PAGEPAGE6核電站建設(shè)中的天然建筑材料（人工骨料）調(diào)查【摘要】本文在對核電站建設(shè)中混凝土的人工骨料的調(diào)查任務(wù)及方法進行了探討，提出在核電站選址階段應重點加強該方面的工作，以確保核電站后續(xù)建設(shè)的順利開展。0前言隨著石油、天然氣和煤的成本不斷攀升，一度受到冷落的核能發(fā)電,在國際能源結(jié)構(gòu)中的地位將逐步提高，種種跡象表明，目前歐美不少國家正在調(diào)整能源政策，擴大核電比重，以解決未來的電力需求。2006年，我國政府也審議并原則通過《核電中長期發(fā)展規(guī)劃（2005—2020年）》，核電發(fā)展戰(zhàn)略由“適當發(fā)展”向“積極發(fā)展”轉(zhuǎn)變，這一政策的調(diào)整也給中國核電建設(shè)帶來一個新的契機。國務(wù)院剛剛審議通過的《核電中長期發(fā)展HYPERLINK"/zt/ztqygl_guihua/index.shtml"規(guī)劃》預計，到2020年，我國的核電裝機容量將從現(xiàn)在的870萬千瓦達到4000萬千瓦。4000萬千瓦的容量意味著還需要新開工建設(shè)30臺左右的百萬千瓦級核HYPERLINK"/list/pj.shtml"電機組，核電建設(shè)將在這15年的時間里翻一番。核電站選址工作也日益成為今后幾年里的重中之重。核電工程建設(shè)期間需用大量的砂、碎石，以已建核電站為參考，4臺機組混凝土用碎石、砂量約350萬m3，用量較大，加之采石場配套設(shè)施建設(shè)、攪拌站生產(chǎn)線建設(shè)費用較高，工程地區(qū)附近有無足夠數(shù)量的材料資源，往往影響到核電建設(shè)工程造價的高低。因此，天然建筑材料調(diào)查是核電站建設(shè)中不可缺少的項目，尤其在核電站選址階段，現(xiàn)已成為核電站可行性研究階段評價的內(nèi)容之一。1天然建筑材料調(diào)查任務(wù)、對象與要求1.1天然建筑材料調(diào)查任務(wù)核電站的天然建筑材料調(diào)查任務(wù)主要是查明核電站附近區(qū)域是否有符合核島、常規(guī)島等建(構(gòu))筑物混凝土用人工骨料的原巖料源，并評價其適宜性和可行性。調(diào)查過程具體可分為：普查、初查、詳查三個階段，在實際工作中，如果調(diào)查的原巖料源性質(zhì)穩(wěn)定，儲量滿足工程需要，可視工程需要將初查、詳查合并為一次性勘察進行，但在試驗數(shù)量等方面要滿足詳查階段要求。天然建筑材料勘察的主要任務(wù)具體為：①在工程附近地區(qū)調(diào)查天然產(chǎn)地和分布范圍；②測試各類材料的物理性質(zhì)和技術(shù)性質(zhì)，評價材料的適用性；③估算產(chǎn)地的天然存儲量；④查明產(chǎn)地的開采條件和運輸條件；⑤評價材料開采對環(huán)境的影響等。1.2調(diào)查對象人工骨料費用較高，天然骨料相對較便宜，但鑒于核電工程骨料需要量較大，采用人工骨料在量上有保障。如遼寧紅沿河核電站、田灣核電站等核島、常規(guī)島均為人工骨料。根據(jù)以往其它核電的經(jīng)驗，石料開采過程中一些特大塊碎石可用于海堤和回填，尤其工程中所需的護坡石料，同時，骨料生產(chǎn)中所產(chǎn)生的一些副產(chǎn)品，如石粉、石屑等可用于管線等其它相關(guān)工程由于核電站建設(shè)的特殊性，在實際工程中，對天然砂源調(diào)查較少，天然砂源性質(zhì)不穩(wěn)定，儲量難以滿足工程需要，加之存在征地、采砂證辦理、環(huán)境治理等方面的難度，一般核電站建設(shè)中都不對天然砂源進行調(diào)查。核電工程是目前安全等級最高的民用項目工程，目前的核電建（構(gòu)）筑物均是以穩(wěn)定基巖作為地基，在許多核電站建設(shè)中，由于核島、常規(guī)島部位一般都是初始標高較高的地段，核電站建設(shè)中存在核島、常規(guī)島需負挖的情況，由于負挖方量較大，堆放困難，業(yè)主都有意對負挖的基巖進行調(diào)查研究，以確定上述基巖是否滿足人工骨料要求，如果質(zhì)量滿足要求，可進行臨時堆放，以備作為人工骨料料源。在已運行和在建的核電站中，一般把花崗巖作為主要的調(diào)查對象開展工作，而對安山巖、玄武巖等火成巖及大部分沉積巖（硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖）不作過多調(diào)查，其主要是由于上述巖性中存在堿活性成分，性質(zhì)不穩(wěn)定，難以保證其質(zhì)量。骨料的堿活性反應被譽為“混凝土的癌癥”，所以將堿活性試驗合格作為人工骨料的選擇前提。核電站的人工骨料選擇工作要與工程的實際需要緊密結(jié)合。工作開始時，首先要了解工程所需的材料種類、用途和數(shù)量。在調(diào)查進行中，隨時根據(jù)發(fā)現(xiàn)的材料種類、質(zhì)量和儲量情況調(diào)整調(diào)查對象和目標。1.3調(diào)查要求核電站人工骨料調(diào)查主要是對核島、常規(guī)島等建(構(gòu))筑物混凝土用人工骨料的原巖料源進行的，根據(jù)現(xiàn)有核電站，混凝土最高標號為C60，這就對混凝土的人工骨料提出了較高的要求，需對料源進行大量的室內(nèi)試驗，以確定其質(zhì)量性質(zhì)是否滿足工程要求。大量的室內(nèi)試驗均以原巖堿活性試驗合格為前提，充分利用勘探孔巖樣進行室內(nèi)分析試驗，在堿活性試驗合格以后，方進行后續(xù)試驗檢測。2天然建筑材料調(diào)查方法人工骨料調(diào)查以現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查為前提，以地質(zhì)鉆探、地質(zhì)測繪為主，輔之以聲波測試、槽探等手段，并充分利用勘探孔巖樣進行室內(nèi)分析試驗。普查階段按1/10000~1/5000，初查階段按1/5000~1/2000，詳查階段按1/2000~1/1000的精度進行地質(zhì)測繪，對地質(zhì)條件復雜的地段和重要的地質(zhì)現(xiàn)象作重點調(diào)查。充分利用地質(zhì)鉆探孔進行巖芯采集，對可開采深度內(nèi)揭露到的地層進行地質(zhì)編錄，描述巖性、風化程度、無用夾層、斷層、裂隙發(fā)育情況及充填物等內(nèi)容，并記錄地下水位、取樣位置和編號、巖芯采取率等。必要時可布置一些原位測試，如聲波測井試驗等。3室內(nèi)試驗3.1取樣數(shù)量及方法取樣組數(shù)應按巖性、風化程度分別取樣，同一巖性不少于5組，同一風化層取樣數(shù)量不應少于3組；取樣應在鉆孔巖芯中選取和坑槽、探硐壁鑿取。3.2試驗內(nèi)容3.2.1原巖試驗試驗項目為：塊體密度（天然飽和），塊體密度（干），吸水率，抗壓強度（飽和φ50×50），抗壓強度（烘干φ50×50），化學成分（全分析），巖石堿活性等。3.2.2人工骨料軋制試驗項目試驗目的是了解調(diào)查區(qū)內(nèi)石料的可加工性及加工成混凝土骨料的合格性。細骨料試驗項目為：砂氯離子，砂級配，砂含泥量，砂泥塊含量，砂石粉含量，砂堅固性，砂有害物質(zhì)（輕物質(zhì)），砂有害物質(zhì)（硫酸鹽及硫化物），砂有害物質(zhì)（有機物），砂有害物質(zhì)（云母含量），砂表觀密度，砂堆積密度，砂緊密密度，砂含水率，砂吸水率。粗骨料試驗項目為：碎石顆粒級配，碎石針片狀，碎石含泥量，碎石泥塊含量，碎石堅固性，碎石有機物，碎石氯離子，碎石硫酸鹽及硫化物，碎石表觀密度，碎石堆積密度，碎石緊密密度，碎石含水率，碎石吸水率。4儲量計算通過儲量計算以確定可采資源的數(shù)量，通常以體積表示，單位為m3。在儲量計算之前，首先根據(jù)各類材料的物理力學性質(zhì)指標，結(jié)合工程要求的質(zhì)量標準評定材料的適用程度，確定有用層和無用層。其次根據(jù)平面地質(zhì)圖圈定有用層的分布面積，有用層中夾有薄的無用層時，必須扣除。通常采用的方法主要有平均厚度法、平行斷面法、三角形法等，隨著計算機水平的逐漸提高，現(xiàn)在大量采用計算機三維法進行儲量計算，提高了計算精度。5結(jié)束語隨著國內(nèi)大量核電站選址工作的開展，人工骨料的選址工作也日益被重視，混凝土骨料方面的投資也成為核電站建設(shè)投資預算中很重要的一部分，以遼寧紅沿河核電站為例，人工骨料料場征地、采石場運輸?shù)缆方ㄔO(shè)、生產(chǎn)線安裝、攪拌站及其輔助設(shè)施建設(shè)等投資達數(shù)億元，在核電站投資中占的比例很大，而其中人工骨料料場的選址、道路建設(shè)又成為很重要的一部分。選擇原巖質(zhì)量好，道路運輸方便，可開采儲量高的料場場址是核電站建設(shè)中必需的，希望在以后的選址工作中加強此方面的工作及研究，以確保后續(xù)工程的順利開展，也希望本文能為日益發(fā)展的核電建設(shè)起到一定參考作用。參考文獻1《建筑用砂》中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2002.2.12《建筑用卵石、碎石》中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2002.2.13《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標準及檢驗方法》中國建筑科學研究院1993.104《普