防辐射混凝土论文

合集下载

防辐射混凝土的材料性能研究_叶栋

防辐射混凝土的材料性能研究_叶栋

1 引 言防辐射混凝土是为有效地防御射线而设计。

伴随核工业等的发展和放射性同位素在医疗、科研试验等方面的广泛应用,χ射线、α射线、β射线、γ射线、中子射线等射线随之进入大众人群,危及民生。

对于射线的防护,其中α射线、β射线穿透力弱,容易被吸收,一般厚度的防护材料就能阻隔,因此,防辐射材料主要屏蔽的是χ射线、γ射线、中子射线。

迄今为止,人类用于防护各种射线的防护材料有铅板、钢板、铅玻璃、聚合物、水和混凝土等,其中,混凝土是目前使用最为广泛的射线防护材料。

各种防辐射材料的防辐射效果及性能比较见表1。

工程结构设计中常设计采用防辐射混凝土、防辐射砂浆,以阻隔各类射线。

一般情况下,密实混凝土均具有防御射线的能力,对于χ射线、γ射线,高密度材料具有较好防御能力;对于中子射线的防御,要求含有氢原子的材料,尤其是含有氘原子的重水才会具有较强的防御能力[1] 。

2 材料性能要求及选择防辐射混凝土的屏蔽性能主要是通过增加表观密度、密实性、提高结晶水含量及钡、硼等元素的含量获得,故而,防辐射混凝土原材料选用原则主要有以下三个方面[2]:1)材料的性能稳定、容易获得、价格低廉等。

2)在满足混凝土强度的前提下,尽可能选用放热量小、水化结合水含量高的水泥材料,尽量减少水泥用量;3)集料的密度除须满足混凝土表观密度的要求外,同时还应考虑结晶水含量、含硼量等防辐射混凝土特殊技术指标的要求;4)具有结构体所必须的强度和耐久性。

2.1 水泥水泥的选用,原则上应选用水化热低、结晶水含量较多、相对密度较大的水泥。

从减少水泥水化热,避免混凝土开裂的角度考虑,防辐射混凝土所使用的水泥宜选用水化热较低的水泥,不选用高强度等级水泥(由于太细的水泥水化速率较快,水化收缩量相对较大,易开裂,故而,水泥的强度等级一般不超过42.5级,不低于32.5级)。

水泥水化后的各种水化产物中带有一定的化学结合水,但是不同种类型的水泥水化后的结合水含量会有不同程度的差别,混凝土结合水含量越高,则其屏蔽中子射线的能力越强。

防辐射大体积混凝土裂缝控制的几点体会

防辐射大体积混凝土裂缝控制的几点体会

防辐射大体积混凝土裂缝控制的几点体会论文导读:尤以基础地下室和有防辐射要求的工程为甚。

因而在大体积混凝土施工中。

如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现。

介绍了在施工中通过控制配合比、浇筑、养护等一系列措施。

关键词:大体积混凝土,裂缝,防辐射,措施近年来,国内建筑工程中混凝土工程的体量日渐增大,尤以基础地下室和有防辐射要求的工程为甚。

同时,随着我国建筑技术的发展和城市建设、城市环保的需要,预拌商品混凝土以其集约化的生产方式,稳定优异的产品质量,得到了越来越广泛的应用。

然而,由于预拌混凝土在施工中需要的坍落度比现场自拌混凝土传统施工工艺大得多,因而在大体积混凝土施工中,如何有效防止和控制混凝土变形裂缝的出现,显得非常重要。

本文结合盐城市**医院肿瘤中心一期工程的加速器机房混凝土施工实例,介绍了在施工中通过控制配合比、浇筑、养护等一系列措施,有效地防止有防辐射要求大体积混凝土出现变形裂缝的体会。

1.工程实例盐城市**医院肿瘤中心一期工程位于医院内西北角,坐北朝南。

本工程建设用地面积约1064M2,总建筑面积5105M2。

地上六层,局部七层,建筑总高度26.65米,东西长约37.60米,南北最宽处34.42米;框架结构。

肿瘤中心加速器机房工程概况:加速器机房墙体,外墙宽度大多数为1300mm,最薄处为600mm,室内有连墙垛4个:均为2500ηtimes;4000mm,迷道有两道600-1150mm宽的楔形墙。

实际墙身高度为7.05m,顶板厚为1300-2500m。

混凝土设计等级为C30。

加速器机房的墙体、顶板混凝土工程是本工程中重中之重的重点工程,因此必须采取有效措施防止有防辐射要求大体积混凝土出现变形裂缝,杜绝放射性物质的辐射污染。

医疗部门根据防辐射的特性对施工提出如下要求:1.1、混凝土施工成型后表面不允许有收缩裂缝。

1.2、混凝土施工中不允许出现施工冷缝,加速器机房的墙板和顶板必须一次成型。

1.3、混凝土施工必须振捣密实;混凝土内部不能出蜂窝、孔洞等缺陷。

大体积防辐射钢筋混凝土的质量研究及应用

大体积防辐射钢筋混凝土的质量研究及应用

大体积防辐射钢筋混凝土的质量研究及应用摘要:本文主要论述防辐射大体积混凝土内部无任何降温措施的情况下的施工质量研究与应用,需优化施工工艺,合理配制混凝土,需从原材料选择进行把关,及时对混凝土的整个施工过程进行全方位的跟踪控制。

关键词:大体积;防辐射;内部无降温措施混凝土浇筑质量;控制前言:大体积的防辐射混凝土浇筑施工的要求相对较高,尤其是在施工中要避免混凝土因水泥水化热造成温度差的过程而出现温度应力裂缝。

下面就根据实际案例分析,对大体积防辐射钢筋混凝土的应用进行分析,并提出了加强质量控制的措施,希望可对相关从业者有所帮助。

一、案例工程概况分析重庆有友食品产业园(一期)工程辐照室位于有友食品产业园项目正西方向成品仓库内。

施工内容包括钢筋混凝土框架体系车间、辐照车间屏蔽墙体与贮源井。

其杀菌设备的辐射源为西南地区最大,杀菌射线(即辐照射线)如果泄漏出去,会对人体的健康产生伤害及对环境造成严重污染对社会造成不可估量的影响。

因此施工中必须避免混凝土产生贯穿性裂缝、空洞、蜂窝及麻面等缺陷。

二、技术分析(一)大体积砼施工特点⑴、本工程底板混凝土施工特点:结构尺寸体积较大,属大体积混凝土,配筋较密,质量及防水要求高。

筏板基础板厚1000mm、墙体500-3950mm、顶板2000mm。

⑵、大体积砼多用于地下或半地下建筑结构,常处于潮湿或与水接触的环境条件下。

因此,除了需要满足强度外,还必须具有良好的耐久性和抗渗性,有的还要求具有抗冲击或抗震动及耐侵蚀性等性能。

本工程基础采用C40抗渗混凝土,抗渗等级为P6。

⑶、大体积砼强度等级比较高,单位水泥用量较大,水化热和收缩容易造成结构的开裂;需通过优化配合比进行混凝土开裂的预控。

⑷、大体积砼由于其水泥水化热不容易很快散失,蓄热于内部,使温度升高较大,容易产生由温度引起的裂缝。

因此对温度进行控制,是大体积砼施工最突出的问题。

必须处理或解决由于水泥产生的水化热所引起的砼体积变化,以便最大限度地减少砼裂缝。

(论文)核医学防辐射混凝土施工技术

(论文)核医学防辐射混凝土施工技术

附件4:中建三局科协优秀论文评审表单位:中建三局一公司中南分公司第号填报日期:2021年10月20日论文题目论防辐射大重度混凝土施工作者或执笔者张欣、陈骏、杜华彬、庞海枫职务名称论文所属专业学组单位中建三局一公司中南分公司论文完成时间2021年10月20日何时曾在何处发表过无拟送何处发表论文摘要:本施工技术主要针对防辐射大重度混凝土,由于医院建筑中的核医学区域有射线防护的要求,对核医学区域的混凝土的重度和密实性有特殊规定。

如何保证混凝土的重度和整体性是关键。

在施工过程中,根据不同的部位采用不同的模板施工方法,保证满足建筑的使用功能。

〔以上为作者填写〕单位科协初评评审员分项得分加权得分姓名职称论点论据创新难度价值文词评审组长初评总得分〔论文评价意见〕单位科协推荐意见〔公章〕年月日局科协学组复评评审员分项得分加权得分姓名职称论点论据创新难度价值文词评审组长复评总得分〔论文评价意见〕科协推荐意见〔公章〕年月日论防辐射大重度混凝土施工一、前言防辐射混凝土是原子核辐射源装置常用的防护材料, 它能有效屏蔽原子核辐射。

防辐射混凝土不得使用对拉螺杆,不能形成通孔。

我单位在实际施工中,根据设计的要求,并从实践中逐步探索出防辐射混凝土施工最适合的施工方法,并加以总结提炼,编制此工法。

二、工程概况广州军区武汉总医院工程位于武汉市武珞路627号,总建筑面积28607㎡,框架剪力墙结构,核医学区域的盘旋加速器采用此工法进行施工。

三、工艺特点防辐射性:混凝土的重度不小于24kN/m3,抵抗射线伤害。

抗渗性:密实度好,无对拉螺杆孔洞,降低渗水概率。

经济性:不需要使用对拉螺杆,无需封堵对拉螺杆孔洞。

四、材料及设备1、材料1.1水泥:采用华新水泥厂的 P.O 42.5普通硅酸盐水泥,符合?硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥?〔GB175-99〕的要求。

1.2骨料: 选用粗、中砂, 含泥量< 3%; 碎石选用5~31.5mm 连续级配的优等品, 含泥量< 1%。

混凝土中新型防辐射材料的应用研究

混凝土中新型防辐射材料的应用研究

混凝土中新型防辐射材料的应用研究一、背景介绍随着人类科技的不断发展和生活水平的不断提高,人们越来越关注自身的健康问题。

辐射作为一种常见的危害人体健康的因素,受到了广泛的关注。

在建筑工程中,混凝土是一种常用的建筑材料,然而现有的混凝土材料对辐射的防护效果并不理想。

因此,研究新型防辐射混凝土材料的应用具有重要的意义。

二、新型防辐射材料的种类1. 钨聚合物材料:钨聚合物材料是一种能够吸收辐射的材料。

由于钨的原子序数较大,能够吸收较高能量的γ射线和X射线。

因此,在混凝土中添加钨聚合物材料能够有效地防护辐射。

此外,钨聚合物材料还具有良好的耐热性和耐腐蚀性。

2. 石墨材料:石墨是一种天然的防辐射材料,具有良好的吸收能力和散射能力。

在混凝土中添加石墨能够有效地防护γ射线和中子辐射。

3. 铅材料:铅是一种常见的防辐射材料,具有高密度和良好的吸收能力。

在混凝土中添加适量的铅材料能够有效地防护X射线和γ射线。

三、新型防辐射材料的应用研究1. 实验设计为了研究新型防辐射混凝土材料的应用效果,我们设计了以下实验。

首先,制备含有不同比例的钨聚合物、石墨和铅的混凝土试件。

然后,使用X射线和γ射线对混凝土试件进行辐射,测量混凝土试件的剂量效应曲线和半值层厚度。

最后,对比不同试件的效果,分析新型防辐射材料在混凝土中的应用效果。

2. 实验结果经过实验测试,我们发现添加钨聚合物材料的混凝土试件在吸收γ射线方面效果最好,其半值层厚度为1.7cm。

添加石墨材料的混凝土试件在吸收中子辐射方面效果最好,其半值层厚度为4.2cm。

添加铅材料的混凝土试件在吸收X射线方面效果最好,其半值层厚度为0.9cm。

3. 应用前景新型防辐射混凝土材料的应用前景非常广阔。

在医疗建筑中,如医院、诊所、病房等,混凝土墙体、地面和天花板的防辐射效果直接影响医护人员和患者的健康。

在核电站、实验室、辐射加工厂等场所,混凝土的防辐射效果也至关重要。

因此,新型防辐射混凝土材料的应用前景非常广阔。

防辐射混凝土施工裂缝控制

防辐射混凝土施工裂缝控制

防辐射混凝土施工裂缝控制摘要:鉴于防辐射混凝土对裂缝要求的严格性,本文主要对施工裂缝的控制进行了简单的探讨,在分析防辐射混凝土施工裂缝控制的重要意义的基础上,以深港西部通道大楼项目为例,针对该项目的工程特点以及特殊的技术要求,对该工程防辐射混凝土施工裂缝控制方案设计进行了详细论述,就该工程施工过程中的方案确定、施工工艺、裂缝控制验算、混凝土养护四个方面进行了详细分析。

关键词:混凝土;防辐射;裂缝控制引言目前,大体积防辐射混凝土施工工程在我国城市建设项目中所占的比例越来越高。

而防辐射区域是一个特殊的场所,辐射源泄漏对人体危害很大,在施工过程中合理、科学地施工,是保证防辐射混凝土施工工程质量的关键,尤其是施工裂缝的控制,对设备的稳定性、工作人员的安全等都尤为重要。

防辐射混凝土施工不同于普通的混凝土施工,有其特殊性,应慎重对待。

混凝土的配料、制作、浇筑等都必须按照设计要求及规范施工。

深港西部通道验检区X光机检查系统工程,位于深圳市南山区东角头填海区。

包括X光机检查大楼、验出站、司机等候室及两台货柜车电子磅秤。

其中扫描通道中的探测器室、加速器室、防护门机房是该工程的核心部分。

本文根据深港西部通道大楼项目工程的实践,对防辐射混凝土施工裂缝的控制总结了几点施工经验。

1 深港西部通道大楼项目中X光检查通道提出的防辐射混凝土特殊技术要求为保障X光机检查系统设备的安全使用,防止射线的泄漏,项目要求扫描通道的防辐射混凝土施工除了满足建筑设计要求外,还要满足国家和香港地区有关防辐射混凝土的特殊要求。

总体而言,深港西部通道大楼项目对防辐射混凝土施工具有特殊的技术要求,其特殊要求具体表现在以下几个方面:扫描通道墙体和基础不均匀沉降影响设备正常运转,因此施工时应根据设计要求使沉降值设计在许可范围内;为防止裂缝产生,不允许浇筑完成后再钻孔以及穿透的施工缝,此外,还有严格防止水化热反应引发的裂缝;工程工艺设备安装以地面轨道螺栓、设备台架预埋钢板、传动装置等预埋为主,要求位置、高程精确;设备基础设施(平车运行轨道、防护门拖动轨道、吊钩等)的安装精度及验收规范等要以规定标准严格执行,符合国家有关规定和行业标准。

大体积防辐射混凝土施工关键技术研究与应用

大体积防辐射混凝土施工关键技术研究与应用

大体积防辐射混凝土施工关键技术研究与应用摘要:随着人们对健康的重视,医疗市场需求不断增长。

在建设医院时,放射性检查和治疗设备是必不可少的,正确使用这些设备可以帮助医生及时发现病人的病症,并采取有效治疗措施,避免耽误最佳治疗时机。

如果在设计和建造过程中没有合理考虑,可能会导致辐射泄漏,对潜在的健康人群造成严重危害。

基于此,本文旨在探讨如何从设计和施工的角度出发,有效地解决医疗建筑在检查和治疗过程中可能出现的辐射问题,以提高其安全性和可靠性。

关键词:大体积;防辐射混凝土;施工技术引言随着社会经济的发展,人们对健康的需求日益增加,医院作为一个关乎身体健康的重要场所,其环境质量也必须达到更高的标准。

近几年,由于医疗卫生事业的迅猛发展,医院的规模也在不断扩大,建筑面积更是巨大,设备更是先进,为了确保工程质量和进度,防辐射混凝土技术被广泛应用。

防辐射混凝土是一种由优质硅酸盐水泥、粉煤灰、矿渣粉、微硅粉等材料经过精心配比,添加适量的纤维和外加剂制成的大型混凝土,具有出色的抗裂性能和良好的防渗性能,可以有效地抵御辐射的侵害。

为了确保防辐射混凝土工程的质量,必须对其施工过程进行严格的监督和管理,以确保其能够在辐射场所、反应堆等特殊环境中发挥最佳的防护效果。

大体积防辐射混凝土无论是从结构设计、模板支撑体系及加固,还是大体积混凝土在施工过程中由于水化热导致的开裂,以及其它质量控制是很关键环节且存在着很大的质量风险,所以防辐射混凝土的选型及施工技术研究无论是在选材还是在施工技术上都比普通混凝土复杂,因此具有一定的意义和研究价值。

1.防辐射混凝土胶凝材料选材技术根据工程特点,设计选用的防辐射混凝土胶凝材料是普通硅酸盐水泥,强度等级为42.5MPa。

水泥中的主要矿物成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、钙矾石等,其主要作用是将骨料中的活性物质激发出来,提高混凝土的强度。

水泥的细度及活性对混凝土强度影响较大。

一般情况下,水泥用量越大,混凝土的强度越高;水泥用量越小,混凝土强度也就越低。

防辐射混凝土

防辐射混凝土

第1章绪论1.1研究背景防辐射混凝土又称为防射线混凝土、原子能防护混凝土、屏蔽混凝土、核反应堆混凝土或重混凝土。

作为原子能反应堆、粒子加速器及含放射源装置的防护材料, 它能有效的屏蔽原子核辐射, 即射线,一般指α、β、γ、χ等射线和中子辐射。

核技术自诞生以来便得到迅速的发展,目前已在如核电、军事、教育、科研、医疗等众多领域得到了广泛的应用, 然而其安全性一直是困扰其进一步发展的关键。

众所周知,原子核反应产生的大量如α、β、γ、χ射线和中子射线能够诱发癌症、白血病和多发性骨髓癌、大胸恶性肿瘤、甲状腺技能紊乱、不育症、流产和生育缺陷等多种人类绝症以及诱发植物的基因变异, 危害农作物的生长, 而且其潜伏期长,短时间内无法得知。

因此,为防止射线对人体的伤害,在建造有辐射源的建筑时,必须设置防护体。

水泥混凝土是目前使用最为广泛的射线防护材料, 主要用于制作核反应堆的内外壳以及核废料的固化处理。

虽然在核工业问世的50年里,尚未出现一例核事故是因为屏蔽工程所引起的, 但是核事故一旦发生,将会造成灾难性的破坏。

1986年4月,前苏联的切尔诺贝利核泄漏事故酿成了使大半个欧洲受害, 2500平方公里的土地不能居住,10万人不得不大迁移的悲剧,死伤也不计其数。

2011年,日本大地震导致的核泄漏事故,再次上演了这一悲剧,再次敲响了警钟。

中国在1992 年发表科学技术白皮书——中国科学技术政策指南指出: 不仅要研究开发先进压水堆和固有安全压水堆技术以及先进的核燃料循环技术, 其中包括压水堆反应屏蔽及核废料后处理和贮存技术; 在建材工业一节中更是明确指出: 开发研究适用于核工业核电站发展的新型防护材料。

近十年来美国、俄罗斯等多国政府也早已认识到这一问题的重要性, 并加大了研究核反应堆射线防护技术、核废料后处理技术以及新型防辐射材料的开发力度。

因此, 对于建材行业来说, 开发研究新型、经济、安全合理的防辐射混凝土及其核肥料固化材料, 具有重大战略意义和深远的社会意义[1]。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

防辐射重混凝土的性能特点与应用
摘要:核技术的迅速发展和广泛应用,促进了电力和其它行业的繁荣,但是对环境和人类健康造成了巨大的威胁,其安全性问题引起了人们的高度重视。

本文从防辐射混凝土的性能特点出发,探讨提高防辐射混凝土防辐射性能的方法以及应用。

关键词:防辐射混凝土中子吸收剂耐久性
原子核反应产生的大量α、β、γ、x射线及中子流能够诱发多种人类疾病和植物的基因变异,危害农作物的生长,而且其潜伏期长,短时间内无法得知。

因此,为防止射线对人类和环境造成危害,在建造有辐射源的建筑时,必须设置防护体。

1 防辐射混凝土的机理及定义
由于α、β射线穿透力弱,容易被吸收,一般厚度的防护材料就能挡住。

防核辐射材料主要屏蔽的是γ、x射线和中子流。

γ射线是一种高频、高能量电磁波,当它通过高密度材料时,由于康普顿散射效应将损失大部分能量。

中子流不带电,具有很强的穿透力,分为慢中子和快中子,与物质作用时发生快中子的散射与减速、慢中子的吸收。

目前用于防辐射的防护材料主要有钢板、铅板、水和混凝土等。

其中铅和钢具有较高的密度,其防γ、x射线性能良好,但铅来源少、成本高,属于贵重金属,且其徐变性较大,当荷载较大时不宜应用;钢铁用作防辐射材料时施工性能差;水对中子射线有良好的屏蔽效果,但其难以定型,在构造和管理上均比较复杂。

而混凝土具有较好的防护性能,原材料来源广泛,价格低廉,施工性能良好,可依结构要求制成相应的形状和尺寸。

因此,在防辐射防护材料中,混凝土的综合技术经济效果最佳。

屏蔽γ、x射线主要通过增加混凝土的密度和厚度来实现。

对中子的吸收在任何元素原子核上都能发生,但是不同元素吸收截面却有很大的差别。

研究表明,一些元素及其化合物对中子的俘获截面大,且中子被俘获后不发出γ射线,或只发生穿透能力低、易于防护的软γ射线和一些带电粒子。

此类元素及其化合物被称为“中子吸收剂”,例如硼、锂、镉等。

从经济和资源的角度看,相对锂和镉,以硼及其化合物加入混凝土以阻止中子流更易实现。

另外,通过增加混凝土中氢元素的含量,即提高混凝土中结合水的含量,亦可有效减弱中子流。

当材料具备
一定的密度和厚度并含有“中子吸收剂”时,就能有效屏蔽核辐射。

因此,通过提高混凝土的密度,增加混凝土含硼量及结合水含量,可有效提高混凝土对γ、x射线和中子流的防护能力;同时通过混凝土高性能化途径,提高水泥石密实性,降低防辐射混凝土孔隙率,进而提高防辐射混凝土耐久性,保证其防辐射能力的有效性和长期稳定性。

防辐射重混凝土是一种能有效屏蔽对人体有害射线辐射的新型混凝土,其表观密度要求较高,也称为重混凝土。

主要由普通水泥或密度很大、水化结合水含量高的水泥与特殊的集料制成。

2 提高防辐射性能的方法
2.1 原材料选择
由于防辐射混凝土的屏蔽性能主要是通过增加表观密度及密实性、提高结晶水含量及硼、镉、锂等元素含量获得。

因此,防辐射混凝土原材料选用主要原则有:
(l)在满足配制强度的前提下,尽量选用放热量小、水化化学结合水含量高的水泥;(2)集料的密度除须满足混凝土表观密度的要求外,同时还应考虑结晶水含量、含硼量、含镉量、含锂量等防辐射混凝土特殊技术指标的要求;(3)所选材料配制的防辐射混凝土在相应使用环境下必须具备良好的稳定性,比如在辐射和高温作用下因材料的收缩或膨胀而开裂性要小;(4)材料的性能稳定、不易挥发和分解、无毒,且容易获得、价格低廉。

2.2提高混凝土表观密度
提高混凝土的表观密度主要是通过利用各种高密度材料做为集料配制混凝土。

高密度集料有天然材料,也有人造材料。

天然材料主要有重晶石、磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿等重质矿石,人造材料主要包括钢珠、钢锻、铸铁等铁质集料、钢渣、铜渣等重质工业渣。

此外,以高密度水泥,如钡水泥、锶水泥等特种水泥为胶凝材料配制混凝土,也能提高混凝土的密度,但经济性不高。

2.3 提高混凝土硼元素含量
硼元素能有效吸收中子及二次射线,提高混凝土中硼元素的含量能显著提高混凝土对中子流的屏蔽效果。

研究表明,提高混凝土中硼元素的含量,能大幅提高混凝土屏蔽中子的能力。

提高混凝土中硼元素含量的主要途径有:(1)向混凝土中掺入硼的化学盐或氧化物,如硼砂、硼酸、硼酐等。

该方法简单直接,但是可溶性硼会严重阻碍水泥的水化,即便是少量溶解性硼也能使水泥硬化体几乎丧失强度。

因此,该方法不但引入的硼元素有限,且严重影响混凝土的力学性能;
(2)烧制含硼水泥;(3)利用天然含硼矿物,如硼镁矿石、硼铁矿石、蛇纹石等为集料配制混凝土,该方法引入的硼元素数量可观,与矿物中的硼含量有关,是制备防中子流混凝土的有效方法。

也有研究表明,硼矿中的少量硼会溶于水,从而影响水泥的水化。

硼矿中硼的溶解性与产地、矿物类型及矿石大小等有关,通过烧结可以使可溶性硼有效的固定,但成本较高。

(4)在混凝土中加入人造含硼材料,如硼玻璃、B4C等。

2.4 提高混凝土结合水含量
水泥水化后的各种水化产物中带有一定的化学结合水。

硅酸盐水泥水化后的结合水含量可以满足混凝土一般的防辐射要求。

提高混凝土结合水含量的主要途径有:(1)用结合水含量更高的水泥,如石膏矾土水泥、矾土水泥、镁质水泥,代替硅酸盐水泥配制混凝土;(2)掺入结晶水调节剂,可以有效提高混凝土的结合水含量;(3)以富含结晶水的矿物为集料配制混凝土。

2.5 提高混凝土的性能
由于特殊的用途,防辐射混凝土所处的使用环境比一般混凝土恶劣。

因此要求防辐射混凝土具有较高的性能。

以耐久性为例,可以通过技术途径和施工途径提高耐久性。

技术途径有降低水灰比,一般在0.38以下;掺高性能减水剂和超细矿物细掺料以及选择优质集料等。

施工途径有:○1避免使用高级别水泥,水泥太细,水化快且收缩量大,易开裂,一般不超过42.5级。

○2防辐射混凝土用粗细集料、水泥、掺合料、水和外加剂,均应按重量配料,其中粗细集料的允许偏差为±2%,水泥、水、掺合料、外加剂的允许偏差为±1%。

○3在混凝土配合比设计时,在保证混凝土良好的和易性的同时应尽量降低混凝土单位用水量。

采用“三低”(低砂率、低坍落度、低水胶比)和“三加”(加高效缓凝剂、加微膨化剂、加铁屑)的防辐射重混凝土的施工要求。

○4为避免因集料重而引起集料沉淀离析,应严格控制坍落度,减少泌水的发生。

○5在混凝土运输时应以最少转载次数在最短时间内从搅拌地点运至浇筑地点,以避免材料组分离析,并且搅拌运输车到达工地时应高速搅拌后卸料,以保证混凝土的匀质性。

○6振捣时间不宜过长,振到表面出浆为宜,密度越大振捣时间越短。

○7控制混凝土内外温差,混凝土搅拌时适当将碎石冷却,并不断加入冰块,确保混凝土出机温度控制在25℃以内;混凝土内部按设计要求布置好水流导管,进行循环水降温,从而减小混凝土内外温差。

严格控制混凝土内外温差小于20℃。

○8混凝土表面振捣抹平后及时覆盖草帘、麻袋,并进行浇水养护,保持混凝土表面处于湿润状态。

实践证明,混凝土养护时湿度越高,养护时间越长,混凝土收缩就越小,因此能够有效地控制混凝土裂缝的产生。

3 防辐射混凝土的应用
防辐射重混凝土广泛应用于原子能反应堆、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。

例如世界上第一座原子能发电站的锅炉,是用3米厚的强大混凝土墙加1米厚水层来作为防护屏蔽的。

加利福尼亚大学的粒子同步稳相加速器中,加速电压高达数百万电子伏特,机器的四周围以高4.5米、厚1.5—3米的重混凝土墙,重量高达900吨。

在人类日益重视环境保护和自身健康的今天,开发研制新型、耐久的防辐射混凝土材料具有重大的战略意义。

参考文献:
[1]李国刚. 防辐射高性能混凝土材料研究 2010
[2]王萍王福川. 防辐射混凝土的试验研究. 建筑材料学报,2000,
(2):182-186.
[3]丁庆军张立华胡曙光王发洲. 防辐射混凝土及核固化材料研究
现状与发展. 武汉理工大学学报,2002,(2):16-19.
[4]伍崇明. 核工程抗强辐射屏蔽混凝土试验研究. 2008
[5]刘霞赵西宽李继忠王兴辉. 重晶石防辐射混凝土的试验研究.
混凝土,2006,(7):24-25.
[6]伍崇明丁德馨张辉赤沈媛媛. 屏蔽混凝土用原材料性能试验研
究. 混凝土,2007,(12):60-64.。

相关文档
最新文档