【技术实现步骤摘要】
本申请涉及混凝土，特别是涉及一种中子辐射防护的混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、由于反应堆结构小型化的需求，需要近堆布置中子屏蔽材料以进行放射性包容。在靠近反应堆的使用场合时，环境温度达300℃以上。传统的高分子屏蔽材料已经不再适合使用。防辐射混凝土成本低且相对于高分子屏蔽材料而言具有更好的结构性能，是一种具备潜在使用价值的屏蔽材料。然而，目前的防辐射混凝土在高温环境（300℃以上）使用时仍然存在力学性能和中子屏蔽效果不佳的问题。
技术实现思路
1、基于此，本申请提供一种力学性能和中子屏蔽效果优异的中子辐射防护的混凝土及其制备方法。
2、本申请的第一方面提供了一种中子辐射防护的混凝土，包括如下原料：蛇纹石骨料、凝胶材料、减水剂、含硼酸根的水溶液以及拌合水，其中，所述凝胶材料包括水泥。
3、在本申请的一些实施方式中，所述原料中各组分的重量份数分别为：蛇纹石骨料，1500份~1800份；凝胶材料，400份~520份；减水剂，30份~40份；含硼酸根的水溶液，25份~35份；以及拌合水，140份~180份。
4、在本申请的一些实施方式中，满足如下条件中的至少一者：
5、（1）所述蛇纹石骨料中不含石棉纤维；
6、（2）所述含硼酸根的水溶液中硼酸根的浓度为0.01g/ml~0.05g/ml；
7、（3）所述凝胶材料中所述水泥的重量份数为280份~360份；
8、（4）所述水泥包括硅酸盐水泥；
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10、在本申请的一些实施方式中，所述凝胶材料还包括矿粉和粉煤灰；
11、可选地，所述凝胶材料中所述矿粉的重量份数为60份~80份；
12、可选地，所述凝胶材料中所述粉煤灰的重量份数为60份~80份；
13、可选地，所述矿粉的平均粒径为50μm~100μm；
14、可选地，所述粉煤灰的平均粒径为50μm~100μm。
15、在本申请的一些实施方式中，满足如下条件中的至少一者：
16、（1）所述矿粉中包含cao、sio2、al2o3和mgo；
17、可选地，所述矿粉中，所述cao的质量百分含量为30%~42%，所述sio2的质量百分含量为35%~38%，所述al2o3的质量百分含量为10%~18%，所述mgo的质量百分含量为5%~14%；
18、（2）所述粉煤灰中包含sio2、al2o3、fe2o3和cao；
19、可选地，所述粉煤灰中，所述sio2的质量百分含量为34%~51%，所述al2o3的质量百分含量为17%~30%，所述cao的质量百分含量为1%~10%，所述fe2o3的质量百分含量为5%~15%。
20、在本申请的一些实施方式中，所述蛇纹石骨料包括第一蛇纹石骨料和第二蛇纹石骨料，所述第一蛇纹石骨料的粒径为5mm~20mm，所述第二蛇纹石骨料的粒径为0.3mm~5mm。
21、在本申请的一些实施方式中，所述蛇纹石骨料满足如下条件中的至少一者：
22、（1）所述第一蛇纹石骨料包含第一粒径骨料和第二粒径骨料，所述第一粒径骨料的粒径为10mm~20mm，所述第二粒径骨料的粒径为5mm~10mm；
23、可选地，所述第一粒径骨料与所述第二粒径骨料的质量比为5:5~7:3；
24、（2）所述第二蛇纹石骨料的细度模数为2.3~3.0，砂率为0.40~0.45；
25、（3）所述蛇纹石骨料中所述第一蛇纹石骨料的重量份数为900份~1100份；
26、（4）所述蛇纹石骨料中所述第二蛇纹石骨料的重量份数为600份~700份。
27、在本申请的一些实施方式中，所述减水剂包括磷酸盐减水剂、脂肪酸减水剂和聚羧酸减水剂中的一种或多种。
28、在本申请的一些实施方式中，满足如下条件中的至少一者：
29、（1）所述混凝土中包含cab6o10·5h2o；
30、（2）所述混凝土的水胶比为0.40~0.50。
31、本申请的第二方面提供了一种本申请第一方面所述的中子辐射防护的混凝土的制备方法，包括：
32、对所述蛇纹石骨料进行预清洗，以去除所述蛇纹石骨料中的石棉纤维；
33、将预清洗后的所述蛇纹石骨料与所述凝胶材料、所述减水剂、所述含硼酸根的水溶液、所述拌合水混合后静置，制备所述中子辐射防护的混凝土。
34、本申请提供的中子辐射防护的混凝土的原料包括上述组分，在将各组分混合后，其中的硼酸根可与凝胶材料中包括的水泥接触，并与水泥自身含有的ca(oh)2等组分反应，原位生成可作为中子吸收剂的戈硼钙石（cab6o10·5h2o），并可通过该原位反应而实现该中子吸收剂在混凝土中的均匀分布，从结构上提升混凝土对中子的屏蔽性能。
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1.一种中子辐射防护的混凝土，其特征在于，包括如下原料：蛇纹石骨料、凝胶材料、减水剂、含硼酸根的水溶液以及拌合水，其中，所述凝胶材料包括水泥。
2.根据权利要求1所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，所述原料中各组分的重量份数分别为：蛇纹石骨料，1500份~1800份；凝胶材料，400份~520份；减水剂，30份~40份；含硼酸根的水溶液，25份~35份；以及拌合水，140份~180份。
3.根据权利要求1或2所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，满足如下条件中的至少一者：
4.根据权利要求1或2所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，所述凝胶材料还包括矿粉和粉煤灰；
5.根据权利要求4所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，满足如下条件中的至少一者：
6.根据权利要求1或2所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，所述蛇纹石骨料包括第一蛇纹石骨料和第二蛇纹石骨料，所述第一蛇纹石骨料的粒径为5mm~20mm，所述第二蛇纹石骨料的粒径为0.3mm~5mm。
7.根据权利要求6所述的中子辐射防护的混凝土，其特征
8.根据权利要求1或2所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，所述减水剂包括磷酸盐减水剂、脂肪酸减水剂和聚羧酸减水剂中的一种或多种。
9.根据权利要求1或2所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，满足如下条件中的至少一者：
10.一种权利要求1-9任一项所述的中子辐射防护的混凝土的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种中子辐射防护的混凝土，其特征在于，包括如下原料：蛇纹石骨料、凝胶材料、减水剂、含硼酸根的水溶液以及拌合水，其中，所述凝胶材料包括水泥。
2.根据权利要求1所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，所述原料中各组分的重量份数分别为：蛇纹石骨料，1500份~1800份；凝胶材料，400份~520份；减水剂，30份~40份；含硼酸根的水溶液，25份~35份；以及拌合水，140份~180份。
3.根据权利要求1或2所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，满足如下条件中的至少一者：
4.根据权利要求1或2所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，所述凝胶材料还包括矿粉和粉煤灰；
5.根据权利要求4所述的中子辐射防护的混凝土，其特征在于，满足如下...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈帅，侯硕，刘青松，路广遥，周建明，卢朝晖，韩万富，陈超，王德正，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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