 14.30
表3
试验编号水灰比SP337 RP264 加SP337 即时2h 4h 6h 10h
HNJ-0010 0.33 0.017 0.017 20.97 13.71 13.91 14.03 15.87 20.59
HNJ-0011 0.34 0.017 0.005 16.07 11.63 11.85 13.47 14.44 21.41
HNJ-0012 0.35 0.016 0.005 14.28 11.38 11.45 11.6 12.37 14.65
HNJ-0013 0.35 0.015 0.005 14.56 11.31 11.39 11.47 12.07 13.47
HNJ-0014 0.35 0.014 0.005 13.87 11.21 11.31 11.59 12.38 16.18
HNJ-0015 0.35 0.013 0.005 14.09 12.12 12.35 14.34 16.72 流不动
HNJ-0016 0.35 0.012 0.005 14.25 12.56 12.68 14.5 15.59 流不动
表4
水灰比SP337 RP264 浆体
温度
环境
温度水温水泥
温度
加
SP337 即时2h 4h 6h 10h
0.36 0.014 0.005 21.4 22.0 5.0 20.6 11.97 10.19 10.25 10.31 10.78 11.12
0.35 0.014 0.005 22.3 21.0 5.0 22.1 12.69 10.50 10.66 10.85 10.91 11.19
0.34 0.014 0.005 23.1 22.0 5.0 20.6 15.69 11.50 11.55 11.69 11.78 12.16
表5 基准配比和调整水灰比后的流变性能
质检·研究
·55·
万方数据

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