一种大体积防辐射混凝土及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种大体积防辐射混凝土及其制备方法和应用，其包括如下按重量份计算的组分：水泥

【技术实现步骤摘要】
一种大体积防辐射混凝土及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及混凝土
，尤其是涉及一种大体积防辐射混凝土及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]铁尾矿是选矿后的废弃物，是工业固体废弃物的主要组成部分
。
据不完全统计，全世界每年排出的尾矿及废石在
100
亿
t
以上
。
我国现有
8000
多个国营矿山和
11
万多个乡镇集体矿山，堆存的尾矿量近
50
亿
t
，年排出尾矿量高达5亿
t
以上，其中黑色冶金矿山年排放尾矿量达
1.5
亿
t。
[0003]我国的尾矿综合利用率只有7％，堆存的铁尾矿量高达十几亿吨，占全部尾矿堆存总量的近
1/3。
因此，铁尾矿的综合回收利用问题已受到全社会的广泛关注
。
[0004]尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下，通过制砂机和制砂设备可将尾矿利用起来
。
将矿石磨细选取有用组分后所排放的固体废料，是矿业开发特别是金属矿开发造成环境污染的重要来源
。
将尾矿丢弃不仅需要占用大量土地，给周围的生态环境造成很大的伤害，而且要投入各自处理和维护费用
。
而进行尾矿资源的综合回收与利用，不仅可以充分利用矿产资源，扩大矿产资源利用范围，延长矿山服务年限；也是治理污染
、
保护生态的重要手段；还可以节省大量的土地和资金，解决就业问题，造福于人类社会，实现资源效益
、
经济效益
、
社会效益和环境效益的有效统一
、
经过多年研究，尾矿被应用于生产建筑材料
、
生产机制砂等方面
。
[0005]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病症，同时还能诱发植物基因变异
、
危害农作物生长
。
为防止环境中的各种射线对人体伤害，在建造有辐射源建筑时，一般需设置防辐射材料以屏蔽各种射线，混凝土材料是目前使用最为广泛的防辐射材料，主要用于教育
、
科研
、
医疗机构有辐射源建筑以及核反应堆内外壳防护
。
[0006]防辐射混凝土主要防止
α
、
β
、
γ
、X
和中子射线对人体的伤害，这些射线中，
α
、
β
射线穿透能力低且易被吸收，很小厚度的防护材料就能屏蔽这些射线，设计防辐射混凝土时主要考虑对
γ
射线和中子射线的屏蔽，
γ
射线穿透能力强，其通过高密度建筑材料时能量能被减弱，达到一定密度和厚度时，
γ
射线可完全被吸收，中子射线因不带电核，所以具有高度穿透能力，对中子射线防护相对于对
γ
射线防护难度更大
。
[0007]大体积混凝土防辐射结构对混凝土开裂要求更加严格，一旦出现开裂情况，即造成辐射泄露，对人身
、
环境形成伤害
。
但是现有的防辐射混凝体的组分不适用于制备大体积混凝土
。
[0008]因此，有必要开发一种大体积混凝土，使得其具有强的防辐射和不开裂
。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术第一方面提出一种大体积防辐射混凝土，能够有效增强防辐射效果和不开裂
。
[0010]本专利技术第二方面还提供一种大体积防辐射混凝土的制备方法
。
[0011]本专利技术第三方面还提供一种大体积防辐射混凝土的应用
。
[0012]根据本专利技术的第一方面实施例提供的一种大体积防辐射混凝土，包括如下按重量份计算的组分：
[0013][0014]根据本专利技术实施例的大体积防辐射混凝土，至少具有如下有益效果：
[0015]本专利技术的大体积混凝土通过加入铁尾矿碎石
、
铁尾矿机制砂
、
铁尾矿微粉和铁尾矿纳米粉提高了防辐射效果，以及大体积混凝土不开裂的效果
。
其中铁尾矿碎石
、
铁尾矿机制砂
、
铁尾矿微粉和铁尾矿纳米粉提供了防辐射效果，进一步地，铁尾矿微粉和铁尾矿纳米粉填充混凝土内部空隙，使之密实度增大，孔隙率小，防辐射效果增强；另一方面，铁尾矿微粉和铁尾矿纳米粉不具有活性，为惰性材料，其可减少水泥水化放热量，降低大体积混凝土中心温度，避免温度裂缝的出现
。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，本专利技术所述的大体积的定义为：
GB50496
‑
2018《
大体积混凝土施工标准
》
规定，混凝土结构物实体最小尺寸不小于
1m
的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土
。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，本专利技术所述的铁尾矿是选矿后的废弃物，例如是赤铁矿
、
褐铁矿等磁性铁矿物选矿后的废弃物
。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述铁尾矿微粉的平均粒径为
0.045
～
0.15mm。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述铁尾矿纳米粉的平均粒径为
0.01
～
0.045mm。
[0020]由此，铁尾矿微粉和铁尾矿纳米粉均含有重金属铁矿物，当铁尾矿微粉的平均粒径为
0.045
～
0.15mm
；和
/
或铁尾矿纳米粉的平均粒径为0～
0.045mm
时，不同粒径细粉均匀分散于混凝土内部，在充分填充空隙的基础上，可形成密集的金属网格结构，构建天然的电磁屏蔽结构
。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述铁尾矿碎石包括碎石Ⅰ、
碎石Ⅱ和碎石Ⅲ；
[0022]其中，所述碎石Ⅰ的粒径分布为5～
10mm
；所述碎石Ⅱ的粒径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大体积防辐射混凝土，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：水泥
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
150
～
180
份；铁尾矿碎石
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1300
～
1500
份；铁尾矿机制砂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1000
～
1200
份；铁尾矿微粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80
～
100
份；铁尾矿纳米粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
～
50
份；减水剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5～
10
份；水
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
120
～
150
份
。2.
根据权利要求1所述的大体积防辐射混凝土，其特征在于，所述铁尾矿微粉的平均粒径为
0.045
～
0.15mm。3.
根据权利要求1所述的大体积防辐射混凝土，其特征在于，所述铁尾矿纳米粉的平均粒径为
0.01
～
0.045mm。4.
根据权利要求1所述的大体积防辐射混凝土，其特征在于，所述铁尾矿碎石包括碎石Ⅰ、
碎石Ⅱ和碎石Ⅲ；其中，所述碎石Ⅰ的粒径分布为5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蒙强，胡斐，尤聪，何彦琪，田青，沈佳，刘斌，蒋震，王军，
申请(专利权)人：海口西建统发绿色建材有限公司中建西部建设宁乡有限公司中建西部建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：