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1、預冷混凝土在干熱地區(qū)核電站工程中的應用巴基斯坦恰希瑪核電站位于沙漠邊緣，每年中有半年以上處于酷暑天氣。尤其是57月，最高日平均溫度達41，而午間極端溫度竟達5052，如不采取特殊措施，攪拌站的混凝土出機溫度將高達4143，而新鮮混凝土自身進入水化熱高峰期時疊加溫度將可能超過80。混凝土結(jié)構(gòu)核心區(qū)絕熱溫升過高，造成強度受損，出現(xiàn)溫度裂縫，用較經(jīng)濟的制冷裝置和臨時措施保證設計技術(shù)條件規(guī)定的該工程混凝土入模溫度不超過32，成為工程的重大課題。第1章 確定混凝土攪拌站的出機溫度首先，估計從攪拌站至澆灌地點路段上制冷量的散失，即混凝土溫度由于外部條件影響造成的上升d主要是500800m運輸過程5，混凝土2、泵送或料斗注入過程1，運輸車輛在澆筑地點可能的等待過程1，據(jù)此確定出機溫度為32-7=25。第2章 幾種可供選擇的制冷方式混凝土在澆筑前預冷有兩種途徑，一是對其原材料進行冷卻，二是用冷凍水或冰片代替部分攪拌用水。在極炎熱干燥地區(qū)，如果混凝土結(jié)構(gòu)又是特厚大體積，須兩種途徑并取。第1節(jié) 原材料的冷卻方法石子的冷卻：混凝土混合成分中占最大量的是石子。石子一般有大小兩種規(guī)格。從資料上看，冷卻石子可以用浸冷、淋冷和風冷3種方法。這3種方法的共同缺陷一是冷卻時間長，一般都要在1h以上，如澆灌量大，則設施耗費巨大；二是保溫材料消耗很大，增加投資；三是由于浸冷和淋冷都會增大石子自由水的含量，造成坍落度不穩(wěn)定。3、經(jīng)過計算，要達到25出機溫度的要求，如果僅考慮冷卻骨料（包括砂子），需從5560降至30，同時須用4冷凍水攪拌。此外，較容易的方法是搭設涼棚，避免日光直射，以盡量減少堆場表層石子溫度（一般堆場表層50cm以下石子溫度較穩(wěn)定）。砂子未采取冷卻措施。水泥除了盡量靠停放散熱外未采取其他措施。第2節(jié) 冷凍水和冰片的摻加方法利用冷凍水和冰片代替自來水的方案，是最實用也是最經(jīng)濟的辦法。單純用冷凍水的方案，在氣溫為30左右時是可以實現(xiàn)的。否則，便要考慮摻加冰片，摻冰攪拌冷卻效果相當顯著。摻加冰片必須注意：（1）冰片的摻量絕不可超過拌和用水的85%，必須有15%的自由水使混凝土添加劑能迅速而均勻地摻和。（2）4、冰片的厚度應控制在1.52mm，過厚，攪拌中難以充分融解。第3節(jié) 預冷混凝土的幾種基本思路預冷混凝土的幾種基本思路設定一定的出機溫度，再根據(jù)最不利氣溫、澆筑速度、最大一次混凝土量、每立方米混凝土允許的拌和水用量等，通過計算確定預冷方案。根據(jù)要求預冷的溫差（溫差=不采取任何措施的出機溫度-要求的出機溫度），優(yōu)先進行組合性選擇的次序如表3-21-1。第3章 制冷方案的選擇根據(jù)恰希瑪?shù)貐^(qū)最近6年氣溫資料選擇制冷方案，攪拌用水基本是地下水夏季為30動機為28。典型的工藝流程見圖3-21-1。第1節(jié) 計算方法及取值不考慮摻冰制冷時：考慮摻冰制冷時：其中：T新鮮混凝土的出機溫度（）； Ta骨料溫度（），這5、樣棚下同氣溫，特定月份日平均最高溫度； Tc水泥溫度（，取70）； Tw水溫度（）； Twa沙含水溫度（，同氣溫）； Wa骨料重量（kg）； Wc水泥重量（kg）； Ww稅種量（kg）； Wwa沙含水重量（kg）； Wi冰片重量（kg）； C1骨料及水泥比熱； C2水的比熱。具體進行取值分析時，是以澆灌反應堆安全殼C40混凝土每立方米配合比為例，同時根據(jù)攪拌機制造廠家提供的混凝土攪拌摩擦熱進行綜合計算。從計算得知：僅通過摻加冰片即可獲得理想的出機溫度，從而確定購買l套制冰系統(tǒng)作為攪拌站的配套制冷設施的方案。第2節(jié) 制冰能力的計算以6月份的天氣條件作為采用摻冰方案的計算依據(jù)，但選擇制冰能力時，還6、要考慮到一次最大澆筑量。這樣，最不利的條件應是8月份，氣溫較高同時底板階段一次性混凝土量都很大（約l400m3）。考慮到每立方米混凝土需摻加占拌和用水65%的冰，則總計需連續(xù)供冰0.651481400=135t。攪拌站為2臺額定能力為30m3/h的攪拌機，考慮75%的效率，則每小時產(chǎn)混凝土45m3，1400m3約需3lh澆灌完成。第3節(jié) 實際選用的制冰能力及彌補措施為降低成本，充分利用制冷設備，僅選擇日產(chǎn)18t的制冰能力及2座20t冰庫。據(jù)推斷，此能力在6月和8月的一次性最大澆灌量分別不能大于300m3和600m3。對此只能采取特殊措施加以彌補，以保證混凝土的入模溫度。實際工作中采取如下措施：7、l.砂石堆場均加設遮陽棚，在供冰能力顯然不足的底板階段，于石子堆放處連續(xù)灑水降溫，流水通過盲溝排走。盡可能避開正午時間澆灌，宜傍晚開始，于次日早晨結(jié)束。3.在攪拌站設50t水池，內(nèi)投當?shù)刭徺I的機制冰塊，以降低攪拌水的溫度（一般控制在912之間）。4.對特大澆灌量，適當放慢澆灌速度，為制冰爭取時間。5.根據(jù)氣溫的變化，及時調(diào)整摻冰量。如逢下半夜至次日凌晨，適當放大出機溫度至2830。6.混凝土攪拌運輸車上部加設遮陽罩，運輸途中往攪拌罐上噴水，以減少輻射熱。第4章 制冰系統(tǒng)選用立筒片狀冰的制冰系統(tǒng)。為節(jié)省現(xiàn)場調(diào)式時間和安拆方便，主要裝置放在5個集裝箱中，接上水、電線路，便可制冰。其工藝流程如圖3-8、21-2所示。該系統(tǒng)的特點是：選擇2套9t制冰機，可防止因故障而全線停產(chǎn)。系統(tǒng)可迅速啟動，并能連續(xù)7d一刻不停地產(chǎn)冰。冰片厚度在1.52mm，故無須延長攪拌時間便可迅速融化。4.每座制冰機由1臺壓縮機帶動，被壓縮后的高壓氟利昂進入低壓區(qū)一個直徑約1.2m的碳鋼筒壁上蒸發(fā)，上端往復式淌水，冷卻成冰，再由中心旋轉(zhuǎn)的齒刀將冰層刮下，并直落下方冰庫中。可以通過調(diào)節(jié)齒刀的旋轉(zhuǎn)速度來控制冰片的厚度。5.冰片落入冰庫后，通過延時裝置使冰把運作，將冰片均勻裝布于冰庫內(nèi)，裝滿后通過限位開關(guān)立即停止制冰。一旦需要送冰，冰庫后門開啟，冰粗逐層將冰送入輸送口，再通過鼓風傳送，冰片沿鋁管直達攪拌機上方臨時儲罐（容量2t）內(nèi)待用。6.由于送冰系統(tǒng)與攪拌系統(tǒng)已實行聯(lián)動，故操作員只需在攪拌控制室進行全自動控制。通過數(shù)碼顯示的混凝土的溫度，在氣溫下降或上升時，通過電腦自動調(diào)節(jié)摻冰量。核電站預冷混凝土工程中，盡管制冰能力偏小，但通過采用各種較廉價的彌補措施調(diào)節(jié)混凝土的人模溫度后完全符合設計要求，混凝土結(jié)構(gòu)也未發(fā)現(xiàn)有害裂縫。因冬季較寒冷，要求攪拌站進一步降低混凝土的出機溫度，以減少結(jié)構(gòu)中心溫度與外表溫度之差，從而縮短混凝土強度增長期的保溫時間，加速模板的周轉(zhuǎn)，因此將出機溫度定為l820。試驗證明降低了人模溫度，有利于混凝土的強度增長。