专利名称：防氡防辐射砌筑水泥的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防氡防辐射砌筑水泥，属水硬性水泥技术领域。
背景技术：
我国地域辽阔，地质结构复杂，土壤中238U和232Th的比活度高过世界均值，高氡地区多。某些地区的建筑材料(砖、石材、水泥等)中放射线和氡释放浓度较高。经过对43000所住宅的调查结果表明，全国住宅氡含量平均为124Bq/m3，其中21％的住宅超过150Bq/m3，5％超过400Bq/m3，19％超过740Bq/m3。中国对5个地区37个地下工程进行的氡调查，有54％超标。云南70～80年代进行四次恶性肿瘤普查，其肺癌发病率高达217.2人/10万人，居全国之冠。世界土壤平均值(7400Bq/m3)和西方各国室内氡的平均含量(12～108Bq/m3)，昆明市调查结果表明，被调查的居室氡浓度达32.6～644.5Bq/m3，而长沙市地下建筑物内氡浓度达710Bq/m3，湖南衡阳地下建筑物内氡浓度达1080Bq/m3。因此，开发和使用防氡防辐射砌筑水泥(用于配制建筑物或构筑物砌缝和摸面用砂浆)，降低建筑物或构筑物中的放射线和氡释放浓度，对于保护人民健康很有必要，具有重大的现实意义。
发明内容
1、发明目的本发明的任务在于，针对砌筑水泥用量广泛，功能不足之现状，通过对水泥组分和用量的改变，提供一种具有防氡防辐射功能的砌筑水泥。
2、技术方案一种防氡防辐射砌筑水泥，其组成及重量百分含量为石膏2～6％，熟料35～55％，生石灰5～20％，重晶石15％～25％，沸石12～20％。
上述组成中的重晶石为防辐射基元材料，它是一种含有六方形晶体结构的硫酸钡的天然矿物。
上述组成中的沸石为防氡基元材料，它是一种具有规整微孔和/或细孔的天然矿物。其孔径大小与分子的直径相近，因内部结构中含空洞和管道，且电性不平衡，故具有较大的表面能，能够吸附砌砖、石材及其他建筑材料释放的氡气。
本发明能实现其目的的理由是(1)因为该砌筑水泥中掺入防辐射基元材料，其防辐射基元材料是含重金属元素的天然矿物或工业副产物，如天然重晶石。重金属元素可吸收χ射线和γ射线。重晶石主要成分为硫酸钡(BaSO4)。纯重晶石为白色，有光泽，由于杂质及混入物的影响也呈灰色、浅红色、浅黄色等。重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性。防辐射水泥、砂浆及混凝土利用重晶石具有吸收χ射线和γ射线的性质，将其制成钡水泥、重晶石砂浆和重晶石混凝土，可以替代金属铝板屏蔽核反应堆和建造防射线的建筑物。重晶石砂浆是一种容重较大，对χ射线和γ射线具有阻隔作用的砂浆。本发明即利用重晶石吸收χ射线和γ射线的性质，将重晶石做为一种掺合料加入，使砌筑水泥具有防辐射能力。
(2)砌筑水泥中掺入的防氡基元材料，防氡基元材料是天然或人工多孔吸附材料，利用其离子交换能力、选择交换特性和吸附性，吸附氡气以及固定吸收氡气衰变产物。天然沸石是碱金属和碱土金属的含水铝硅酸盐矿物。它是开放性较大的硅氧、铝氧四面体组成的一种架状硅酸盐结构，有很多大小均一的空腔和孔隙。空腔和孔隙中有Ca++、Na+、K+等阳离子和一定条件下可以自由脱离、吸附的水分子。骨架中的阳离子与骨架联系较弱，易被其他阳离子交换。对一定种类的沸石来说，阳离子及其结构位置是一定的，空腔和孔隙的直径大小也是一定的。因此，沸石具有较强的离子交换能力、选择交换特性和吸附性，并且不受辐射的影响。如当放射性废物中含有裂变产物的半衰期很长这类物质时，必须将它们储存到蜕变为稳定状态后才能排除。由于废料量大，储存时间长，很难做到长时间不泄漏。比较可行的方法是将这类放射性离子交换到天然沸石晶体中。交换了放射性离子的沸石，将其熔化后，放射性离子可永久固定在其晶格中，从而防止其扩散。
3、有益效果本发明与现有砌筑水泥相比有如下优点(1)防辐射能力强，具有较强的阻挡吸收射线的能量，对α射线、β射线可以完全吸收，对χ射线、γ射线有显著的阻挡衰减作用。
(2)防氡性能好，而且具有长久的防氡性能。
(3)工艺简单，本发明无需添置专用设备，工序简便，容易操作。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。
下表是本发明的几个实施例
下表是对应上表中砌筑水泥的防氡防辐射性能
本发明的防氡防辐射砌筑水泥分为175#水泥、275#水泥两个标号。砌筑水泥中熟料的质量百分数在35％~45％之间为175#水泥，熟料的质量百分数在45％~55％之间为275#水泥。
经检测，发现细度、安定性、凝结时间、流动性、抗折、抗压都达到了GB/T3183-1997砌筑水泥的标准中175#或275#水泥的要求，见下表1与表2。
表1
表2
本发明产品的生产过程是原料经粉碎、改性、配料、混合粉磨(80μm方孔筛，筛余不得超过10％)、包装成产品。
权利要求
1.一种防氡防辐射砌筑水泥，其组成及各组分的重量百分含量为A、重晶石 15～25；B、沸石 12～20；C、石膏 2～6；D、水泥熟料 35～55；E、生石灰 5～20。
2.根据权利要求1所述的防氡防辐射砌筑水泥，其特征在于，其防氡防辐射性能最好的配比为石膏5％，熟料35％，生石灰15％，重晶石25％，沸石20％。
全文摘要
本发明涉及一种防氡防辐射砌筑水泥，属于水硬性水泥技术领域。它是由重晶石、沸石、生石灰、石膏、水泥熟料组成。其组成及重量百分含量为石膏2～6％，熟料35～55％，生石灰5～20％，重晶石15％～25％，沸石12～20％。该砌筑水泥具有防氡、防辐射功能。且生产工艺简单，成本低廉。
文档编号C04B22/00GK1611459SQ20031011082
公开日2005年5月4日 申请日期2003年10月31日 优先权日2003年10月31日
发明者徐光亮, 董发勤, 邓跃全, 朱桂平 申请人:西南科技大学