CN104529297A - 一种防中子辐射的低水化热重晶石混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土技术领域，更具体的涉及一种防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其组分含量为：水163.8～168kg/m3、水泥200～280kg/m3、矿渣粉90～140kg/m3、硼玻璃粉9.5～10.5kg/m3、铁矿砂850～900kg/m3、铁砂340～360kg/m3、重晶石1558～1600kg/m3、重晶石砂300～330kg/m3、聚丙烯纤维0.85～0.95kg/m3、聚羧酸系减水剂4%～7%。本发明提供的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其表观密度大于3600kg/m3，保留结晶水大于110kg/m3，防中子辐射效果好；用于最小几何尺寸大于1.2m的大体积混凝土结构时，其水化热低，内外温差≤20℃，绝热温升≤55℃，适用于大体积的防辐射结构。该混凝土在保留结晶水、流动性、粘聚性、保水性等方面都能达到较高要求，保证其强度和密实度的同时，控制了水化热。

Description

一种防中子辐射的低水化热重晶石混凝土
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，更具体的涉及一种防中子辐射的低水化热重晶石混凝土。
背景技术
由于中子的特殊性质，中子探测装置已成为科学家不可缺少的利器，然而中子具有较强的穿透能力，其辐射危害大，为屏蔽中子辐射，需要配制防中子辐射重质混凝土。现有技术中的混凝土一般不能防中子辐射，且其强度越高，水化热也会越高，易产生裂缝，难以用于大体积的防护结构。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种防中子辐射的低水化热重晶石混凝土。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，包括水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂,其中重晶石、重晶石砂、铁矿砂、铁砂为骨料，所述水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂的组分含量分别为：水163.8～168kg/m3、水泥200～280kg/m3、矿渣粉90～140kg/m3、硼玻璃粉9.5～10.5kg/m3、铁矿砂850～900kg/m3、铁砂340～360kg/m3、重晶石1558～1600kg/m3、重晶石砂300～330kg/m3、聚丙烯纤维0.85～0.95kg/m3、聚羧酸系减水剂4％～7％；
其中：骨料的粗细级配符合上表的要求。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明提供的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其表观密度大于3600kg/m3，保留结晶水大于110kg/m3，防中子辐射效果好；用于最小几何尺寸大于1.2m的大体积混凝土结构时，其水化热低，内外温差≤20℃，绝热温升≤55℃，适用于大体积的防辐射结构。该混凝土在保留结晶水、流动性、粘聚性、保水性等方面都能达到较高要求，保证其强度和密实度的同时，控制了水化热。
进一步的，所述水泥为P·O42.5R水泥。
进一步的，所述硼玻璃粉的组分含量为10kg/m3，所述铁砂的组分含量为350kg/m3，所述聚丙烯纤维的组分含量为0.9kg/m3。
进一步的，所述矿渣粉为S95级粒化高炉矿渣粉。
进一步的，所述硼玻璃粉的粒度为320#。
进一步的，所述铁矿砂的含水率介于2.1％和21.2％之间，表观密度为3104kg/m3，含泥量为19.64％，泥块含量为9.9％，细度模数为1.29。
进一步的，所述铁砂的表观密度7460kg/m3，细度模数为3.15。
进一步的，所述重晶石砂的表观密度4303kg/m3，含泥量为2.78％，泥块含量为1.5％，细度模数为4.58。
进一步的，所述重晶石为5-25mm连续级配，表观密度为4137kg/m3，含泥量为0.27％，泥块含量为0.2％，针片状颗粒为0％，压碎指标为22.4％。
进一步的，所述减水剂为BYT-LZ缓凝高性能减水剂，聚羧酸系，水剂，含固量为11％。
附图说明
图1为骨料的粗细级配表。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
一种防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，包括水、P·O42.5R水泥、S95级粒化高炉矿渣粉、粒度为320#的硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂,其中重晶石、重晶石砂、铁矿砂、铁砂为骨料；其中，所述铁矿砂的含水率介于2.1％和21.2％之间，表观密度为3104kg/m3，含泥量为19.64％，泥块含量为9.9％，细度模数为1.29；所述铁砂的表观密度7460kg/m3，细度模数为3.15；所述重晶石砂的表观密度4303kg/m3，含泥量为2.78％，泥块含量为1.5％，细度模数为4.58；所述重晶石为5-25mm连续级配，表观密度为4137kg/m3，含泥量为0.27％，泥块含量为0.2％，针片状颗粒为0％，压碎指标为22.4％；所述减水剂为BYT-LZ缓凝高性能减水剂，聚羧酸系，水剂，含固量为11％；所述水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂的组分含量分别为：水168kg/m3、水泥200kg/m3、矿渣粉140kg/m3、硼玻璃粉10kg/m3、铁矿砂900kg/m3、铁砂350kg/m3、重晶石1558kg/m3、重晶石砂330kg/m3、聚丙烯纤维0.9kg/m3、聚羧酸系减水剂23.8kg/m3；其中骨料的粗细级配符合如附图1中所示的表1的要求。
本实施例防中子辐射的低水化热重晶石混凝土的表观密度为3680.7kg/m3，(R28)强度为41.4MPa，保留结晶水为114kg/m3，能够实现较好的防中子辐射的效果；用于最小几何尺寸大于1.2m的大体积混凝土结构时，其水化热低，内外温差为17℃，绝热温升为48℃，能用于大体积的防辐射结构，且具有较好的流动性、粘聚性、保水性，能达到不离析、不泌水的效果。
实施例2
本实施例采用的材料类似于实施例1，区别在于：所述水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂的组分含量分别为：水163.8kg/m3、水泥250kg/m3、矿渣粉90kg/m3、硼玻璃粉10kg/m3、铁矿砂900kg/m3、铁砂350kg/m3、重晶石1558kg/m3、重晶石砂330kg/m3、聚丙烯纤维0.9kg/m3、聚羧酸系减水剂16.32kg/m3；其中骨料的粗细级配符合如附图1所示的表1的要求。
本实施例防中子辐射的低水化热重晶石混凝土的表观密度为3669.02kg/m3，(R28)强度为43.6MPa，保留结晶水为113kg/m3，能够实现较好的防中子辐射的效果；用于最小几何尺寸大于1.2m的大体积混凝土结构时，其水化热低，内外温差为18℃，绝热温升为50℃，能用于大体积的防辐射结构，且具有较好的流动性、粘聚性、保水性，能达到不离析、不泌水的效果。
实施例3
本实施例采用的材料类似于实施例1，区别在于：所述水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂的组分含量分别为：水163.8kg/m3、水泥280kg/m3、矿渣粉90kg/m3、硼玻璃粉10kg/m3、铁矿砂850kg/m3、铁砂350kg/m3、重晶石1600kg/m3、重晶石砂300kg/m3、聚丙烯纤维0.9kg/m3、聚羧酸系减水剂18.5kg/m3；其中骨料的粗细级配符合如附图1所示的表1的要求。
本实施例防中子辐射的低水化热重晶石混凝土的表观密度为3663.2kg/m3，(R28)强度为44.2MPa，保留结晶水为112kg/m3，能够实现较好的防中子辐射的效果；用于最小几何尺寸大于1.2m的大体积混凝土结构时，其水化热低，内外温差为18℃，绝热温升为51℃，能用于大体积的防辐射结构，且具有较好的流动性、粘聚性、保水性，能达到不离析、不泌水的效果。
实施例4
本实施例采用的材料类似于实施例1，区别在于：所述水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂的组分含量分别为：水163.8kg/m3、水泥250kg/m3、矿渣粉90kg/m3、硼玻璃粉9.5kg/m3、铁矿砂900kg/m3、铁砂360kg/m3、重晶石1558kg/m3、重晶石砂330kg/m3、聚丙烯纤维0.85kg/m3、聚羧酸系减水剂13.6kg/m3；其中骨料的粗细级配符合如附图1所示的表1的要求。
本实施例防中子辐射的低水化热重晶石混凝土的表观密度为3675.75kg/m3，(R28)强度为44.0MPa，保留结晶水为117kg/m3，能够实现较好的防中子辐射的效果；用于最小几何尺寸大于1.2m的大体积混凝土结构时，其水化热低，内外温差为17℃，绝热温升为49℃，能用于大体积的防辐射结构，且具有较好的流动性、粘聚性、保水性，能达到不离析、不泌水的效果。
实施例5
本实施例采用的材料类似于实施例1，区别在于：所述水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂的组分含量分别为：水168kg/m3、水泥280kg/m3、矿渣粉90kg/m3、硼玻璃粉10.5kg/m3、铁矿砂900kg/m3、铁砂340kg/m3、重晶石1558kg/m3、重晶石砂330kg/m3、聚丙烯纤维0.95kg/m3、聚羧酸系减水剂14.8kg/m3；其中骨料的粗细级配符合如附图1所示的表1的要求。
本实施例防中子辐射的低水化热重晶石混凝土的表观密度为3692.25kg/m3，(R28)强度为51.4MPa，保留结晶水为116kg/m3，能够实现较好的防中子辐射的效果；用于最小几何尺寸大于1.2m的大体积混凝土结构时，其水化热低，内外温差为19℃，绝热温升为52℃，能用于大体积的防辐射结构，且具有较好的流动性、粘聚性、保水性，能达到不离析、不泌水的效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：包括水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂,其中重晶石、重晶石砂、铁矿砂、铁砂为骨料，所述水、水泥、矿渣粉、硼玻璃粉、铁矿砂、铁砂、重晶石、重晶石砂、聚丙烯纤维、聚羧酸系减水剂的组分含量分别为：水163.8～168kg/m3、水泥200～280kg/m3、矿渣粉90～140kg/m3、硼玻璃粉9.5～10.5kg/m3、铁矿砂850～900kg/m3、铁砂340～360kg/m3、重晶石1558～1600kg/m3、重晶石砂300～330kg/m3、聚丙烯纤维0.85～0.95kg/m3、聚羧酸系减水剂4％～7％；
其中：骨料的粗细级配符合上表的要求。
2.根据权利要求1所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述水泥为P·O42.5R水泥。
3.根据权利要求1或2所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述硼玻璃粉的组分含量为10kg/m3，所述铁砂的组分含量为350kg/m3，所述聚丙烯纤维的组分含量为0.9kg/m3。
4.根据权利要求3所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述矿渣粉为S95级粒化高炉矿渣粉。
5.根据权利要求4所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述硼玻璃粉的粒度为320#。
6.根据权利要求5所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述铁矿砂的含水率介于2.1％和21.2％之间，表观密度为3104kg/m3，含泥量为19.64％，泥块含量为9.9％，细度模数为1.29。
7.根据权利要求6所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述铁砂的表观密度7460kg/m3，细度模数为3.15。
8.根据权利要求7所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述重晶石砂的表观密度4303kg/m3，含泥量为2.78％，泥块含量为1.5％，细度模数为4.58。
9.根据权利要求8所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述重晶石为5-25mm连续级配，表观密度为4137kg/m3，含泥量为0.27％，泥块含量为0.2％，针片状颗粒为0％，压碎指标为22.4％。
10.根据权利要求9所述的防中子辐射的低水化热重晶石混凝土，其特征在于：所述减水剂为BYT-LZ缓凝高性能减水剂，聚羧酸系，水剂，含固量为11％。
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