РАБОТЫ СО СПЕЦИАЛЬНЫМИ ЗАЩИТНЫМИ БЕТОНАМИ

К специальным относятся бетоны, обладающие повышенными по сравнению с обычным бетоном защитными характеристиками от радиационных излучений - нейтронов и гамма-квантов. Использование таких бетонов позволяет уменьшить толщину защиты, что бывает необходимо, особенно в зоне расположения реакторной установки, сократить длину коммуникаций, проходок, а также более компактно расположить оборудование.

Особо тяжелые бетоны

При сооружении АЭС наиболее широкое применение получили особо тяжелые бетоны с плотностью до 4200 кг/м'. Особо тяжелые бетоны получают путем использования в качестве крупного и мелкого заполнителей материалов с повышенной удельной массой. В последние десятилетия это, главным образом, сырье металлургической промышленности - железорудные окатыши и концентрат, а также отходы проката - окалина (табл. 6.1). Такие относительно недорогие заполнители позволяют получить бетон плотностью до 3500 кг/м' (табл. 6.2). Более высоких значений (до 4200 кг/м³) достигают путем частичного введения в состав смеси чугунной дроби (табл. 6.5).Однако в этом случае стоимость бетона резко возрастает, повышается опасность расслоения при укладке.

Характеристики заполнителей для особо тяжелых бетонов

Таблица 6.1

Технологические составы особо тяжелых бетонов для АЭС [1)

Таблица 6.2

Таблица 6.3

Технолог ические составы особо тяжелых бетонов класса В25 со средней плотностью более 4000 кг/м³111

Примечания'.

• 1. Микронаполнитель получали из железорудного концентрата или отсевом тонкодис- персной окалины <0,14 мм.
• 2. Использовались пластифицирующие добавки._

Большая работа по подбору и внедрению особо тяжелых бетонов на отечественных и зарубежных АЭС проведена в 70-80-е г. прошлого века специалистами института «Оргэнергострой» [1].

Объем особо тяжелого бетона в конструкциях АЭС относительно невелик, на энергоблок с реактором ВВЭР-1000 (унифицированный проект) около 2000 м'. Он укладывался в конструкции разделительных стенок бассейна выдержки тепловыделяющих сборок, шахты внутрикорпусных устройств («мокрой» перегрузки), в основание главного циркуляционного насоса и в некоторых других местах.

Общий объем и места использования почти не изменились и для АЭС последнего поколения.

Приготовление особо тяжелой смеси производится обычным способом: на заводе или (после дозировки) в автобетоносмесителях в процессе транспортировки. Время перемешивания - не менее 4-5 мин. (для обычных бетонов до 1,5 мин.). Объем замеса особо тяжелой смеси по сравнению с обычной уменьшается обратно пропорционально их плотности. Для жестких смесей необходимо использовать бетоносмесители принудительного действия.

Транспортирование смеси при подвижности более 6 см осадки конуса (ОК) предпочтительней производить в автобетоносмесителях. Жесткие смеси трудно выгружать, поэтому для их перевозки используют автобетоновозы и бадьи в кузове автотранспорта. Подача смеси к месту укладки осуществляется бетононасосами при ОК более 10 см или в бадьях с помощью кранов. Конвейерный транспорт из-за малых объемов бетона распространения не получил.

Свободное сбрасывание смеси допускается с высоты до 2 м, а при бетонировании перекрытий - не более 1 м. При большей высоте используются инвентарные хоботы, рукава и другие средства. В начале 80-х гг. институтом «Оргэнеросгрой» проводились эксперименты для оценки возможности сбрасывания смесей разной подвижности с высоты до 6 м, что было связано с необходимостью бетонирования армометаллических блоков с несъемной опалубкой- облицовкой из стального листа. Для смесей с высокой связностью не отмечалось их расслоения. При высоте более 6 м необходимо использовать промежуточные бункеры, устанавливаемые на смонтированные конструкции. Бункеры загружаются бетононасосами или из бадей, а смесь в конструкцию поступает через рукава или хоботы с гасителями скорости.

Литая особо тяжелая смесь с ОК более 16 см укладывается гравитационным способом. При меньшей подвижности необходимо виброуплотнение.

Наличие тяжелого заполнителя, особенно металлического, в виде чугунной дроби делает особо тяжелые смеси склонными к расслоению, что приводит не только к снижению механических характеристик конструкции, но и опасности прострела излучений через защиту.

Расслоение может иметь место при транспортировке смеси (наиболее вероятно при использовании автосамосвалов, как это имело место ранее), при укладке и особенно при уплотнении, в процессе вибрирования. Проработка бетонной смеси осуществляется вибраторами с гибким валом. Продолжительность вибрирования в одной точке зависит от подвижности, состава, плотности смеси. Этот параметр определяется опытным путем и обычно не превышает 20 с. Отдельные участки прорабатываются штыкованием.

Вопросы складирования, подачи и дозирования составляющих особо тяжелого бетона решаются с учетом климатических условий, особенностей площадки строительства.

Заполнители хранятся на складе бетонного завода, для чего выделяются отдельные отсеки для окатышей и окалины. Склад в зависимости от климатических условий может быть открытым, с навесом или крытым.

Подача к бетоносмесительной установке осуществляется по штатной схеме с использованием транспортера бетонного завода. На время приготовления особо тяжелой смеси выделяется технологическая цепочка: расходные бункеры, дозаторы, бетоносмеситель.