一种防辐射混凝土及其制备方法与流程

本发明属于混凝土，特别涉及一种防辐射混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、核电工程建设很重要的一个环节即为核电堆辐射屏蔽。核电堆辐射屏蔽一般主要考虑γ射线和中子辐射。γ射线的电离能力弱、穿透力强，其屏蔽材料为密度较大的物质，如铅、钨、铁及其合金等。中子质量与质子很接近，不带电，只与原子核相互作用，所以富含氢、硼、锂等轻元素材料是理想的中子屏蔽材料。γ射线和中子辐射综合屏蔽材料为既含有轻元素(氢、硼、锂等)又含有重元素(铅、钨、铁等)的物质。普通混凝土难以起到良好的防辐射作用。

2、因此，如何提供一种防辐射混凝土及其制备方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种利用蛇纹石作为粗细骨料、铅渣作为粗骨料部分取代天然骨料，与再生微粉掺合料制备一种防辐射混凝土及制备方法。本发明采用的蛇纹石属于富含轻元素氢的天然矿石，与含有重元素铅的铅渣对γ射线和中子辐射综合屏蔽效果最佳。而再生微粉掺合料解决了粉煤灰、矿粉等掺合料严重缺乏的问题，同时消纳了大宗固废建筑垃圾，不仅减少水泥用量，有利于实现建筑材料低碳化制备，经济和社会效益显著。

2、为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

3、一种防辐射混凝土，其包括如下原料：水、水泥、天然砂、碎石、蛇纹石、铅渣、再生微粉掺合料、减水剂，其中，混凝土凝胶材料用量：380～450kg/m3，水胶比范围：0.30～0.45；减水剂掺量：0.8％～1.5％。

4、进一步地，蛇纹石部分取代天然细骨料和天然粗骨料、铅渣作为粗骨料部分取代天然粗骨料，再生微粉作为掺合料部分取代水泥，蛇纹石取代天然细骨料的比例范围为：30～90％，蛇纹石取代天然粗骨料的比例范围为：10～30％，铅渣取代天然粗骨料的比例范围为：50～70％，再生微粉作为掺合料取代水泥的比例范围为：0％～30％。

5、进一步地，蛇纹石粗骨料取代天然粗骨料的比例为20％，铅渣取代天然粗骨料的比例为40％，蛇纹石细骨料取代天然细骨料的比例为40％。

6、进一步地，蛇纹石粗骨料取代天然粗骨料的比例为30％，铅渣取代天然粗骨料的比例为40％，蛇纹石细骨料取代天然细骨料的比例为40％。

7、进一步地，蛇纹石粗骨料取代天然粗骨料的比例为30％，铅渣取代天然粗骨料的比例为60％，蛇纹石细骨料取代天然细骨料的比例为40％。

8、进一步地，所述再生微粉掺合料经过物理粉磨和化学激发活化而成，所述激发剂选用na2o或者水玻璃，其掺量以碱当量计算，范围为3％～8％。

9、进一步地，所述天然砂和蛇纹石细骨料均属于中砂。

10、进一步地，所述碎石和蛇纹石粗骨料、铅渣粗骨料的级配均为5～25mm。

11、本发明还提供了一种防辐射混凝土的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

12、步骤s1：将再生微粉和激发剂放入球磨机，混合研磨至比表面积大于300～450m2/kg，制得再生微粉掺合料；

13、步骤s2：将称量好的水、水泥、天然砂、碎石、再生微粉掺合料倒入搅拌机中拌和，在搅拌过程中掺入减水剂，并拌合均匀，制得防辐射混凝土。

14、与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：

15、本发明提供的防辐射混凝土及其制备方法，充分利用富含轻元素氢的蛇纹石作为粗细骨料、重元素铅的铅渣作为粗骨料部分取代天然砂石骨料，再生微粉作为掺合料制备重混凝土，提高了混凝土强度和密实度，提升了对射线的线性衰减系数，同时降低水泥用量，为防辐射工程混凝土选材提供了最佳配比。

技术特征：

1.一种防辐射混凝土，其特征在于，其包括如下原料：水、水泥、天然砂、碎石、蛇纹石、铅渣、再生微粉掺合料、减水剂，其中，混凝土凝胶材料用量：380～450kg/m3，水胶比范围：0.30～0.45；减水剂掺量：0.8％～1.5％。

2.根据权利要求1所述的防辐射混凝土，其特征在于，蛇纹石部分取代天然细骨料和天然粗骨料、铅渣作为粗骨料部分取代天然粗骨料，再生微粉作为掺合料部分取代水泥，蛇纹石取代天然细骨料的比例范围为：30～90％，蛇纹石取代天然粗骨料的比例范围为：10～30％，铅渣取代天然粗骨料的比例范围为：50～70％，再生微粉作为掺合料取代水泥的比例范围为：0％～30％。

3.根据权利要求2所述的防辐射混凝土，其特征在于，蛇纹石粗骨料取代天然粗骨料的比例为20％，铅渣取代天然粗骨料的比例为40％，蛇纹石细骨料取代天然细骨料的比例为40％。

4.根据权利要求2所述的防辐射混凝土，其特征在于，蛇纹石粗骨料取代天然粗骨料的比例为30％，铅渣取代天然粗骨料的比例为40％，蛇纹石细骨料取代天然细骨料的比例为40％。

5.根据权利要求2所述的防辐射混凝土，其特征在于，蛇纹石粗骨料取代天然粗骨料的比例为30％，铅渣取代天然粗骨料的比例为60％，蛇纹石细骨料取代天然细骨料的比例为40％。

6.根据权利要求2所述的防辐射混凝土，其特征在于，所述再生微粉掺合料经过物理粉磨和化学激发活化而成，所述激发剂选用na2o或者水玻璃，其掺量以碱当量计算，范围为3％～8％。

7.根据权利要求6所述的防辐射混凝土，其特征在于，所述天然砂和蛇纹石细骨料均属于中砂。

8.根据权利要求7所述的防辐射混凝土，其特征在于，所述碎石和蛇纹石粗骨料、铅渣粗骨料的级配均为5～25mm。

9.根据权利要求1至8任一项所述的防辐射混凝土的制备方法，其特征在于，

技术总结本发明涉及一种防辐射混凝土及其制备方法。该混凝土包括：水、水泥、天然砂、碎石、蛇纹石、铅渣、再生微粉掺合料、减水剂，混凝土凝胶材料用量：380～450Kg/m3，水胶比范围：0.30～0.45；减水剂掺量：0.8％～1.5％。制备时，先将再生微粉和激发剂放入球磨机，混合研磨至比表面积大于300～450m2/kg，制得再生微粉掺合料；再将称量好的水、水泥、天然砂、碎石、再生微粉掺合料拌和，在搅拌过程中掺入减水剂，并拌合均匀，制得防辐射混凝土。蛇纹石作为粗细骨料、铅渣作为粗骨料部分取代天然砂石骨料，再生微粉作为掺合料，提高了混凝土强度和密实度，提升了对射线的线性衰减系数，同时降低水泥用量。技术研发人员：左俊卿,房霆宸,陈建大,曹闻杰,陈渊鸿,舒佳英,王佳伟受保护的技术使用者：上海建工集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18