一种防辐射混凝土防护剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防辐射混凝土防护剂，其特征在于：由密水组分、防辐射组分、热中子及快中子吸收组分及重质微集料填充组分。密水组分为硅酸盐矿物，使用量为混凝土中胶凝材料的质量的0.5%～1.0%；防辐射组分为活性2BaO·SiO2和三乙醇胺[N(C2H4OH)3](简称TEA)，2BaO·SiO2使用量为混凝土中胶凝材料质量的3.0%～4.0%，TEA的使用量为混凝土中胶凝材料质量的0.02%～0.05%；热中子及快中子吸收组分由高铝水泥熟料、硼镁矿及天然石膏组成，该部分的使用量为混凝土中胶凝材料的质量的3.0%～4.0%；重质微集料填充组分采用天然重晶石(主要成分为BaSO42H4O)，其使用量为混凝土中胶凝材料质量的2.0%～3.0%，上述组分至混合机搅拌混合制成。

【技术实现步骤摘要】
一种防辐射混凝土防护剂及其制备方法
本专利技术涉及一种混凝土防护剂，特别是一种可以防中子和辐射线辐射的防护剂，本专利技术还涉及一种防辐射混凝土防护剂的制备方法，属于建筑材料领域。
技术介绍
核技术自诞生以来便得迅速的发展，目前已在核电、军事、教育、科技和医疗等众多领域得到了广泛的应用，然后其核辐射的安全问题一直是困扰其进一步发展的关键。所谓原子核辐射主要有α、β、γ、和中子等四种射线，其中α、β两种射线穿透力较弱，易于防护；而γ射线和中子射线都有对物体强烈的穿透能力，防护就比较复杂。中子通过物质时具有很强的穿透性，主要通过电离和激发形式来伤害人体，较α、β、γ、X危害更大，情况也更复杂。由于中子源大多数固定不动，辐射防护最理想的方法是屏蔽。水泥基材料用量最大，用途广泛，在传统高耐久的基础上赋予中子屏蔽的功能，是中子材料发展的主要方向之一。水泥基中屏蔽材料可以对各种中子源进行有效地防扩，在原子反应堆安全壳、医院CT室防护体、各种粒子加速器防体等工程上广泛应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种高效防辐射混凝土防护剂，同时本专利技术还提供一种制备方法，该防护剂屏蔽α、β、γ、X射线及中子射线效果良好，制造工艺简单，且施工方便，可以直接混入到普通硅酸盐水泥或高铝水泥中使用。为解决上述技术问题，本专利技术由密实组分、防辐射组分、热中子及快中子吸收组分和重质微集料填充组分等组成，其中：密水组分为硅酸盐矿物，使用量为混凝土中胶凝材料的质量的0.5%～1.0%。防辐射组分为活性2BaO·SiO2和三乙醇胺[N(C2H4OH)3](简称TEA)，2BaO·SiO2使用量为混凝土中胶凝材料质量的3.0%～4.0%，TEA的使用量为混凝土中胶凝材料质量的0.02%～0.05%。热中子及快中子吸收组分由高铝水泥熟料、硼镁矿及天然石膏组成，该部分的使用量为混凝土中胶凝材料的质量的3.0%～4.0%。重质微集料填充组分采用天然重晶石(主要成分为BaSO42H4O)，其使用量为混凝土中胶凝材料质量的2.0%～3.0%。在上述组合物中，所述硅酸盐矿物的分子组成为(1/2Ca,Na)0.7(Al，Mg，Fe)4(Si，Al)8O20(OH)4·nH2O。分子组成为(1/2Ca,Na)0.7(Al，Mg，Fe)4(Si，Al)8O20(OH)4·nH2O的双八面体晶体结构的三层矿石具有晶内溶胀能力，遇水能逐渐分散成粒子尺寸为纳米级的凝胶，填充混凝土内部的毛细孔，大幅度增加混凝土的密实度，从而阻止或减缓侵蚀性硫酸盐介质渗透到混凝土内部，避免损害混凝土的内部结构。所述2BaO·SiO2，在1200℃—1300℃的温度下煅烧30分钟。所述三乙醇胺[N(C2H4OH)3]为淡黄色液体,可作为早强剂，可以防止粉碎过程粉粒的聚集和气垫作用，还提高水泥的流动性和装填密度。所述高铝水泥熟料、硼镁矿及天然石膏组成在球磨机中共同粉磨到比表面积不小于300m2/kg，混合后可获得含硼水泥，它对快中子的慢化以及热中子的吸收和减少俘获γ射线有明显的效果。所述天然重晶石(主要成分为BaSO42H4O)经过破碎和磨细后，再进行球形化深粉碎而成。其表观密度大(ρ＝2.5～7.0×10kg/m3)，对x射线和Y射线防护性能好；氢元素含量多，能有效防护中子流。一种制备本专利技术砂浆塑化剂的方法包括下列步骤：（1）硅酸盐矿物，钠化处理，使用雷蒙磨粉碎，过筛，检验（2）2BaO·SiO2，使用雷蒙磨粉碎，过筛，检验（3）三乙醇胺检验（4）取高铝水泥熟料、硼镁矿及天然石膏使用雷蒙磨粉碎，过筛，检验（5）天然重晶石经过破碎和磨细后，再进行球形化深粉碎（6）将上述组分至混合机搅拌混合制成。具体实施方式下面通过具体实施例进一步说明本专利技术。实施例一防辐射防护剂由下列组分组成，硅酸盐矿物，其用量为0.75%×M（M为混凝土中胶凝材料的质量，kg/m3），2BaO·SiO23.5%×M，三乙醇胺0.035%×M，热中子及快中子吸收组分3.5%×M，重质微集料填充组分2.5%×M，将上述组分至混合机搅拌混合后，用量为10.285%×M。所述中子及快中子吸收组分成份为：取高铝水泥熟料、硼镁矿及天然石膏使用雷蒙磨粉碎，共同粉磨到比表面积不小于300m2/kg。所述重质微集料填充组分成份为：天然重晶石经过破碎和磨细后，再进行球形化深粉碎。实施例二防辐射防护剂由下列组分组成，硅酸盐矿物，其用量为0.6%×M（M为混凝土中胶凝材料的质量，kg/m3），2BaO·SiO23.5%×M，三乙醇胺0.03%×M，热中子及快中子吸收组分3.8%×M，重质微集料填充组分2.7%×M，将上述组分至混合机搅拌混合后，用量为10.63%×M。所述中子及快中子吸收组分成份为：取高铝水泥熟料、硼镁矿及天然石膏使用雷蒙磨粉碎，共同粉磨到比表面积不小于300m2/kg。所述重质微集料填充组分成份为：天然重晶石经过破碎和磨细后，再进行球形化深粉碎。实施例三防辐射防护剂由下列组分组成，硅酸盐矿物，其用量为0.9%×M（M为混凝土中胶凝材料的质量，kg/m3），2BaO·SiO23.9%×M，三乙醇胺0.04%×M，热中子及快中子吸收组分3.9%×M，重质微集料填充组分2.9%×M，将上述组分至混合机搅拌混合后，用量为11.64%×M。所述中子及快中子吸收组分成份为：取高铝水泥熟料、硼镁矿及天然石膏使用雷蒙磨粉碎，共同粉磨到比表面积不小于300m2/kg。所述重质微集料填充组分成份为：天然重晶石经过破碎和磨细后，再进行球形化深粉碎。以上所述，仅是对本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的
技术实现思路
加以变更或改型为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本专利技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，均落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防辐射混凝土防护剂，其特征在于：由密水组分、防辐射组分、热中子及快中子吸收组分及重质微集料填充组分。

【技术特征摘要】
1.一种防辐射混凝土防护剂，其特征在于：由密水组分、防辐射组分、热中子及快中子吸收组分及重质微集料填充组分组成：密水组分为硅酸盐矿物，其使用量为混凝土中胶凝材料的质量的0.5％～1.0％；防辐射组分为活性2BaO·SiO2和三乙醇胺，2BaO·SiO2使用量为混凝土中胶凝材料质量的3.0％～4.0％，三乙醇胺的使用量为混凝土中胶凝材料质量的0.02％～0.05％；活性2BaO·SiO2的制备是将2BaO·SiO2在1200℃—13...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟培云，迟衡，吴怀青，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37