A hazai atomerőművi kapacitás fenntartását szolgáló erőmű bővítés építése során szükségszerű a hazai alapanyagok széleskörű felhasználása különös tekintettel azon építési anyagokra, amelyek olyan nagy tömegben kerülnek beépítésre, mint a beton.
Az épületszerkezetek megvalósulásának minden tekintetben el kell érnie az nukleáris ipar nemzetközileg megkövetelt minőségi normáit, biztosítani kell bizonyos területeken a csereszabatosságot is, hiszen függetlenül attól, hogy ki a fővállalkozó, egyes részegységek nemzetközi kooperációban valósulnak meg.
Az atomerőművi építkezésnél korábban alkalmazott építési anyagok már részben nem állnak rendelkezésünkre, részben pedig a modernizálódott technológiák miatt eredeti állapotukban alkalmatlanok a szerkezetek megvalósításához. A megemelt minőségi követelmények és azok nemzetközi, nukleáris ipari elfogadásához szükséges az ellenőrzési módszerek kiterjesztése is, ennek során figyelembe kell venni a vonatkozó nemzetközi szabályozásokat.
Projektünk fő célja volt olyan új vizsgálati módszerek kifejlesztése, amelyek alkalmasak a nukleáris iparban is alkalmazásra kerülő betonok minősítésére. Két fontos tulajdonságot vizsgáltunk a projekt keretein belül, amelyek az általános betonminősítésben nem szerepelnek. Ezen vizsgálatok a felaktiválódás és sugárállóság, valamint a hosszú idejű magas hőmérséklet hatása.
A felaktiválódás vizsgálata során elemeztük a betonalkotókat, ezen elemzés eredményei alapján lehet következtetni az élettartam végén a beépített szerkezet aktivitására. Ezáltal optimalizálható már az építkezés megkezdése előtt a leszerelés költsége. Az építkezés során, a speciális szerkezetekhez felhasznált összes anyag vizsgálatát el kell végezni a megfelelő időben, hogy azonosítható és kiszűrhető legyen az adott helyen beépítésre alkalmatlan anyag. Ehhez ki kell dolgozni egy jól ütemezett mintavételi és vizsgálati rendszert.
A sugárállóság vizsgálat során az alapanyagok, illetve a habarcs és beton próbatestek sugárzás által okozott változását vizsgáltuk, mely befolyásolja azok minőségét.
A besugárzás során a próbatestek rövid idő alatt megkapták az erőmű teljes élettartama alatt rájuk váró dózis mennyiséget. Az intenzív öregítés sugárzás következtében, nagymértékben felaktiválódtak a próbatestek, melyeket a szokásos körülmények között lehetetlen vizsgálni. Kidolgoztunk egy vizsgálati módszert, amely lehetővé teszi, hogy a még kezelhető aktivitású habarcs és beton próbatestek tulajdonságainak egy részét vizsgálni lehessen. Ezen vizsgálatok alapján következtethettünk a keverék minőségére.
Az atomerőművi környezetben a reaktor közelében elhelyezkedő beton szerkezeteket magasabb hőmérsékleti hatás éri. Ezért a magas hőmérsékleti körülmények modellezésével szükséges vizsgálni a beépítésre szánt betonok tulajdonságainak változását.
Az általunk kidolgozott öregítési vizsgálat során több lépcsőben, kombinált hőkezelést kaptak a habarcs és beton próbatestek. Majd vizsgáltuk a kezelt próbatestek jellemző tulajdonságait.
A fent leírt vizsgálatok alapján ki lehetett választani az atomerőművi környezetben alkalmazható, a speciális körülményeknek ellenállóbb betonkeverékeket.
Kutatásunk során több modellkeveréket készítettünk, amelyek előfordulhatnak az erőmű építkezés során. Ezen keverékekből készített próbatestek vizsgálatával fejlesztettük a vizsgálati módszereinket. A vizsgálataink során hasznos információkat kaptunk a felhasznált betonalkotókkal és az elkészített keverékekkel kapcsolatosan. Ezen információk felhasználhatók az építkezés során készítendő betonkeverékek tervezésénél is.
A megfelelőség megállapítását nem egyszerűsíti az a körülmény, hogy a majdan kivitelezendő betonozási technológiák pontos megoldásai még nem kidolgozottak, ezért a megfelelőség elbírálása a jelenleg rendelkezésre álló ismeretek, a betontechnológia általános szempontrendszereire alapulhat. A későbbi tervezések előrehaladtával kell az újabb kritériumok szerint a jelenlegi kutatásunk eredményeit felülvizsgálni vagy kiterjeszteni és esetlegesen újabb anyagokat a vizsgálatokba bevonni, vagy az alkalmasak köréből kirekeszteni. A minősítési szempontrendszer változásával szükségessé válhat további vizsgálati módszer kifejlesztése is.
Látható, hogy a beton keveréket alkotó komponensek kiválasztásához igen sok tényezőt kell figyelembe venni, és mivel a nukleáris iparban a kipróbált – igazolt – műszaki gyakorlatot biztonsági alapelvként kell elfogadni, a kísérleti kémia-fizika és technológia alaplépésein végig kell haladni.
Jelen kutatási munka csak a legszükségesebb és a projekt keretében rendelkezésre álló alapanyagok megfelelőségek megállapítását szolgálta sugárállóság szempontjából, melyet alvállalkozók közreműködésével végeztünk (MTA Energiakutató INT.;SZIKKTI). A szakirodalmi adatok és a kísérleti munka eredményeinek alapján vizsgálati programot készítettünk elő, melyet az építési technológia megismerése után lehet véglegesíteni.

Összeállították:
Dr. Kovács Károly, anyagtudományi szakértő, ÉMI Nonprofit Kft.
Kornéli Ferenc, szakértő mérnök, ÉMI Nonprofit Kft.
Murányi Roland, szakértő mérnök, ÉMI Nonprofit Kft.
Tóth Péter, főmérnök, ÉMI Nonprofit Kft.
Séra István, anyagtudományi szakértő, ÉMI Nonprofit Kft.

Elérhetőség:
ÉMI Építésügyi Minőségellenőrző Innovációs Nonprofit Kft.
Székhely: H-2000 Szentendre, Dózsa György út 26.
Postacím: H-2001 Szentendre, Pf. 180.
e-mail: fkorneli@emi.hu

A projekt a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap támogatásából valósult meg.