CN104058679A - 一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，包括水泥为16.5-20%，重晶石集料为75-83.5%，铅粉为0-5%，可再分散乳胶粉为0-3%，早强剂为0-0.5%，淀粉醚为0-0.5%，纤维素醚为0-0.3%，消泡剂为0-0.3%，减水剂为0-0.5%，重晶石集料中最大颗粒的粒径为5-10mm，最小颗粒的粒径为0.050-0.75mm，其他颗粒的粒径为连续级配；对重晶石集料的最大粒度范围进行了改进；通过增加集料颗粒尺寸使单位比表面积集料所覆盖的水泥浆用量减少了，提高了防辐射砂浆重晶石集料含量；添加适量铅粉能够提高防辐射砂浆的和易性，进一步提高防辐射砂浆的表观密度和屏蔽性能。

Description

一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆及其施工方法

技术领域

本发明涉及特种砂浆辐射防护技术领域，具体涉及了一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆及其施工方法。

背景技术

核辐射就是放射性元素产生的辐射，是携带很高能量的质子、中子、氦原子核、电子、光子等等。放射性元素会不断地发生衰变反应，变成另外一种物质并放出辐射，辐射的射线有三种：α射线（氦核）、β射线（电子束）和γ射线（高能光子）；原子质量比较大的放射性元素也会发生裂变反应（核电站或原弹）放出中子或其他射线；较轻的原子核在一定条件下会发生聚变反应放出中子或者质子射线；而高能宇宙辐射在大气里面也会产生大量的次级辐射。

核辐射危害，如钴-60、铯-137、铱-192源等产生的γ射线；kr-85源等产生的β射线；241Am-Be源、24Na-Be源、124Sb-Be源及能量超过10M的电子加速器产生的中子射线；非密封源所产生的的β、α射线；各种工业用、医疗用X射线设备产生的χ射线等。随着核能和核技术在工农业生产、医疗卫生、科学研究和国防中的大量应用，受照射的人员越来越多，辐射的危害已不容忽视。长期受辐射照射，会使人体产生不适，严重的可造成人体器官和系统的损伤，导致各种疾病的发生，如：白血病、再生障碍性贫血、各种肿瘤、眼底病变、生殖系统疾病、早衰等。

目前，市场上的防辐射砂浆存在以重晶石为屏蔽主体，常见防辐射砂浆重晶石最大粒径均为4.75mm,重晶石集料颗粒过细，一旦水泥/重晶石质量比小于1/3，单位比表面积覆盖的水泥浆量就少了，重晶石集料级配不合理、重晶石含量不足造成防辐射砂浆实际屏蔽效果不佳，流挂、易开裂使核辐射效果大打折扣。防辐射砂浆一般施工后在20-30cm以上，这就造成了施工时抹灰厚度不宜过厚，需要分层抹灰（至少2-3次），砂浆不宜粘住墙体立面，材料在施工过程中大量浪费，工期被延长。

发明内容

为解决上述技术问题，我们提出了一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆及其施工方法，其目的：重晶石含量高，具有合理的力学性能、优异的抗流挂性能和抗裂性能，以及对γ射线和X射线具有良好的屏蔽效果，并且易抹灰、低粘度、不流挂；根据重晶石的粒径、用量和级配来调解外加剂的用量，使防辐射干粉砂浆能够满足地面施工（地坪用途）、墙体立面、顶棚抹灰的施工需求。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，以重量百分比计，包括如下组分：

所述的重晶石集料中最大颗粒的粒径为5-10mm，最小颗粒的粒径为0.050-0.75mm，其他颗粒的粒径为连续级配。

优选的，水泥为标号等于或高于PO42.5硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆用于地面的施工方法，

基层处理：对混凝土基层，应先将基层表面的尘土、污垢、油渍等清除干净，必要时可将混凝土基层凿成麻面；抹灰前一天，应浇水润湿，抹灰时，基层表面不得有明水；

施工：一次性施工完毕，控制厚度20-30mm，并进行收光处理，固化3-7天后以普通水泥灰浆施加保护层；

养护：固化后前3-5天需浇水养护。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆用于内墙立面的施工方法，

基层处理：对混凝土基层，应先将基层表面的尘土、污垢、油渍等清除干净，必要时可将混凝土基层凿成麻面；抹灰前一天，应浇水润湿，抹灰时，基层表面不得有明水；

施工：先吊垂直、套方、找规矩、做灰饼，一次性施工完毕，控制厚度20-30mm，为防止开裂在表面增强玻纤网格布，并进行收光处理，固化3-7天后以普通水泥灰浆施加保护层；

养护：固化后前3-5天需浇水养护。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆用于墙体立面的施工方法，

基层处理：对混凝土基层，应先将基层表面的尘土、污垢、油渍等清除干净，必要时可将混凝土基层凿成麻面；抹灰前一天，应浇水润湿，抹灰时，基层表面不得有明水；

施工：分层施工，单层抹灰厚度控制为8-10mm,总厚度控制为20-30mm，为防止开裂在表面增强玻纤网格布，并进行收光处理，固化3-7天后以普通水泥灰浆施加保护层；

养护：固化后前3-5天需浇水养护。

通过上述技术方案，针对目前市面防辐射砂浆施工时易流挂、单层抹灰时厚度不宜超过10mm等情况，对外加剂、重晶石集料进行了改进，尤其是重晶石集料的最大粒度范围进行了改进。通过增加集料颗粒尺寸使单位比表面积集料所覆盖的水泥浆用量减少了，提高了防辐射砂浆重晶石集料含量；添加适量铅粉能够提高防辐射砂浆的和易性，进一步提高防辐射砂浆的表观密度和屏蔽性能；该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆可根据不同的情况采用不同的施工方法。

具体实施方式

实施例1.

一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，以重量百分比计，包括如下组分：PO42.5普通硅酸盐水泥为19.05%，乳胶粉为0.5%，重晶石集料为80%，减水剂为0.2%，消泡剂为0.15%，淀粉醚为0.05%，纤维素醚为0.05%。

施工时使用的用水量为相对于该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的总重量的11%。

所述的重晶石集料，最大颗粒的粒径为8mm，最小颗粒的粒径为0.075mm，其他颗粒的粒径为连续级配。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的力学性能：28d抗折强度为7.1MPa,28d抗压强度为28.8MPa,28d粘结强度为1.28MPa，表观密度为2.82kg/m3。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆适用于X衍射分析实验室，X射线探伤室，X射线治疗室，同位素实验室，带射线切割、焊接机车间等场所的辐射屏蔽地坪,厚度控制为20-30mm，该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的屏蔽性能见样品的屏蔽性能检测结果表。

实施例2.

一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，以重量百分比计，包括如下组分：PO42.5普通硅酸盐水泥为18.55%，铅粉为2.49%，乳胶粉为1%，重晶石集料为77%，减水剂为0.2%，消泡剂为0.15%，早强剂为0.5%，淀粉醚为0.05%，纤维素醚为0.06%。

施工时使用的用水量为相对于该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的总重量的11%。

所述的重晶石集料，最大颗粒的粒径为10mm，最小颗粒的粒径为0.075mm，其他颗粒的粒径为连续级配。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的力学性能：28d抗折强度为6.8MPa,28d抗压强度为24.5MPa,28d粘结强度为1.07MPa，表观密度为2.91kg/m3。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆适用于X衍射分析实验室，X射线探伤室，X射线治疗室，同位素实验室，带射线切割、焊接机车间等场所的辐射屏蔽地坪,厚度控制为20-30mm，该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的屏蔽性能见样品的屏蔽性能检测结果表。

实施例3.

一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，以重量百分比计，包括如下组分：PO42.5普通硅酸盐水泥为18.15%，铅粉为1%，乳胶粉为0.5%，

重晶石集料为79%，减水剂为0.2%，消泡剂为0.15%，早强剂为0.3%，淀粉醚为0.5%，纤维素醚为0.2%。

施工时使用的用水量为相对于该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的总重量的13%。

所述的重晶石集料，最大颗粒的粒径为5mm，最小颗粒的粒径为0.075mm，其他颗粒的粒径为连续级配。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的力学性能：28d抗折强度为6.3MPa,28d抗压强度为25.0MPa,28d粘结强度为0.97MPa，表观密度为2.90kg/m3。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆适用于X衍射分析实验室，X射线探伤室，X射线治疗室，同位素实验室，带射线切割、焊接机车间等场所的内墙立面抹灰，厚度控制为20-30mm，该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的屏蔽性能见样品的屏蔽性能检测结果表。

实施例4.

一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，以重量百分比计，包括如下组分：PO52.5普通硅酸盐水泥为18.15%，铅粉为1%，乳胶粉为0.5%，

重晶石集料为79%，减水剂为0.2%，消泡剂为0.15%，早强剂为0.3%，淀粉醚为0.5%，纤维素醚为0.2%。

施工时使用的用水量为相对于该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的总重量的11%。

所述的重晶石集料，最大颗粒的粒径为8mm，最小颗粒的粒径为0.075mm，其他颗粒的粒径为连续级配。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的力学性能：28d抗折强度为6.5MPa,28d抗压强度为31.6MPa,28d粘结强度为0.86MPa，表观密度为2.91kg/m3。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆适用于X衍射分析实验室，X射线探伤室，X射线治疗室，同位素实验室，带射线切割、焊接机车间等场所的内墙立面抹灰，厚度控制为20-30mm，该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的屏蔽性能见样品的屏蔽性能检测结果表。

实施例5.

一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，以重量百分比计，包括如下组分：PO52.5普通硅酸盐水泥为18.35%，铅粉为2.35%，乳胶粉为2%，重晶石集料为76%，减水剂为0.2%，消泡剂为0.15%，淀粉醚为0.5%，早强剂为0.15%，纤维素醚为0.3%。

施工时使用的用水量为相对于该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的总重量的11%。

所述的重晶石集料，最大颗粒的粒径为8mm，最小颗粒的粒径为0.075mm，其他颗粒的粒径为连续级配。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的力学性能：28d抗折强度为7.3MPa,28d抗压强度为27.5MPa,28d粘结强度为1.46MPa，表观密度为2.98kg/m3。

该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆适用于X衍射分析实验室，X射线探伤室，X射线治疗室，同位素实验室，带射线切割、焊接机车间等场所的墙内立面抹灰，厚度控制为15-25mm，该新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆的屏蔽性能见样品的屏蔽性能检测结果表。

对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5的中所描述的新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆分别进行采样，样品的检测方法是按照GBZ/T147-2002《X射线防护材料衰减性能的测定》，采用γ射线空气比释动能标准装置进行检测，采用S-Cs和S-Co两种放射源，样品的规格为300×300×30mm；

样品的屏蔽性能检测结果表如下：

以上所述，仅为本发明的具体实施方式中的一部分，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，其特征在于，以重量百分比计，包括如下组分：

所述的重晶石集料中最大颗粒的粒径为5-10mm，最小颗粒的粒径为0.050-0.75mm，其他颗粒的粒径为连续级配。

2.根据权利要求1所述的一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆，其特征在于，水泥为标号等于或高于PO42.5硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

3.根据权利要求1所述的一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆用于地面的施工方法，其特征在于，

基层处理：对混凝土基层，应先将基层表面的尘土、污垢、油渍等清除干净，必要时可将混凝土基层凿成麻面；抹灰前一天，应浇水润湿，抹灰时，基层表面不得有明水；

施工：一次性施工完毕，控制厚度20-30mm，并进行收光处理，固化3-7天后以普通水泥灰浆施加保护层；

养护：固化后前3-5天需浇水养护。

4.根据权利要求1所述的一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆用于内墙立面的施工方法，其特征在于，

基层处理：对混凝土基层，应先将基层表面的尘土、污垢、油渍等清除干净，必要时可将混凝土基层凿成麻面；抹灰前一天，应浇水润湿，抹灰时，基层表面不得有明水；

施工：先吊垂直、套方、找规矩、做灰饼，一次性施工完毕，控制厚度20-30mm，为防止开裂在表面增强玻纤网格布，并进行收光处理，固化3-7天后以普通水泥灰浆施加保护层；

养护：固化后前3-5天需浇水养护。

5.根据权利要求1所述的一种新型水泥基核辐射屏蔽干粉砂浆用于墙体立面的施工方法，其特征在于，

基层处理：对混凝土基层，应先将基层表面的尘土、污垢、油渍等清除干净，必要时可将混凝土基层凿成麻面；抹灰前一天，应浇水润湿，抹灰时，基层表面不得有明水；

施工：分层施工，单层抹灰厚度控制为8-10mm,总厚度控制为20-30mm，为防止开裂在表面增强玻纤网格布，并进行收光处理，固化3-7天后以普通水泥灰浆施加保护层；

养护：固化后前3-5天需浇水养护。