耐高温耐辐照混凝土制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高温耐辐照混凝土，以质量百分比计，其包括：水泥8～10％、矿粉5～10％、中砂29～32％、碎石43～47％、减水剂0.1～0.2％、金属纤维0.25～0.8％、粉煤灰3.5～4％、硅灰0.09～1％、引气剂0.004～0.006％、水6～8％。相对于现有技术，本发明专利技术耐高温耐辐照混凝土不仅耐高温，不易开裂，而且耐辐照和抗压强度高。采用本发明专利技术耐高温耐辐照混凝土制备的乏燃料干法贮存结构体可有效导出乏燃料衰变热量，使其处于次临界状态，显著降低人员受到放射性辐照的风险，且结构体在高温、辐照环境下仍维持理想的机械强度。

High temperature resistant and radiation resistant concrete

The invention discloses a high-temperature and irradiation-resistant concrete, which is composed of 8-10% cement, 5-10% mineral powder, 29-32% medium sand, 43-47% crushed stone, 0.1-0.2% water reducing agent, 0.25-0.8% metal fiber, 3.5-4% fly ash, 0.09-1% silica fume, 0.004-0.006% air entraining agent, 6-8% water. . Compared with the prior art, the high-temperature and irradiation-resistant concrete of the invention is not only resistant to high temperature and is not easy to crack, but also has high irradiation-resistant and compressive strength. The spent fuel dry storage structure prepared by the heat-resistant and irradiation-resistant concrete of the invention can effectively derive the decay heat of the spent fuel, make it in the sub-critical state, significantly reduce the risk of radiation exposure to personnel, and maintain the ideal mechanical strength under the high temperature and irradiation environment.

【技术实现步骤摘要】
耐高温耐辐照混凝土
本专利技术属于核电
，更具体地说，本专利技术涉及一种耐高温耐辐照混凝土。
技术介绍
目前，国际上乏燃料干法贮存结构体材料主要要两种：金属材料和混凝土材料。受制于金属材料较高的成本，混凝土材料目前得到较广泛的应用。乏燃料干法贮存结构体主要功能包括：导出燃料组件的衰变热、保持几何构型、屏蔽中子和γ射线、维持乏燃料组件次临界状态。因此，用于乏燃料干法贮存结构体的混凝土材料需要长期耐受170℃以上的高温、耐受1×1015pvt的中子注量和107～108Gy的γ射线辐照累积剂量，并保证乏燃料干法贮存结构体处于次临界状态。但是，现有的混凝土材料通常只能耐受80℃以下的温度，普通的耐热混凝土材料耐热温度可达200℃，但存在机械强度低和耐辐照特性差的问题，不能很好地用于乏燃料干法贮存领域。有鉴于此，为解决乏燃料干法贮存领域的迫切需要，确有必要提供一种能够长期耐高温耐辐照的混凝土材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种能够长期耐高温耐辐照的混凝土。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种耐高温耐辐照的混凝土，以质量百分比计，包括：水泥8～10％、矿粉5～10％、中砂29～32％、碎石43～47％、减水剂0.1～0.2％、金属纤维0.25～0.8％、粉煤灰3.5～4％、硅灰0.09～1％、引气剂0.004～0.006％、水6～8％。作为本专利技术耐高温耐辐照混凝土的一种改进，所述水泥为52.5P˙Ⅱ水泥。作为本专利技术耐高温耐辐照混凝土的一种改进，所述矿粉为S95级矿粉。作为本专利技术耐高温耐辐照混凝土的一种改进，所述碎石为石灰岩或玄武岩碎石。作为本专利技术耐高温耐辐照混凝土的一种改进，所述减水剂为聚羧酸减水剂，减水率大于25％。作为本专利技术耐高温耐辐照混凝土的一种改进，所述金属纤维为钢纤维，长度为16～17mm，长径比为63～70。作为本专利技术耐高温耐辐照混凝土的一种改进，所述引气剂为松香衍生物或磺酸盐。作为本专利技术耐高温耐辐照混凝土的一种改进，所述引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基磺酸钠或木质素磺酸钠。相对于现有技术，采用本专利技术耐高温耐辐照混凝土具有耐高温、耐辐照、不易开裂、抗压强度高等诸多优点。此外，采用本专利技术耐高温耐辐照混凝土制备的乏燃料干法贮存结构体可有效导出乏燃料衰变热量，使其处于次临界状态，显著降低人员受到放射性辐照的风险，且结构体在高温、辐照环境下仍维持理想的机械强度。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。实施例1本专利技术实施例1耐高温耐辐照混凝土，包括：水泥9.0kg，矿粉10.0kg，硅灰0.6kg，粉煤灰4.0kg，中砂32.0kg，石灰岩碎石47.5kg，高效聚羧酸减水剂0.15kg，松香热聚物5.0g，金属纤维0.28kg，水6.7kg。其中，矿粉为S95级矿粉，高效聚羧酸减水剂减水率大于25％，金属纤维为钢纤维，长度为16～17mm，长径比为63～70。将上述原料混合均匀，经浇铸、振实、养护得混凝土。实施例2本专利技术实施例2耐高温耐辐照混凝土，包括：水泥10.0kg，矿粉6.0kg，硅灰0.9kg，粉煤灰3.8kg，中砂35.0kg，玄武岩碎石50.5kg，高效聚羧酸减水剂0.2kg，松香皂6.0g，金属纤维0.3kg，水8.0kg。其中，矿粉为S95级矿粉，高效聚羧酸减水剂减水率大于25％，金属纤维为钢纤维，长度为16～17mm，长径比为63～70。将上述原料混合均匀，经浇铸、振实、养护得混凝土。实施例3本专利技术实施例3耐高温耐辐照混凝土，包括：水泥12.0kg，矿粉8.0kg，硅灰0.2kg，粉煤灰5.0kg，中砂40.0kg，石灰岩碎石57.0kg，高效聚羧酸减水剂0.2kg，烷基磺酸钠5.0g，金属纤维1.0kg，水8.0kg。其中，水泥为52.5P˙Ⅱ水泥，高效聚羧酸减水剂减水率大于25％，金属纤维为钢纤维，长度为16～17mm，长径比为63～70。将上述原料混合均匀，经浇铸、振实、养护得混凝土。实施例4本专利技术实施例4耐高温耐辐照混凝土，包括：水泥11.0kg，矿粉7.0kg，硅灰1.0kg，粉煤灰4.8kg，中砂39.0kg，玄武岩碎石60.0kg，高效聚羧酸减水剂0.2kg，烷基磺酸钠7.0g，金属纤维0.6kg，水10.0kg。其中，高效聚羧酸减水剂减水率大于25％，金属纤维为钢纤维，长度为16～17mm，长径比为63～70。将上述原料混合均匀，经浇铸、振实、养护得混凝土。实施例1～4和对比例的混凝土性能对比结果如下：实例1：配比的混凝土抗压强度达到约77.9Mpa以上，经过90天耐热温度177℃数据显示，抗压强度无明显损失；经过40小时耐热高温800℃的数据显示，抗压强度损失为1.2％。实例2：配比的混凝土抗压强度达到约69.4Mpa以上，经过90天耐热温度177℃数据显示，抗压强度无明显损失；经过40小时耐热高温800℃的数据显示，抗压强度损失为7.9％。实例3：配比的混凝土抗压强度达到约63.5Mpa以上，经过90天耐热温度达到177℃数据显示，抗压强度无明显损失；经过40小时耐热高温800℃的数据显示，抗压强度损失为10％。实例4：配比的混凝土抗压强度达到约59.9Mpa以上，经过90天耐热温度达到177℃数据显示，抗压强度无明显损失；经过40小时耐热高温800℃的数据显示，抗压强度损失为10％。对比例：普通混凝土的抗压强度为20～25Mpa，一般耐受温度为80℃；经过耐热温度80℃后，其抗压强度下降明显，钢筋混凝土在300～400℃时会迅速降低强度，甚至产生爆裂。结合以上实施例和对比例的性能对比可以看出，相对于现有技术，本专利技术耐高温耐辐照混凝土具有以下有益效果：配比的混凝土经过90天耐热温度达到177℃数据显示，抗压强度无明显损失，并且经过耐辐照试验后，抗压强度损失强度损失≤10％。本专利技术耐高温耐辐照的混凝土具有良好的耐高温、抗压强度强、耐辐照的性能。此外，采用本专利技术耐高温耐辐照混凝土制备的乏燃料干法贮存结构体可有效导出乏燃料衰变热量，使其处于次临界状态，显著降低人员受到放射性辐照的风险，且结构体在高温、辐照环境下仍维持理想的机械强度。根据上述说明书的揭示和教导，本专利技术所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本专利技术并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本专利技术的一些修改和变更也应当落入本专利技术的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本专利技术构成任何限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温耐辐照混凝土，其特征在于，以质量百分比计，包括：水泥8～10％、矿粉5～10％、中砂29～32％、碎石43～47％、减水剂0.1～0.2％、金属纤维0.25～0.8％、粉煤灰3.5～4％、硅灰0.09～1％、引气剂0.004～0.006％、水6～8％。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温耐辐照混凝土，其特征在于，以质量百分比计，包括：水泥8～10％、矿粉5～10％、中砂29～32％、碎石43～47％、减水剂0.1～0.2％、金属纤维0.25～0.8％、粉煤灰3.5～4％、硅灰0.09～1％、引气剂0.004～0.006％、水6～8％。2.根据权利要求1所述的耐高温耐辐照混凝土，其特征在于：所述水泥为52.5P˙Ⅱ水泥。3.根据权利要求1所述的耐高温耐辐照混凝土，其特征在于：所述矿粉为S95级矿粉。4.根据权利要求1所述的耐高温耐辐照混凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽，程呈，李茂云，杨寿海，余菲，张学岭，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司，中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44