一种防静电防辐射混凝土的制作方法

本技术涉及建筑材料，尤其是涉及一种防静电防辐射混凝土。

背景技术：

1、防辐射混凝土又称屏蔽混凝土、防射线混凝土，容重较大，对γ射线、x射线或中子辐射具有屏蔽能力，不易被放射线穿透的混凝土。防辐射混凝土中的胶凝材料一般采用水化热较低的硅酸盐水泥，或高铝水泥、钡水泥、镁氧水泥等特种水泥；用重晶石、磁铁矿、褐铁矿、废铁块等作骨料；加入含有硼、镉、锂等的物质，可以减弱中子流的穿透强度。

2、防辐射混凝土常用作铅、钢等昂贵防射线材料的代用品，能够屏蔽x射线、γ射线和中子辐射作用，用于原子能反应堆、粒子加速器，以及工业、农业和科研部门的放射性同位素设备的防护。

3、在目前的防辐射混凝土中，多用重晶石作为防辐射用集料，重晶石比重为4300kg/m3-4700kg/m3，主要产于陕西、湖北、山东等地，由于该材料较脆，从各地取得的原材料多棱角，多针片状，不利于泵送。

4、同时混凝土在制备、使用过程中会由于各种原因而产生的静电荷积累现象，这些静电荷的积累可能导致以下问题：火灾或爆炸风险，静电荷在某些情况下可能产生电火花或电弧，这可能会点燃易燃物质或导致爆炸；电击风险，如果工作人员接触到带有静电荷的混凝土结构，可能会因静电荷放电而遭受电击；信号干扰，对于一些电子设备或控制系统，静电荷的积累可能会对其信号传输造成干扰，从而影响设备的正常运行；以及腐蚀和损伤，静电荷的积累还可能会引起材料的腐蚀和损伤，特别是在一些高湿度的环境中，这种腐蚀和损伤会更加明显。

5、因此，急需提供一种防静电防辐射性能优异的混凝土。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种防静电防辐射性能优异的混凝土，本技术提供一种防静电防辐射混凝土。

2、一种防静电防辐射混凝土，包括以下重量份数原料：水泥250-380份，钢渣70-200份，河砂500-750份，碎石600-800份，水125-190份和添加剂35-65份；

3、其中，所述添加剂为锶铁氧体和硼化铪中的一种或两种。

4、通过采用上述技术方案，本技术采用特定配比以及特定组分制备的混凝土具有优异的防静电防辐射性能。

5、锶铁氧体具有优异的导电性能，可以有效地传递和释放静电荷，降低混凝土表面的静电电位，以及有效地吸收和散射电磁波能量，并且还可以通过其磁性性质对电磁波进行调制，使其转换为热能或其他形式的能量，从而减少电磁辐射的危害；同时，锶铁氧体还可以与混凝土中的其他组分发生相互作用，形成更加稳定的物理和化学键合，从而提高混凝土的耐久性和安全性。

6、硼化铪具有微小的导电通道，可以有效地传递和释放静电荷，从而降低混凝土表面的静电电位，并且改善混凝土的微观结构和提高其致密度来进一步增强其抗静电性能，可以减少混凝土内部的微裂纹和微孔，从而减少静电荷在混凝土表面聚集的可能性；同时硼化铪具有优异的高温力学性能和抗氧化性能，能够在高温、高压和极端环境下保持其稳定性，以及提高混凝土的抗辐射性能和力学性能。

7、可选的，所述添加剂的重量份数为42-55份。

8、优选的，所述添加剂的重量份数为50份。

9、通过采用上述技术方案，本技术采用更优份数的添加剂，制备得到的混凝土的综合性能更加优异。

10、可选的，所述添加剂的重量与所述水泥、所述钢渣的重量之和的比为0.07-0.144:1。

11、可选的，所述添加剂为锶铁氧体和硼化铪。

12、可选的，所述锶铁氧体和所述硼化铪的重量比为1-1.5:1。

13、优选的，所述锶铁氧体和所述硼化铪的重量比为1:1、1.2:1和1.5:1。

14、通过采用上述技术方案，本技术采用特定配比的锶铁氧体和硼化铪复配体系，制备的混凝土的综合性能更加优异，可以有效的提高混凝土的防辐射性能。

15、可选的，将锶铁氧体替换为改性锶铁氧体，所述改性锶铁氧体的原料包括表面处理剂、聚氨酯乳液和锶铁氧体，所述表面处理剂、所述聚氨酯乳液和所述锶铁氧体的重量比为4:100:30。

16、可选的，所述表面处理剂由重量比为3:1:100的六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠和乙醇溶液混合得到。

17、其中，改性锶铁氧体的制备方法为：

18、1)取六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠和乙醇溶液混合得到表面处理剂；

19、2)将步骤1)制备得到的表面处理剂放入聚氨酯溶液中混合搅拌得到改性聚氨酯溶液；

20、3)取锶铁氧体放入步骤2)制备得到的改性聚氨酯乳液中进行超声处理后干燥，得到锶铁氧体ⅰ，并将干燥后的锶铁氧体ⅰ继续放入改性聚氨酯乳液中，进行超声、干燥处理，重复多次，得到改性的锶铁氧体。

21、优选的，所述步骤1)中的六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠和乙醇溶液的重量比为3:1:100；

22、优选的，所述步骤3)中的重复多次是指重复2、3、4、5或6次；

23、优选的，所述步骤3)中超声处理的频率为30khz，超声处理时间为15min。

24、具体的，改性锶铁氧体的制备方法为：取重量比为3:1:100的六偏磷酸钠、十二烷基硫酸钠和乙醇溶液混合得到表面处理剂，将表面处理剂放入聚氨酯溶液中混合搅拌得到改性聚氨酯溶液后，取锶铁氧体放入改性聚氨酯乳液中进行超声处理后干燥，得到锶铁氧体ⅰ，并将干燥后的锶铁氧体ⅰ继续放入改性聚氨酯乳液中，进行超声、干燥处理，重复此步骤6次，得到改性的锶铁氧体，其中，超声处理的频率为30khz，超声处理时间为15min；表面处理剂、聚氨酯乳液和锶铁氧体的重量比为4:100:30。

25、通过采用上述的技术方案，本技术采用的锶铁氧体用聚氨酯乳液进行包裹改性，有效地提高了锶铁氧体的分散性和相容性，使得锶铁氧体更加均匀地分布在混凝土中，形成更加稳定的结构，进一步提高了混凝土的防静电和防辐射性能，避免了锶铁氧体因自身的磁性发生团聚，进而影响整体的防辐射性能。

26、可选的，所述钢渣的平均粒径为1-5mm。

27、可选的，所述河砂的细度模数为2.3-2.9。

28、可选的，所述碎石的平均粒径为6-15mm。

29、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

30、1.本技术采用特定配比以及特定组分制备的混凝土具有优异的防静电防辐射性能；

31、2.锶铁氧体具有优异的导电性能，可以有效地传递和释放静电荷，降低混凝土表面的静电电位；以及有效地吸收和散射电磁波能量，并且还可以通过其磁性性质对电磁波进行调制，使其转换为热能或其他形式的能量，从而减少电磁辐射的危害；同时，锶铁氧体还可以与混凝土中的其他组分发生相互作用，形成更加稳定的物理和化学键合，从而提高混凝土的耐久性和安全性；

32、3.硼化铪可以有效地传递和释放静电荷，从而降低混凝土表面的静电电位，并且改善混凝土的微观结构和提高其致密度来进一步增强其抗静电性能，可以减少混凝土内部的微裂纹和微孔，从而减少静电荷在混凝土表面聚集的可能性，以及提高混凝土的抗辐射性能。

33、具体实施方式

34、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

35、本技术设计了一种防静电防辐射混凝土，包括以下重量份数原料：水泥250-380份，钢渣70-200份，河砂500-750份，碎石600-800份，水125-190份和添加剂35-65份；

36、其中，所述添加剂为锶铁氧体和硼化铪中的一种或两种。

37、一种防静电防辐射混凝土的制备方法：依次加入水泥、钢渣、河砂、碎石、水和添加剂混合搅拌，制备防静电防辐射混凝土。