CN110981325A - 一种防辐射的高强度混凝土及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种防辐射的高强度混凝土，所述混凝土包括下列重量组分：水泥300‑350份、混合纤维40‑55份、粉煤灰80‑110份、砂砾830‑930份、碎石1120‑1150份、保水剂6‑7份与水200‑230份；所述混合纤维包括不锈钢纤维、木质纤维与聚乙烯醇纤维，所述砂砾与碎石中包括铁矿；采用不锈钢纤维，使得混凝土具有优良的防辐射能力的同时不锈钢纤维与木质纤维和聚乙烯醇纤维组成混合纤维，为混凝土提供优良的弯曲强度与抗压强度，而并且用铁矿混入砂砾与碎石中代替部分的砂砾与碎石，减少了砂砾与石块的使用量的，同时也使得混凝土具有更加优良的防辐射性能。

Description

一种防辐射的高强度混凝土及其生产工艺

技术领域

本发明涉及混凝土生产技术领域，尤其涉及一种防辐射的高强度混凝土及其生产工艺。

背景技术

目前辐射存在于整个宇宙空间，辐射来源有天然辐射和人工辐射，天然辐射包括环境中宇宙射线、γ射线、氡、α粒子射线,人工辐射有核电、军事、教育、科研、医疗等领域应用过程中所产生的α、β、γ、X和中子射线等各种射线,受到这些射线长期辐射能诱发癌症、白血病和多发性骨髓癌、恶性肿瘤、甲状腺技能紊乱、不育症、流产和生育缺陷等多种人类绝症，同时还能诱发植物基因变异、危害农作物生长。

为了防止这些射线，在制造建筑时，会在混凝土中加入重金属元素的矿物掺和料，如Mg、Ti、14C、55Fe和60Co和Cu均能提高混凝土防辐射能力，使得混凝土能起到防辐射的作用，进而使得用该混凝土建造的建筑物能能具有优良的防辐射性能，而实际使用过程中都是在混凝土中加入金属的粉末，只能使得混凝土具有防辐射能力。

发明内容

要解决的技术问题

本发明要解决的问题是在混凝土中加入金属的粉末，只能使得混凝土具有防辐射能力。

技术方案

为解决所述技术问题，本发明提供一种防辐射的高强度混凝土及其生产工艺，具有优良的强度与防辐射性能。

本发明提供的一种防辐射的高强度混凝土，所述混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份；所述混合纤维包括不锈钢纤维、木质纤维与聚乙烯醇纤维，所述砂砾与碎石中包括铁矿。

进一步的，所述混合纤维包括50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维。

进一步的，所述混合纤维包括30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维。

进一步的，所述砂砾中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，所述铁矿为铁矿砂，所述碎石采用普通石子。

进一步的，所述碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，所述铁矿为铁矿石，所述砂砾采用普通黄沙。

进一步的，所述砂砾包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，所述砂砾中的铁矿为铁矿砂，所述碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，所述碎石中的铁矿为铁矿石。

进一步的，所述砂砾中铁矿砂含量为7-8%。

进一步的，所述碎石中的铁矿石含铁量为4-5%。

进一步的，所述铁矿砂与铁矿石的含量之和占砂砾与碎石总量的5-6%。

本发明还提供了一种防辐射的高强度混凝土的生产工艺，包括：

S1、制得混合纤维：将不锈钢纤维、木质纤维与聚乙烯醇纤维进行混合得到混合纤维；

S2、筛砂砾，通过网筛，筛除过大的砂砾，得到细的砂砾；

S3、混合砂砾与碎石：将所述S2步骤中得到的细的砂砾与碎石进行混合；

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、所述S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、所述S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。

有益效果

1、本发明采用不锈钢纤维，使得混凝土具有优良的防辐射能力的同时不锈钢纤维与木质纤维和聚乙烯醇纤维组成混合纤维，为混凝土提供优良的弯曲强度与抗压强度，而并且用铁矿混入砂砾与碎石中代替部分的砂砾与碎石，减少了砂砾与石块的使用量的，同时也使得混凝土具有更加优良的防辐射性能。

2、本发明在混合纤维中加入铅粉填补混合纤维中的空隙，进而起到防辐射的功能。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围；

其防辐射的高强度混凝土，混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份；

具体的混合纤维包括不锈钢纤维、木质纤维与聚乙烯醇纤维，通过不锈钢纤维使得混凝土具有防辐射性能，同时不锈钢纤维、木质纤维与聚乙烯醇纤维构成的混合纤维使得混凝土具有优良的抗压强度与弯曲强度。

其中混合纤维包括50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维构成，或者由30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维构成。

具体的砂砾与碎石中包括铁矿，采用铁矿代替部分砂砾与碎石作为骨料，减少了砂砾与碎石的使用量，同时使得混凝土的具有优良的防辐射性能。

其中砂砾中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，碎石采用普通石子；或碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，砂砾采用普通黄沙；或砂砾包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，具体的砂砾中的铁矿为铁矿砂，碎石中的铁矿为铁矿石，而铁矿石与铁矿砂都采用赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿中的一种。

本发明还记载了防辐射的高强度混凝土的生产工艺，包括：

S1、制得混合纤维：将不锈钢纤维、木质纤维与聚乙烯醇纤维进行混合得到混合纤维。

S2、筛砂砾，通过网筛，筛除过大的砂砾，得到细的砂砾。

S3、混合砂砾与碎石：将S2步骤中得到的细的砂砾与碎石进行混合。

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的阐述：

实施例1

其防辐射的高强度混凝土，混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份，具体的混合纤维为50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维混合构成；而砂砾中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，铁矿为铁矿砂，具体的铁矿砂含量占砂砾总含量的7-8%，碎石采用普通石子。

实施例1的防辐射的高强度混凝土的生产工艺为：

S1、制得混合纤维：将50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维进行搅拌混合。

S2、筛砂砾，通过网筛把普通黄沙中大颗粒物筛出，同时也通过网筛，筛出铁矿砂中的大颗粒物。

S3、混合砂砾与碎石：将S2步骤中得到的铁矿砂与黄沙混合，之后在于普通石子混合。

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。

实施例2

其防辐射的高强度混凝土，混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份，具体的混合纤维为50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维混合构成；而碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，铁矿为铁矿石，具体的铁矿石含量占碎石总含量的4-5%，砂砾采用普通黄沙。

实施例2的防辐射的高强度混凝土的生产工艺为：

S1、制得混合纤维：将50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维进行搅拌混合。

S2、筛砂砾，通过网筛，筛除普通黄沙中的大颗粒物。

S3、混合砂砾与碎石：普通石子与铁矿石进行混合，之后在于S2步骤中得到的黄沙进行混合。

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。

实施例3

其防辐射的高强度混凝土，混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份，具体的混合纤维为50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维混合构成；而砂砾包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，砂砾中的铁矿为铁矿砂，碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，碎石中的铁矿为铁矿石，其中铁矿砂与铁矿石的含量之和占砂砾与碎石总量的5-6%，具体的，铁矿砂的含量与铁矿石的含量比值为1:1。

实施例3的防辐射的高强度混凝土的生产工艺为：

S1、制得混合纤维：将50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维进行搅拌混合。

S2、筛砂砾，通过网筛把普通黄沙中大颗粒物筛出，同时也通过网筛，筛出铁矿砂中的大颗粒物。

S3、混合砂砾与碎石：将S2步骤中得到的铁矿砂与黄沙混合，然后将普通石子与铁矿石进行混合，最后将混合后的砂砾与混合后的碎石进行混合。

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。

实施例4

其防辐射的高强度混凝土，混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份，具体的混合纤维由30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维混合构成；而砂砾中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，铁矿为铁矿砂，具体的铁矿砂含量占砂砾总含量的7-8%，碎石采用普通石子。

实施例4的防辐射的高强度混凝土的生产工艺为：

S1、制得混合纤维：将30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维进行混合得到混合纤维。

S2、筛砂砾，通过网筛把普通黄沙中大颗粒物筛出，同时也通过网筛，筛出铁矿砂中的大颗粒物。

S3、混合砂砾与碎石：将S2步骤中得到的铁矿砂与黄沙混合，之后在于普通石子混合。

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。

实施例5

其防辐射的高强度混凝土，混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份，具体的混合纤维由30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维混合构成；而碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，铁矿为铁矿石，具体的铁矿石含量占碎石总含量的4-5%，砂砾采用普通黄沙。

实施例5的防辐射的高强度混凝土的生产工艺为：

S1、制得混合纤维：将30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维进行混合得到混合纤维。

S2、筛砂砾，通过网筛，筛除普通黄沙中的大颗粒物。

S3、混合砂砾与碎石：普通石子与铁矿石进行混合，之后在于S2步骤中得到的黄沙进行混合。

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。

实施例6

其防辐射的高强度混凝土，混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份，具体的混合纤维由30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维混合构成；而砂砾包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，砂砾中的铁矿为铁矿砂，碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，碎石中的铁矿为铁矿石，其中铁矿砂与铁矿石的含量之和占砂砾与碎石总量的5-6%，具体的，铁矿砂的含量与铁矿石的含量比值为1:1。

实施例6的防辐射的高强度混凝土的生产工艺为：

S1、制得混合纤维：将30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维进行混合得到混合纤维。

S2、筛砂砾，通过网筛把普通黄沙中大颗粒物筛出，同时也通过网筛，筛出铁矿砂中的大颗粒物。

S3、混合砂砾与碎石：将S2步骤中得到的铁矿砂与黄沙混合，然后将普通石子与铁矿石进行混合，最后将混合后的砂砾与混合后的碎石进行混合。

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。

下面采用对比例与实施例比较对本发明进行进一步的阐述：

对比例1：本对比例与实施例1的区别在于将混合纤维替换成了铁粉。

对比例2：本对比例与实施例1的区别在于砂砾与碎石中只有普通石子与黄沙没有铁矿，同时混合纤维中没有不锈钢纤维。

安装实施例1-6与对比例1-2中的混凝土配比，将各种原材料混合后，制得混凝土，然后对实施例1-6与对比例1-2的强度性能进行了测试，同时将实施例1-6与对比例1-2中的混凝土制成250mm厚度的墙在墙一侧放有120Sv/h的辐射源，然后在墙另一侧采用辐射监测仪检测辐射，得到如下结果。

对比上表实施例例1与对比例1可得，采用混合纤维替代铁粉，能在具有优良的防辐射性能的基础上，能提高混凝土的抗压强度与弯曲强度。

对比上表实施例1与对比例2可得，同时采用铁矿与不锈钢纤维能同时起到吸收辐射的能力。

对比上表实施例1-3或者实施例4-6可得，采用铁矿砂的辐射吸收效率最高。

对比上表实施例1与实施例4或实施例2与实施例5或实施例3与实施例6可得，在混合纤维中加入一定量的铅粉能提高防辐射性能。

由此可知实施例1-3中采用50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维混合得到混合纤维制得的混凝土抗压强度与弯曲强度最好，而实施例4-6中采用30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维混合得到的混合纤维制得的混凝土的防辐射性能最优。

实施例1、4中在砂砾中加入铁矿砂得到的混凝土的防辐射性能最优，而实施例2、5中在碎石中加入铁矿石得到的混凝土的防辐射性能最差。

当然如果不计成本将砂砾与碎石全部换成铁矿砂与铁矿石，得到的混凝土的防辐射性能最好。

综上所述，上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述混凝土包括下列重量组分：水泥300-350份、混合纤维40-55份、粉煤灰80-110份、砂砾830-930份、碎石1120-1150份、保水剂6-7份与水200-230份；所述混合纤维包括不锈钢纤维、木质纤维与聚乙烯醇纤维，所述砂砾与碎石中包括铁矿。

2.根据权利要求1所述的一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述混合纤维包括50%的不锈钢纤维、25%的木质纤维与25%的聚乙烯醇纤维。

3.根据权利要求1所述的一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述混合纤维包括30%的不锈钢纤维、30%的铅粉、20%的木质纤维与20%的聚乙烯醇纤维。

4.根据权利要求2或3所述的一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述砂砾中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，所述铁矿为铁矿砂，所述碎石采用普通石子。

5.根据权利要求2或3所述的一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，所述铁矿为铁矿石，所述砂砾采用普通黄沙。

6.根据权利要求2或3所述的一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述砂砾包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通黄沙，所述砂砾中的铁矿为铁矿砂，所述碎石中包括含铁量为70%-80%的铁矿与普通石子，所述碎石中的铁矿为铁矿石。

7.根据权利要求4所述的一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述砂砾中铁矿砂含量为7-8%。

8.根据权利要求5所述的一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述碎石中的铁矿石含铁量为4-5%。

9.根据权利要求6所述的一种防辐射的高强度混凝土，其特征在于，所述铁矿砂与铁矿石的含量之和占砂砾与碎石总量的5-6%。

10.一种防辐射的高强度混凝土的生产工艺，其特征在于，包括：

S1、制得混合纤维：将不锈钢纤维、木质纤维与聚乙烯醇纤维进行混合得到混合纤维；

S2、筛砂砾，通过网筛，筛除过大的砂砾，得到细的砂砾；

S3、混合砂砾与碎石：将所述S2步骤中得到的细的砂砾与碎石进行混合；

S4、混合搅拌，将300-350份的水泥、所述S1步骤中混合的混合纤维40-55份、80-110份的粉煤灰、所述S3步骤中混合的砂砾830-930份和碎石1120-1150份、6-7份的保水剂与200-230份的水进行混合制得混凝土。