[发明专利]一种防中子辐射碳化硼混凝土及其制备方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及防中子辐射特种混凝土施工技术领域，具体涉及一种防中子辐射碳化硼混凝土及其制备方法。

背景技术

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，。

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。

发明内容

本发明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。

本发明通过下述技术方案实现：

一种防中子辐射碳化硼混凝土，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。

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％。

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。

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％。

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％。

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％；

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％。