一种防中子辐射碳化硼混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防中子辐射碳化硼混凝土及其制备方法，包括以下重量份的组分：细骨料：383份；粗骨料：1142份；水：175～180份；减水剂，其重量为为凝胶材料的1％～1.2％；水泥：295～325份；粉煤灰：46份；矿渣粉：86份；碳化硼：220～300份；方法包括将粗骨料、细骨料、粉煤灰和矿渣粉依次倒入搅拌罐内；将碳化硼、水泥依次倒入搅拌罐内；启动搅拌罐，搅拌第二设定时间；将水和减水剂倒入搅拌罐内；启动搅拌罐，按照设定的搅拌速度和第三设定时间持续搅拌；通过将碳化硼作为混凝土的屏蔽和控制材料，在使用常规细骨料和粗骨料的情况下，可以达到在保障其防辐射性能的前提下，减小混凝土的容重，够保障混凝土具有较好的流动性及可泵性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种防中子辐射碳化硼混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防中子辐射特种混凝土施工
，具体涉及一种防中子辐射碳化硼混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]原子能反应堆、粒子加速器，以及工业、农业和科研部门的放射性同位素设备的防护中，用于屏蔽X射线、γ射线和中子辐射作用的混凝土通常采用重型防辐射屏蔽混凝土，其胶凝材料一般采用水化热较低的硅酸盐水泥，或高铝水泥、钡水泥、镁氧水泥等特种水泥，骨料一般采用用重晶石、磁铁矿、褐铁矿、废铁块等，。
[0003]此类混凝土容重较大，导致流动性、可泵性能不足，不便于进行连续施工。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是现阶段的防辐射混凝土容重较大，流动性、可泵性均不足，目的在于提供一种防中子辐射碳化硼混凝土及其制备方法，解决了如何在减小混凝土容重的情况下实现有效防辐射的问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种防中子辐射碳化硼混凝土，包括以下重量份的组分：
[0007]凝胶材料：647～757份；
[0008]细骨料：383份；
[0009]粗骨料：1142份；
[0010]水：175～180份；
[0011]减水剂，其重量为为所述凝胶材料的1％～1.2％；
[0012]所述凝胶材料包括以下重量份的组分：
[0013]水泥：295～325份；
[0014]粉煤灰：46份；
[0015]矿渣粉：86份；
[0016]碳化硼：220～300份。
[0017]优选地，所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5，比表面积为300～360cm
2/
g,烧失量≤5.0％。
[0018]作为另一个优选，所述碳化硼的粒径为0～3mm，纯度≥95％，过筛率≥98％，含泥量≤3.0％，泥块含量≤1.0％，细度模数为1.9。
[0019]具体地，所述粉煤灰为Ⅱ级F类粉煤灰，细度≤25.0％，需水量比≤105％，烧失量≤8.0％，三氧化硫含量≤3.0％。
[0020]优选地，所述矿渣粉为S95级以上，比表面积为：400～500m2/kg，密度≥2.8g/cm3，流动度比≥95％，烧失量≤3.0％，三氧化硫含量≤4.0％，7天活性指数≥75％，28天活性指数≥95％。
[0021]具体地，所述细骨料为天然Ⅱ中砂，细度模数为2.3
‑
3.0，含泥量≤3.0％，泥块含量≤1.0％，吸水率≤2％，堆积密度≥1400kg/m3，表观密度≥2500kg/m3，孔隙率≤44％；
[0022]所述粗骨料为碎石，其为最大粒径5～25mm的Ⅱ类连续级配碎石，紧密空隙率≤45％，含泥量≤1.0％，泥块含量≤0.2％，表观密度≥2600kg/m3，压碎指标值≤20％，针片状含量≤10％。
[0023]优选地，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂，减水率≥25％，含气量≤6.0％，泌水率比≤50％，压力泌水率比≤90％。
[0024]作为一种优选，所述水的参数满足，pH值≥4.5，氯离子≤1000mg/L，硫酸盐离子≤2000mg/L，不溶物≤2000mg/L，可溶物≤5000mg/L。
[0025]作为一个优选实施方式，所述混凝土包括以下重量份的组分：
[0026]凝胶材料：700份；
[0027]细骨料：383份；
[0028]粗骨料：1142份；
[0029]水：175份；
[0030]减水剂：7.5份；
[0031]所述凝胶材料包括以下重量份的组分：
[0032]水泥：308份；
[0033]粉煤灰：46份；
[0034]矿渣粉：86份；
[0035]碳化硼：260份。
[0036]一种防中子辐射碳化硼混凝土的制备方法，包括：
[0037]将粗骨料、细骨料、粉煤灰和矿渣粉依次倒入搅拌罐内；
[0038]启动搅拌罐，搅拌第一设定时间；
[0039]将碳化硼、水泥依次倒入搅拌罐内；
[0040]启动搅拌罐，搅拌第二设定时间；
[0041]将水和减水剂倒入搅拌罐内；
[0042]启动搅拌罐，按照设定的搅拌速度和第三设定时间持续搅拌。
[0043]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0044]本专利技术通过将碳化硼作为混凝土的屏蔽和控制材料，在使用常规细骨料和粗骨料的情况下，可以达到在保障其防辐射性能的前提下，减小混凝土的容重，够保障混凝土具有较好的流动性及可泵性能，便于施工的连续性；
[0045]同时，碳化硼的分子式较为稳定，相对于使用某些放射线屏蔽符合材料来实现防辐射性能，采用碳化硼可以有效解决目前放射线屏蔽复合材料的力学性能以及耐腐蚀性不足等问题，具有较好的耐久性能，提高使用寿命。
附图说明
[0046]附图示出了本专利技术的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本专利技术的原理，其中包括了这些附图以提供对本专利技术的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0047]图1是根据本专利技术所述的一种防中子辐射碳化硼混凝土的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0048]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本专利技术的限定。
[0049]另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分。
[0050]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术。
[0051]实施例一
[0052]本实施例提供一种防中子辐射碳化硼混凝土，包括以下重量份的组分：
[0053]凝胶材料：647～757份；细骨料：383份；粗骨料：1142份；水：175～180份；减水剂，其重量为为凝胶材料的1％～1.2％；
[0054]胶凝材料，是在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合固体的物质。土木工程材料中，凡是经过一系列物理、化学变化能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。胶凝材料是指通过自身的物理化学作用，由可塑性浆体变为坚硬石状体的过程中，能将散粒或块状材料粘结成为整体的材料。
[0055]本实施例中的凝胶材料包括以下重量份的组分：水泥：295～325份；粉煤灰：46份；矿渣粉：86份；碳化硼：220～300份。
[0056]通过将含硼元素的材料添加到混凝土中，经过对混凝土进行配合比试验，制备出既具有抗压强度、外加剂兼容性、初凝时间等均满足使用要求的混凝土，又具有良好的防中子辐射效果的特种混凝土。
[0057]在本实施例中，水泥为P.O42.5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防中子辐射碳化硼混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：凝胶材料：647～757份；细骨料：383份；粗骨料：1142份；水：175～180份；减水剂，其重量为为所述凝胶材料的1％～1.2％；所述凝胶材料包括以下重量份的组分：水泥：295～325份；粉煤灰：46份；矿渣粉：86份；碳化硼：220～300份。2.根据权利要求1所述的一种防中子辐射碳化硼混凝土，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42.5，比表面积为300～360cm
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g,烧失量≤5.0％。3.根据权利要求1所述的一种防中子辐射碳化硼混凝土，其特征在于，所述碳化硼的粒径为0～3mm，纯度≥95％，过筛率≥98％，含泥量≤3.0％，泥块含量≤1.0％，细度模数为1.9。4.根据权利要求1所述的一种防中子辐射碳化硼混凝土，其特征在于，所述粉煤灰为Ⅱ级F类粉煤灰，细度≤25.0％，需水量比≤105％，烧失量≤8.0％，三氧化硫含量≤3.0％。5.根据权利要求1所述的一种防中子辐射碳化硼混凝土，其特征在于，所述矿渣粉为S95级以上，比表面积为：400～500m2/kg，密度≥2.8g/cm3，流动度比≥95％，烧失量≤3.0％，三氧化硫含量≤4.0％，7天活性指数≥75％，28天活性指数≥95％。6.根据权利要求1所述的一种防中子辐射碳化硼混凝土，其特征在于，所述细骨料为天然Ⅱ中砂，细度模数为2.3
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3.0，含泥量≤3.0％，泥块含量≤1.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：付海龙，罗太忠，汪映红，王保林，刘锷，柳涛，马亚刚，史金旭，田子琪，
申请(专利权)人：中国核工业二四建设有限公司，
类型：发明
国别省市：