欧美以核电特种混凝土技术打压中国，看中国工程师如何上演绝地反击！

来源：混凝土网 

2022年6月12日8时50分， 海南昌江核电二期工程项目4号机组4RC内壳1段混凝土浇筑开始，标志着4号机组核岛又一一级里程碑节点提前完成。

4RC内层安全壳结构（内层安全壳，后续简述为“内壳”）置于标高-8.000m反应堆厂房基础之上，为圆筒形预应力钢筋混凝土结构，包括圆柱体部分和半球形穹顶。 4RC内壳1段筒壁厚为1.9m，浇筑层高2.1m，混凝土方量约600m3。 内壳施工过程中，存在着钢衬里工程、钢筋工程、预应力系统工程、模板及预埋件工程的穿插施工，交叉作业频繁，工序协调复杂，施工进度、质量、安全风险控制困难。

谁能想到，早在2007年，当时我国 特种混凝土技术还非常落后，在建设广东台山核电站时，我国的工程师们便和法国工程师们针对混凝土问题起了冲突， 因为台山核电站是由中广核集团与法国电力公司合资经营的，所以不仅有我们国家的工程师参与建造，还有法国的工程师们。

争论的焦点就是到底该使用哪国的混凝土 ，法国工程师坚持使用本国的混凝土，因为法国工程师认为既然建造的是核电站，那么对混凝土的要求就很高，假如发生安全事故，导致高温核燃料泄露，那结果将不堪设想。

听了这个报价，在场的中国工程师们都倒吸了一口凉气：这个报价简直就是离谱他妈给离谱开门-离谱到家了！

法国人的混凝土比中国的到底好在哪啊

为啥他们就如此笃定我们拿不出同类型产品呢？

法国当时所使用的特种混凝土叫作 牺牲混凝土 ， 这种核心材料是能够保证核燃料不泄露的关键， 假如核电站不幸地发生了严重事故，那么 牺牲混凝土中的氧化铁能够立即氧化反应堆芯熔融物中的锆，降低堆芯熔融物种的高放射性成分，降低其温度以及减少安全壳内部的压力，这样能够防止反应堆堆芯熔融物穿透地板造成核污染，而且也不容易发生爆炸事故了。

除此之外， 牺牲混凝土的二氧化硅也能够防止放射性物质大量释放出来， 造成严重的核污染 。

所以这种混凝土技术可以说是非常的先进和发达了。

这里再介绍一下背景知识，全世界的核电技术主要经历了三代。

       

我国在第二代阶段末才正式加入世界核电大舞台， 技术落后自然是不用说的。比如密封核反应堆的C型密封环技术，美国就对我们国家垄断了几十年。

这种C型密封环对于防止核反应堆中放射性物质的泄露是至关重要的， 2011年日本福岛核电站的事故就是因为C型密封环被熔化了，才导致严重的核污染。

而我国一直无法自主地研制出这种C型密封环，只能向美国进口，但是美国却连年涨价，并且交货时间也由美国说了算，我们简直是被美国牵着鼻子走。

看完 牺牲混凝土 的来历，咱们再说下牺牲混凝土的作用机制，假如核电站不幸发生严重事故，其堆坑区必然会不断积累高温堆芯熔融物， 此时牺牲混凝土在高温炙烤下就会熔化，然后与堆芯熔融物混合给其降温。

牺牲混凝土中的氧化铁（Fe2O3）还能够在第一时间内氧化堆芯熔融物中的锆，使其没有接触水产生氢气的机会，从而避免发生爆炸，另外牺牲混凝土中的二氧化硅（SiO2）还可以在高温下形成玻璃态基体，把有放射性的裂变产物固定在其内，防止其扩散至外界造成严重的辐射事故，可谓“一材多能”。

我们可以试想下，假如当年日本人也有牺牲混凝土这种神奇材料，那么福岛第一核电站的1至4号机组也就不会发生氢气爆炸，后续对环境的影响也就不会如此之大了！

牺牲混凝土安全效果好，同样也很难造，这主要是因为其 配方和普通混凝土差别巨大 ，就以文中开头法国人针对台山核电站所提的混凝土指标要求来说， 氧化铁（Fe2O3）和二氧化硅（SiO2）的质量分数总和不低于53.4%才能确保堆芯熔融物中的单质锆能够被全部氧化，而普通混凝土远达不到这个指标。

除了成分问题，牺牲混凝土还要求有较强的高温抗爆裂性，毕竟核反应堆一旦发生事故，内部温度可以轻松达到2000℃，普通混凝土内部水分蒸发叠加碳酸钙（CaCO3）分解生成的二氧化碳（CO2）气体，会产生强大的诱导应力，导致普通混凝土剥落甚至是爆裂，而为了解决这个问题，就得需要添加一种高分子纤维材料，至于是什么材料，那可就是法国人的核心机密了。

“难道我们就真的这样被法国人揉捏了吗？”会议结束后，不甘心的中国工程师们讨论着。

核电专业工程师们对于这种特殊材料束手无策，他们决定请场外嘉宾求援：负责台山核电站现场构筑物施工的中建电建公司！

就这样，由中建二局旗下中建电力公司牵头组建的牺牲混凝土科研攻关小组成立，成员们信心满满，决意打一场突围战。

但破解被法国人严防死守的牺牲混凝土技术谈何容易？

有关于此种材料的可参考资料少之又少，成品样本也很难获得，逆向研发难如登天，只能从头开始， 从海量的材料配比和成分调整一点点的出数据看效果，然后再根据效果稍好的小试实验数据进行放大化中试实验，上机模拟核反应堆事故条件，考核新材料的性能。

要说给全世界最聪慧的种族排行，中国人一定名列前茅，虽然在各项世界高科技领域一度落后，但被卡脖子久了之后爆发出来的潜力则是十分惊人！中建二局的工程师们也不例外，通过5年的不间断研发， 他们最终利用中国生产的高分子纤维材料完美改性牺牲混凝土，不但能够大幅减少原材料的浪费，还在国际上首次利用X-CT等现代测试技术揭示了牺牲混凝土在高温下的劣化机理，更不用说连法国人都没有的更符合实际的MCCI数值仿真模型！

2019年，位于广东省台山市赤溪镇的台山核电站正式并网运行，我们在全球范围的核电技术竞赛中，又成功地追上了一局！

转眼间，已是2022年，如今我们凭借自己的核电技术早已在世界舞台上有了一席之地，在这个看似不可能的大翻盘背后，有着无数中国工程师、科学家们的付出！