Легкий жаростойкий бетон для шахты реактора

• Автор: Магомедов, Ахмед Далгатович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Влияние конструктивного решения ядерного реактора на

выбор материалов, применяемых для его строительства.

1.1.1. Выводы.

1.2. Анализ существующих видов жаростойких бетонов для предварительной оценки возможности их использования в реакторостроении

1.2.1. Выводы.

1.3. Гипотеза работы. Цель и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ТРЕБОВАНИЙ К ЖАРОСТОЙКОМУ БЕТОНУ И ОЦЕНКИ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
2.1. Обоснования требований, предъявляемых к жаростойким бетонам для ядерного реактора с теплоносителем из жидкого свинца
2.1.1. Выводы.
2.2. Анализ и оценка исходных материалов, которые могут
быть использованы для жаростойкого бетона шахты
реактора
2.2.1. Выводы.
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЕ. МЕТОДИКА
исследований
3.1. Характеристика исходных материалов.
3.2. Методика исследований
3.2.1. Определение физикомеханических характеристик
3.2.2. Определение теплофизических параметров
3.2.3. Определение физикохимических характеристик
3.2.4. Определение совместимости жаростойкого бетона с
жидким свинцом .
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ШЛАКОПЕМЗОБЕТОНА И КЕРАМЗИТОБЕТОНА НА ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОМ ЦЕМЕНТЕ И ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЕ
4.1. Жаростойкие бетоны с заполнителем из шлаковой пемзы на основе высокоглиноземистого цемента и портландцемента.
4.1.1. Жаростойкий шлакопемзобетон на высокоглиноземистом цементе.
4.1.2. Физикохимические исследования жаростойкого шлакопемзобетона на высокоглиноземистом цементе.
4.1.2.1. Рентгенографический и спектральный анализ
исходных материалов и шлакопемзобетона.
4.1.2.2. Термографический анализ
4.1.2.3. Оптический анализ.
4.1.3. Подбор состава шлакопемзобетона на ВГЦ Талюм.
4.1.4. Жаростойкий шлакопемзобетон на портландцементе
4.1.5. Исследования совместимости с жидким свинцом жаростойких бетонов на ВГЦ и портландцементе с заполнителями из шлаковой пемзы.
4.1.6. Выводы
4.2. Жаростойкие бетоны с керамзитовым заполнителем на основе
портландцемента и высокоглиноземистого цемента.
4.2.1. Петрографические исследования жаростойкого бетона с керамзитовым заполнителем на основе вяжущего из портландцемента
4.2.2. Определение огневой усадки жаростойкого керамзитобетона
на основе вяжущего из портландцемента.
4.2.3. Исследование влияния различных видов термообработки на прочность и изменение прочности жаростойкого керамзитобетона на портландцементе в зависимости
ф от возраста бетона
4.2.4 Жаростойкие бетоны с керамзитовым заполнителем
на высокоглиноземистом цементе
4.2.5. Подбор состава керамзитобетона на основе ВГЦ Талюм
4.2.6. Выводы
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ЖАРОСТОЙКИХ БЕТОНОВ ДЛЯ ШАХТЫ РЕАКТОРА
5.1. Требования к исходным материалам
5.2. Краткие данные о технологии изготовления
жаростойкого бетона.
5.3. Составы и основные свойства теплоизоляционных жаростойких бетонов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Толщина биологической защиты достигает несколько метров и в основном зависит от интенсивности у излучений и средней плотности бетона. В некоторых случаях для уменьшения воздействия тепловых нейтронов и у излучений используют водяную защиту. Более подробную информацию о различных материалах, применяемых при строительстве ядерных реакторов и требований к ним можно найти в специальной литературе, например, в книге Комаровского А. Рассмотрим только бетоны, использованные при строительстве ядерных реакторов. В биологической защите применяют обычный тяжелый бетон, бетоны с заполнителями из лимонитовых, магнетитовых, гематитовых и баритовых руд, бетоны с железным скрапом и борными добавками. Основная задача при разработке этих бетонов получить бетоны с наибольшей средней плотностью не менее кгм3 и наибольшим содержанием воды, которая не испаряется при температуре 0С. От средней плотности бетона и количества воды фактически водорода зависит толщина биологической защиты. НИИЖБ б. ЦНИИПС Десовым А. Е. , Мироновым С. А. и Пономаревым К. К. . Установлено, что все перечисленные виды бетонов можно применять в реакторах при температуре не более 0С. При использовании бетона одновременно в качестве тепловой и биологической защиты, т. С. В связи с этим Комаровский А. Н. отмечает о большом интересе реакторостроителей к жаростойкому бетону, выдерживающему температуру до 0С . В связи с этим Поспеловым В. П. и другими были проведены исследования по разработке жаростойких бетонов с гематитовым, магнетитовым, хромомагнезитовым, хромитовым заполнителями на портландцементе и жидком стекле. В качестве тонкомолотых добавок использовались добавки из тех же материалов, что и заполнители. Были сделаны выводы о целесообразности использования указанных видов бетона в реакторостроении при температурах до С. Но с автором нельзя согласиться в части целесообразности применения бетонов на портландцементе с тонкомолотыми добавками, которые связывают оксид кальция только при 0С. Если такой бетон будет нагрет до температур меньше 0С, то может произойти его разрушение при остановке реактора. Основной задачей при разработке жаростойких бетонов было достижение их наибольшей средней плотности и стойкости при высоких температурах. В настоящее время проектируют новые экологически безопасные реакторы, в которых роль тепловой и биологической защиты отводится теплоносителюрасплавленному свинцу. С. Обычный тяжелый бетон должен обеспечить геометрическую неизменяемость реактора и воспринимать статические и динамические нагрузки. Остановимся более детально на конструктивном решении новых реакторов, на примере реактора БРЕСТ ОД 0 с теплоносителем из расплавленного свинца, с целью конкретизировать требования к жаростойким бетонам в этом типе реакторов. Шахта реактора выполняется в виде железобетонного корпуса с полостями боксами для реактора и четырех теплообменников с трубопроводами. Разрез и план шахты в эскизном варианте представлены нарис. Реактор размещается внутри центральной полости корпуса в емкости, образуемой внутренним несущим лайнером, выполненным из нержавеющей стали толщиной мм, имеющим цилиндрическую форму с переменным сечением 0 и мм, высотой 0 мм и днище заданной кривизны. Масса лайнера составляет ,7 тн. Внутренний лайнер по существу является корпусом реактора. Реактор непосредственно загружается в лайнер и после соответствующей наладки оборудования полость лайнера заполняется расплавленным свинцом при заливке температура 0С. Вокруг реактора расположены крестообразно на расстоянии мм от его оси теплообменники, каждый в своем боксе корпуса. Внутренние лайнеры боксов теплообменников выполнены также из нержавеющей стали толщиной мм. Лайнеры теплообменников имеют цилиндрическую форму с внутренними диаметрами и мм в верхней части и криволинейное днище заданной формы. Общая высота лайнеров состЛвляет 0 мм. Масса одного лайнера порядка ,1 тн. Внутренние лайнеры реактора и теплообменников скрепляются герметично вставками из той же стали. Компоновка лайнеров реактора и теплообменников определяет всю геометрию шахты. Рис. Вертикальный разрез шахты реактора.