一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土及其製備方法
2023-09-12 04:10:50 3
專利名稱：一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土及其製備方法
技術領域：
本發明屬於輻射屏蔽建材領域，具體涉及一種基於環保型功能集料的防輻射混凝 土及其製備方法。
背景技術：
隨著核技術的日益成熟和各種核相關工業如核電、軍事、醫療、科研等的迅速發 展，環境中射線的輻射劑量日益增多。這些射線會誘發癌症、白血病和多發性骨髓癌、大胸 惡性腫瘤、甲狀腺技能紊亂、不育症、流產和生育缺陷等多種人類絕症，也會誘發植物的基 因變異，危害農作物的生長，而且其潛伏期長，短時間內無法得知，因此，防護性能優良的防 護體的製備研究就顯得格外有意義。高屏蔽效果的核防護體，一方面，其能保證了其輻射水 平不致對核反應堆內的工作人員造成傷害，另一方面，也可使得周圍環境和廣大公眾得到 保護。在輻射防護體的研究中，高密度和高原子序數材料憑藉其高效的射線屏蔽作用得到 了廣泛的應用，然而其存在諸如厚度、價格等各方面的問題，而混凝土材料因其高防輻射性 能和低價格以及廣泛的材料來源，而被大量應用於核工業輻射防護工程的各個領域。現代防輻射混凝土的研究主要可歸結為以下兩方面第一，採用高密度的天然礦 石(重晶石、磁鐵礦石或褐鐵礦石等)做粗細集料，同時，在混凝土的配合比設計中，引入足 夠數量的結晶水和含硼、鋰等輕元素的化合物及其外加組分。例如我國現在廣泛採用的以 重晶石為集料製備的防輻射混凝土 ；在國外方面，埃及以鈦鐵礦為集料製備重質混凝土，以 及在混凝土中通過引入SBR和Pb304可使得其對、射線的線性衰減係數為0. 4cm-1 ；敘利亞、 土耳其則分別研究了採用赤鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、蛇紋石、白雲石、重晶石等礦石中的一種 或幾種混合使用作為集料，通過優化集料之間的顆粒級配，在混凝土中引入鋼纖維、鉛纖維 等措施製備了重質防輻射混凝土。雖然此方法製備的混凝土很好地屏蔽了各種危害性較大 的Y、中子等射線，然而由於其採用的集料密度較大，混凝土易離析，施工可操作性能極差， 並且，在一些大體積結構構件的防輻射混凝土工程中，由於過高的水泥用量，會導致混凝土 的水化熱大，使其不可避免地產生了溫縮開裂，大大降低了其防輻射效果和耐久性能。第 二，國內外在防輻射混凝土的配合比優化設計上做了大量工作。通過摻加各種礦物摻合料， 降低混凝土的水灰比，減少混凝土收縮率，提高混凝土的密實性和抗開裂能力，例如法國的 西瓦克斯核電站反應堆內的外殼混凝土，埃及利用矽灰和谷灰部分取代水泥，印度利用粉 煤灰部分取代水泥用於X射線的防護。這些方法沒有採用密度大的防輻射集料，而是通過 增加混凝土的厚度達到屏蔽射線的目的，但不論從工程實際還是經濟性上考慮，均不能滿 足要求，而且其防止中子射線的能力較差，在功率高、中子通量大、輻射性強、壽命設計要求 長的新一代核反應堆體系中，這類混凝土勢必不能適應設計的需求。隨著核電、軍事、環境、醫療等的迅猛發展，國家核工業對於防輻射功能的建築材 料的需求量也大大增加，而同時一些具有優異防輻射性能的天然礦石作為不可再生的資 源，其儲存量已不可能滿足工程建設的需要，因此尋求一種利用城市淤泥、汙泥和一些工業 廢棄物製備的集料替代天然礦石製備防輻射性能好，工作性能、抗裂性能以及耐久性能優良的混凝土的方法具有重大的意義。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土及 其製備方法。本發明採用環保型功能集料代替天然礦石，環境友好，成本低，得到的防輻射 混凝土射線屏蔽效果好。為解決本發明提出的技術問題，本發明所採用的技術方案為—種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於它由水、膠凝材料、細集 料、粗集料、減水劑和纖維組成，膠凝材料由水泥和礦物摻合料組成，纖維由鋼纖維和鉛繃 聚乙烯纖維組成；其中各組分的配比為水140 160kg/m3，水泥200 400kg/m3，礦物摻合 料100 200kg/m3，細集料1000 2000kg/m3，粗集料1500 2500kg/m3，減水劑的質量摻 量為膠凝材料總質量的0. 6 1. 0%，鋼纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0. 5 1. 5%; 鉛繃聚乙烯纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0. 8 1. 2% ；所述的細集料為環保型功能集料和鉛粉，環保型功能集料與鉛粉的摻配質量比例 為1 (0.2 3.0)；所述的粗集料為環保型功能集料和重晶石，環保型功能集料與重晶石 的摻配質量比例為1 (0.2 3.0)。按上述方案，所述的水泥為具有防輻射性能的水泥和普通矽酸鹽水泥，具有防輻 射性能的水泥與普通矽酸鹽水泥的摻配質量比例為(1 5) 1;所述具有防輻射性能的 水泥為鋇水泥或鍶水泥。按上述方案，所述的礦物摻合料為粉煤灰、鋼渣微粉中的一種或兩種的混合，粉煤 灰、鋼渣微粉兩種混合時，粉煤灰和鋼渣微粉的摻配質量比例為1 (1 10)。按上述方案，所述的減水劑為聚羧酸系高效減水劑。按上述方案，所述的纖維為鋼纖維和鉛硼聚乙烯纖維，其中鋼纖維用於改善混凝 土的力學性能，鉛硼聚乙烯用於提高混凝土的防輻射性能。按上述方案，所述的環保型功能集料是由主料、輔料和助熔劑混合均勻，在高溫 爐中進行階梯式煅燒，然後隨爐冷卻，得到環保型功能集料；各原料所佔質量份數為主料 100份、輔料2 10份、助熔劑1 5份；所述的主料為城市淤泥、汙泥或工業廢棄物中的一種；所述的輔料包括重金屬氧化物；所述的重金屬氧化物為BaO、ZnO、Ni203、Cr203、 Cd203中的任意一種或BaO、ZnO兩種的混合或BaO、Ni203兩種的混合或BaO、Cr203兩種的 混合或 BaO、ZnO、Ni203 三種的混合或 BaO、Ni203、Cr203 三種的混合或 BaO、ZnO、Ni203、Cr203 四種的混合或BaO、ZnO、Ni203、Cr203、Cd203五種的混合；當BaO、ZnO兩種混合時，BaO與 ZnO的質量比為1 (0. 5 1. 5)；當BaCl2、Ni203兩種混合時，BaCl2與Ni203的質量比為 1 (0.02 0.1)；當Ba0、Cr203兩種混合時，BaO與Cr203的質量比為1 (0. 05 0. 2)；當 Ba0、Zn0、Ni203 三種混合時，Ba0、Zn0、Ni203 的質量比為 1 (0. 5 1. 5) (0. 02 0. 1)； 當 Ba0、Ni203、Cr203 三種混合時，Ba0、Ni203、Cr203 的質量比為 1 (0. 02 0. 1) (0. 05 0. 2)；當 BaO、ZnO、Ni203、Cr203 四種混合時，BaO、ZnO、Ni203、Cr203 的質量比為 1 (0. 5 1.5) (0.02 0.1) (0. 05 0. 2)；當 Ba0、Zn0、Ni203、Cr203、Cd203 五種混合時，Ba0、Zn0、 Ni203、Cr203、Cd203 的質量比為 1 (0.5 1.5) (0.02 0.1) (0.05 0.2) (0. 01
50. 05)。所述的輔料還包括B203、Li20中的一種或兩種的混合，B203、Li20中的一種或兩種 混合的總重量與重金屬氧化物的質量比為1 (2 5)；當B203和Li20兩種混合時，B203與 Li20的質量比為1 (1 2)。按上述方案，所述的城市淤泥、汙泥為城市河道、湖泊淤泥或生活淤泥以及廢水處 理廠汙泥中的一種。按上述方案，所述的工業廢棄物為鋼鐵廠、印刷廠、造紙廠等工業廠汙水處理後的 廢棄物中的一種。按上述方案，所述的助熔劑為Na3P04、K3P04、NaC103、KC103中的一種。按上述方案，所述的階梯式煅燒包括至少四個煅燒階段，第一階段的煅燒溫度為 105 110°C，第二階段的煅燒溫度為450 500°C，第三階段的煅燒溫度為850 900°C， 第四階段的煅燒溫度至少不低於1000°C ( 一般採用1000°C 1300°C )，其中前三個階段的 保溫時間不得低於30min ( 一般採用30 120min)，第四階段的保溫時間不得低於lh ( 一般 採用lh 3h)，各階段的升溫速率不得高於10°C /min (—般採用2 10°C /min)。上述一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土的製備方法，其特徵在於它包括如 下步驟(1)按各組分的配比為水140 160kg/m3，水泥200 400kg/m3，礦物摻合料 100 200kg/m3，細集料1000 2000kg/m3，粗集料1500 2500kg/m3，減水劑的質量摻量 為膠凝材料總質量的0. 6 1. 0%，鋼纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0. 5 1. 5% ； 鉛繃聚乙烯纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0. 8 1. 2% ；其中，膠凝材料由水泥和礦 物摻合料組成，纖維由鋼纖維和鉛繃聚乙烯纖維組成；選取水、膠凝材料、細集料、粗集料、 減水劑和纖維，備用；(2)將膠凝材料、粗集料、細集料和纖維倒入混凝土攪拌機中幹拌30 60s，再加 入減水劑和水，繼續拌合50 120s，得到一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土。本發明製備防輻射混凝土，其防輻射功能主要是基於集料防輻射和膠凝體系防輻 射兩方面考慮的在環保型功能集料的製備方法中，採用含有一定量重金屬元素的城市淤、汙泥和 工業廢棄物作為主料，加入一定量的輔料和助熔劑，進行高溫階梯式煅燒，原料來源廣泛， 成本低廉，工藝簡便，這既保證了重金屬元素同淤、汙泥和工業廢棄物中的矽鋁化合物發生 固相反應，使重金屬固化在矽鋁化合物的晶格中而不會溶出，亦確保了所燒制的功能集料 不至於因失水及晶格變化而開裂，從而導致強度無法滿足使用要求。當輻射源放射出穿透 力極強的Y和中子射線時，集料中含有的相對原子質量極高的重金屬元素可以有效地衰 減射線的傳播速度，從而逐漸地吸收輻射射線。該方法一方面固化了重金屬元素，減少了環 境汙染，另一方面可經濟有效地處理城市淤泥和工業廢棄物，變廢為寶，響應國家兩型社會 的號召的要求；並且，針對不同的射線源，可以通過優化輔料的組分設計和煅燒制度，固化 不同類型和摻量的重金屬元素，達到屏蔽中子、Y以及X射線性能的目標，如針對、射線， 在集料中摻入Ba、Zn、Ni、Cr、Cd等重金屬元素；而針對中子射線，則在上述基礎上再摻加B、 Li等其它幾種輕元素的化合物。在防輻射混凝土的膠凝體系設計中，採用具有射線屏蔽作用的膠凝材料取代部
6分普通膠凝材料，進一步提高膠凝體系的防輻射性能，即採用具有防輻射性能的水泥與普 通矽酸鹽水泥以及礦物摻合料等複合使用，其中具有防輻射性能的水泥是指鋇水泥或鍶水 泥，其以重晶石或碳酸鍶和粘土為原料，該成品水泥的密度高於同標號的普通矽酸鹽水泥， 且其化學組分中重金屬元素鋇或鍶的含量較高，因此，其具有較高的防輻射性能，同時因該 種水泥的含重金屬元素的水化產物均勻分布在混凝土中，這也使混凝土整體在防輻射上不 易出現防護死角；再採用密實骨架堆積設計原理優化設計環保型功能集料、重晶石集料、纖 維以及高效減水劑和膠凝體系的摻配比例，從而提高混凝土的密實度，改善混凝土的防輻 射性能、工作性能、力學性能以及耐久性能，實現按照輻射源射線的種類和輻射源強度可控 設計製備混凝土的目標。其中所述的纖維是鋼纖維和鉛硼聚乙烯纖維，其中鋼纖維可提高 混凝土的韌性和開裂性能，使得混凝土在輻射射線的衝擊下仍能保持很好的服役性能，用 於改善混凝土的力學性能；而鉛硼聚乙烯纖維，因其以碳化硼、鉛和聚乙烯為原料，其化學 組分中有高含量的重金屬鉛和能很好吸收慢中子的B、H兩種輕元素，因此該種纖維的應用 可大大提高混凝土的防輻射性能。密實骨架堆積設計，是通過不同粒徑、不同密度等級的 粗、細集料進行最大密實填充，從而實現最大的堆積密實度。本發明的有益效果(1)本發明提供的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土的方法，環境友好， 成本低，工藝簡便；膠凝材料採用具有防輻射功能的鋇或鍶水泥、普通矽酸鹽水泥以及礦物 摻合料混合使用，集料採用本發明提供的環保型功能集料和重晶石等天然集料混合使用， 配合比採用密實骨架堆積原理進行優化設計，得到的防輻射混凝土防輻射性能好，對不同 強度的、射線和中子射線的線性衰減指數均可達到設計目標(見表1)，並且其表觀密度 (3000 5000kg/m3)、坍落度(160 200mm)、擴展度(400 600mm)和強度等級(C30 C50)，工作性能、抗裂性能以及耐久性能優良。(2)本發明在製備防輻射混凝土中採用的環保型功能集料離子溶出率小，滿足 TCLP指標要求，壓碎值(< 25% )，吸水率(1 5% )，表觀密度(2000 4000kg/m3)和抗 壓強度(彡7. OMPa)。表1防輻射混凝土的性能指標
具體實施方式
為了更好地理解本發明，下面通過實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明不 僅僅局限於下面的實施例。實施例1 環保型功能集料的製備取100份(質量)城市某湖泊淤泥作主料，加入2份(質量)BaO作輔料，再加入1 份(質量)Na3P04#助熔劑，混合均勻，於高溫爐中進行階梯式煅燒，階梯式煅燒制度為在 105°C加熱保溫30min，在450°C加熱保溫45min，在850°C加熱保溫30min，在1100°C加熱保 溫2h，其中各階段的升溫速率不得高於10°C /min，煅燒完畢後隨爐冷卻即得環保型功能集 料。測定其TCLP值見表4，其物理性能指標見表5。實施例2 4 環保型功能集料的製備表2各實施例中各環保型功能集料中原料的配比 表3各實施例中各環保型功能集料的階梯式煅燒制度
3
4
105/30 105/35 110/30 108/35
450/45 460/40 480/35 500/50
850/30 860/35 880/40 900/45
1100/2h 1050/2.5 1080/2 1100/2.5參照實施例1的方法，根據表2中原料的配比選取原料，按照表3中的階梯式煅燒 制度進行階梯式煅燒，其中各階段的升溫速率不得高於10°C /min，煅燒完畢後隨爐冷卻即 得環保型功能集料。測定其TCLP值見表4，其物理性能指標見表5。表4各實施例中環保型功能集料的TCLP值
8 表5各實施例中環保型功能集料的物理性能指標 表4表明實施例1-4得到的環保型功能集料中各重金屬危害組分的TCLP值小於 允許值，滿足TCLP指標要求。表5表明實施例1-4得到的環保型功能集料的壓碎值 7. OMPa，物理性能優異。實施例5 —種基於環保型功能集料的防輻射混凝土的製備(1)按配比為水140kg/m3，膠凝材料由水泥和礦物摻合料組成，其中水泥200kg/ m3[鋇水泥和普通矽酸鹽水泥的摻配比例(質量)為1 1]；礦物摻合料即粉煤灰100kg/ m3，細集料1000kg/m3[實施例1製備得到的環保型功能集料和鉛粉，其摻配比例(質量)為 1 0.5]，粗集料1500kg/m3[實施例1製備得到的環保型功能集料和重晶石，其摻配比例 (質量)為1 1]，減水劑的摻量為膠凝材料總重量的0.6%，纖維由鋼纖維和鉛硼聚乙烯 組成，其中鋼纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0. 5%，鉛硼聚乙烯纖維的體積加入量為 膠凝材料總體積的1. 0%，選取原料；(2)將膠凝材料、粗集料、細集料和纖維倒入混凝土攪 拌機中幹拌30 60s，再加入減水劑和水，繼續拌合50 120s即得一種基於環保型功能集 料的防輻射混凝土(簡稱防輻射混凝土)。將所得到的防輻射混凝土進行表觀密度、坍落度、擴展度和抗壓強度等物理性能 技術指標測定，列於表7，測定線性衰減係數，列於表8。實施例6 7 —種基於環保型功能集料的防輻射混凝土的製備表6，防輻射混凝土中各原料的配合比 實施例6中所述的水泥為鋇水泥和普通矽酸鹽水泥，鋇水泥和普通矽酸鹽水泥 的摻配比例(質量)為3 1，礦物摻合料為鋼渣微粉；細集料為[實施例2製備得到的環 保型功能集料和鉛粉，摻配比例(質量)為1 1.5]，粗集料[實施例3製備得到的環保型 功能集料和重晶石，摻配比例(質量)為1 2.5]。實施例7中，所述的水泥為鋇水泥和普通矽酸鹽水泥，鋇水泥和普通矽酸鹽水泥 的摻配比例(質量)為5 1，礦物摻合料為粉煤灰和鋼渣微粉混合物，摻配比例摻配比 例(質量)為1 5;細集料為[實施例4製備得到的環保型功能集料和鉛粉，摻配比例 (質量)為1 2]，粗集料[實施例4製備得到的環保型功能集料和重晶石，摻配比例(質 量)1 3]。按照實施例5的方法，根據上表6中原料的配比選取原料，製得一種基於環保型功 能集料的防輻射混凝土。其物理性能技術指標和線性衰減係數列於表7和表8。表7防輻射混凝土技術指標 表8防輻射混凝土的線性衰減係數(cnT1) 中子數 M A. S. MAKARIOUS, I. I. BASHTERZ, A. EL-SAVED ABD0 M. SAMIRABDEL AZIM and ff. A. KANSOUH, On the utilization of heavy concrete for radiationshielding. Ann. Nucl. Energy Vol. 23, No. 3,195-206,1996 ； y 射線數據 Faculty of Science, ZagazigUniversity, Zagazig, Egypt, calculation of radiation attention coefficients for shielding concretes. Ann. Nucl. Eherev. Vol. 24, No. 17, 1389-1401. 1997)。表7表明實施例5-7製備的防輻射混凝土工作性能和力學性能優良，滿足設計要 求。表8表明實施例5-7製備的防輻射混凝土對不同強度的、射線和中子射線的線 性衰減指數明顯好於國外性能指標，具有良好的防輻射性能。本發明所列舉的各具體原料，以及各原料的上下限、區間取值，以及工藝參數(如 溫度、時間等)的上下限、區間取值都能實現本發明，在此不一一列舉實施例。
1權利要求
一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於它由水、膠凝材料、細集料、粗集料、減水劑和纖維組成，膠凝材料由水泥和礦物摻合料組成，纖維由鋼纖維和鉛繃聚乙烯纖維組成；其中各組分的配比為水140～160kg/m3，水泥200～400kg/m3，礦物摻合料100～200kg/m3，細集料1000～2000kg/m3，粗集料1500～2500kg/m3，減水劑的質量摻量為膠凝材料總質量的0.6～1.0％，鋼纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0.5～1.5％；鉛繃聚乙烯纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0.8～1.2％；所述的細集料為環保型功能集料和鉛粉，環保型功能集料與鉛粉的摻配質量比例為1∶(0.2～3.0)；所述的粗集料為環保型功能集料和重晶石，環保型功能集料與重晶石的摻配質量比例為1∶(0.2～3.0)。
2.根據權利要求1所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的水泥為具有防輻射性能的水泥和普通矽酸鹽水泥，具有防輻射性能的水泥與普通矽酸 鹽水泥的摻配質量比例為(1 5) 1 ；所述具有防輻射性能的水泥為鋇水泥或鍶水泥。
3.根據權利要求1所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的礦物摻合料為粉煤灰、鋼渣微粉中的一種或兩種的混合，粉煤灰、鋼渣微粉兩種混合 時，粉煤灰和鋼渣微粉的摻配質量比例為1 (1 10)。
4.根據權利要求1所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的減水劑為聚羧酸系高效減水劑。
5.根據權利要求1所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的環保型功能集料是由主料、輔料和助熔劑混合均勻，在高溫爐中進行階梯式煅燒，然後 隨爐冷卻，得到環保型功能集料；各原料所佔質量份數為主料100份、輔料2 10份、助熔 劑1 5份；所述的主料為城市淤泥、汙泥或工業廢棄物中的一種；所述的輔料包括重金屬氧化物；所述的重金屬氧化物為Ba0、Zn0、Ni203、Cr203、Cd2O3中 的任意一種或BaO、ZnO兩種的混合或Ba0、Ni203兩種的混合或BaO、Cr2O3兩種的混合或BaO、 ZnO、Ni2O3三種的混合或BaO、Ni203、Cr2O3三種的混合或BaO、ZnO、Ni203、Cr2O3四種的混合 或Ba0、Zn0、Ni203、Cr203、Cd203五種的混合；當Ba0、Zn0兩種混合時，BaO與ZnO的質量比為 1 (0.5 1.5)；當 BaCl2、Ni203 兩種混合時，BaCl2 與 Ni2O3 的質量比為 1 (0.02 0.1)； 當 BaO、Cr2O3 兩種混合時，BaO 與 Cr2O3 的質量比為 1 (0. 05 0. 2)；當 BaO、ZnO、Ni2O3 三種混合時,BaO、Zn0、Ni203 的質量比為 1 (0. 5 1. 5) (0. 02 0. 1)；當 Ba0、Ni203、 Cr2O3 三種混合時，Ba0、Ni203、Cr203 的質量比為 1 (0. 02 0. 1) (0. 05 0. 2)；當 BaO、 Zn0、Ni203、Cr203 四種混合時，Ba0、Zn0、Ni203、Cr203 的質量比為 1 (0. 5 1. 5) (0. 02 0. 1) (0. 05 0. 2)；當 BaO、ZnO、Ni203、Cr2O3> Cd2O3 五種混合時，BaO、ZnO、Ni203、Cr2O3, Cd2O3 的質量比為 1 (0.5 1.5) (0.02 0.1) (0. 05 0. 2) (0. 01 0. 05)。
6.根據權利要求5所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的輔料還包括化03、Li2O中的一種或兩種的混合，B2O3> Li2O中的一種或兩種混合的總重 量與重金屬氧化物的質量比為1 (2 5)；當B2O3和Li2O兩種混合時，B2O3與Li2O的質 量比為1 (1 2)。
7.根據權利要求5所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的城市淤泥、汙泥為城市河道、湖泊淤泥或生活淤泥以及廢水處理廠汙泥中的一種。
8.根據權利要求5所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的工業廢棄物為鋼鐵廠汙水處理後的廢棄物、印刷廠汙水處理後的廢棄物、造紙廠汙水 處理後的廢棄物中的一種。
9.根據權利要求5所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的助熔劑為Na3P04、K3P04、NaC103、KClO3中的一種。
10.根據權利要求5所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於所 述的階梯式煅燒包括至少四個煅燒階段，第一階段的煅燒溫度為105 110°C，第二階段的 煅燒溫度為450 500°C，第三階段的煅燒溫度為850 900°C，第四階段的煅燒溫度至少 不低於1000°C，其中前三個階段的保溫時間不得低於30min，第四階段的保溫時間不得低 於lh，各階段的升溫速率不得高於10°C /min。
11.如權利要求1所述的一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土的製備方法，其特 徵在於它包括如下步驟(1)按各組分的配比為水140 160kg/m3，水泥200 400kg/m3， 礦物摻合料100 200kg/m3，細集料1000 2000kg/m3，粗集料1500 2500kg/m3，減水劑的 質量摻量為膠凝材料總質量的0. 6 1. 0%，鋼纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0. 5 1. 5% ；鉛繃聚乙烯纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0. 8 1. 2% ；其中，膠凝材料由水 泥和礦物摻合料組成，纖維由鋼纖維和鉛繃聚乙烯纖維組成；選取水、膠凝材料、細集料、粗 集料、減水劑和纖維，備用；(2)將膠凝材料、粗集料、細集料和纖維倒入混凝土攪拌機中幹拌30 60s，再加入減 水劑和水，繼續拌合50 120s，得到一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土。
全文摘要
本發明涉及一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土及其製備方法。一種基於環保型功能集料的防輻射混凝土，其特徵在於它由水、膠凝材料、細集料、粗集料、減水劑和纖維組成，膠凝材料由水泥和礦物摻合料組成，纖維由鋼纖維和鉛繃聚乙烯纖維組成；其中各組分的配比為水140～160kg/m3，水泥200～400kg/m3，礦物摻合料100～200kg/m3，細集料1000～2000kg/m3，粗集料1500～2500kg/m3，減水劑的質量摻量為膠凝材料總質量的0.6～1.0％，鋼纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0.5～1.5％；鉛繃聚乙烯纖維的體積摻量為膠凝材料總體積的0.8～1.2％。環境友好，成本低，得到的防輻射混凝土射線屏蔽效果好，工作性能、抗裂性能以及耐久性能優良。
文檔編號C04B28/04GK101863641SQ20101017465
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月7日 優先權日2010年5月7日
發明者丁慶軍, 孫華, 王昱, 胡曙光, 許可, 黃修林, 黃紹龍 申請人:武漢理工大學