专利名称：一种用于射线防护结构的混凝土及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土，尤其是一种用于核电建设的混凝土，属于核电工程技术领域。
背景技术：
中子是原子核中不具电荷的粒子，中子射线是这些不具电荷的中子构成的中子流，是原子反应堆产生的放射线中的一种，不同的射线在物体中的穿透能力也不同，虽然一般的混凝土可以抵御中子射线，但效果不甚理想。据申请人了解，申请日为2009年12月31日，申请号为200910249070. X，名称为《高性能辐射屏蔽混凝土材料》的中国专利申请公开了一种可以屏蔽中子射线的混凝土，通过在混凝土中加入富含结晶水的岩石骨料，改变混凝土的密度达到屏蔽中子射线的目的，由于自然界中含有结晶水的岩石较多，但大多数 富含结晶水岩石的在100 200°C时结晶水就逸出，原矿物晶格便被破坏，严重影响屏蔽效果，其不足之处在于仅解决了普通混凝土水泥用量过大和高性能混凝土耐久性差的问题，其产品仅限于制作核反应堆的内外壳以及核废料的固化处理。目前国内核反应堆屏蔽材料以重混凝土为主，随着核安全要求越来越高，核反应堆需要设置更安全的屏蔽保护。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺陷，提出一种用于核反应堆的射线防护结构的混凝土，有效预防中子射线。本发明通过以下技术方案解决技术问题，一种用于射线防护结构的混凝土，按质量百分比计，由以下组分均匀混合而成作为骨料的蛇纹石碎石47% 49%和蛇纹石砂28% 30%，水泥13. 5% 16%，拌合水9% 11. 5%。所述蛇纹石碎石的级配为筛孔直径3、40、50mm时，以重量百分比计，筛网中残留总量分别为90 100%、彡10 %、彡5% ;所述蛇纹石砂的级配为筛孔直径O. 25,0. 63、I. 25mm时，以重量百分比计，筛网中残留总量分别为彡99%、彡80 %、彡4%。详见表I、表2。其中，所述骨料是由粗骨料为3 40mm连续级配蛇纹石碎石和细骨料为O. 25 I. 25mm级配蛇纹石砂组成，其中细骨料和粗骨料重量比为O. 55 O. 65。所述细骨料由O. 25 O. 63mm和O. 63 I. 25mm两种粒级以I :5重量比混配而成。制成之后的混凝土容重彡2320Kg/m3。所述蛇纹石碎石、蛇纹石砂由蛇纹石岩石加工而成，所述蛇纹石岩石成分按重量百分比计，需满足以下要求SiO2含量彡35. 00%, MgO含量彡30.00%，结晶水含量彡10. 00%，在450°C条件下，化合水24小时损失率彡2%，比重彡2. 5g/cm3，碳酸镁、碳酸钙和氯化物杂质的含量< O. 03%，抗压强度彡60MPa。所述蛇纹石碎石中粉尘、盐份、粘土颗粒和游离石棉纤维含量< 2%，粘土块含量(O. 25%，蛇纹石碎石的松散容重> 1460kg/m3、紧密容重> 1670kg/m3 ;所述蛇纹石砂中游离石棉纤维的含量彡O. 5%，蛇纹石砂的松散容重彡1280kg/m3、紧密容重彡1560kg/m3。表I
权利要求
1.一种用于射线防护结构的混凝土，按质量百分比计，由以下组分均匀混合而成作为骨料的蛇纹石碎石47% 49%和蛇纹石砂28% 30%，水泥13. 5% 16%，拌合水9% 11.5%。
2.根据权利要求I所述用于射线防护结构的混凝土，其特征在于所述蛇纹石碎石的级配为筛孔直径3、40、50mm时，以重量百分比计，筛网中残留总量分别为90 100%、彡10K 5% ;所述蛇纹石砂的级配为筛孔直径O. 25,0. 63,1. 25mm时，以重量百分比计，筛网中残留总量分别为彡99%、彡80 %、彡4%。
3.根据权利要求I或2所述用于射线防护结构的混凝土，其特征在于所述骨料由粗骨料为3 40mm连续级配蛇纹石碎石和细骨料为O. 25 I. 25mm级配蛇纹石砂组成,其中细骨料和粗骨料重量比为O. 55 O. 65。
4.根据权利要求3所述用于射线防护结构的混凝土，其特征在于所述细骨料由O.25 O. 63mm和O. 63 I. 25mm两种粒级以I 5重量比混配而成。
5.根据权利要求4所述用于射线防护结构的混凝土，其特征在于所述混凝土的容重彡 2320Kg/m3。
6.根据权利要求5所述用于射线防护结构的混凝土，其特征在于所述蛇纹石碎石、蛇纹石砂由蛇纹石岩石加工而成，所述蛇纹石岩石成分按重量百分比计，SiO2含量彡35. 00%, MgO含量彡30. 00%，结晶水含量彡10. 00%,在450°C条件下，化合水24小时损失率< 2%，比重> 2. 5g/cm3，碳酸镁、碳酸钙和氯化物杂质的含量< O. 03%，抗压强度彡 60MPa。
7.根据权利要求6所述用于射线防护结构的混凝土，其特征在于所述蛇纹石碎石中粉尘、盐份、粘土颗粒和游离石棉纤维含量< 2%，粘土块含量< O. 25%，松散容重> 1460kg/m3、紧密容重> 1670kg/m3 ;所述蛇纹石砂中游离石棉纤维的含量< O. 5%,松散容重彡 1280kg/m3、紧密容重彡 1560kg/m3。
8.根据权利要求7所述用于射线防护结构的混凝土，其特征在于所述水泥为硅酸盐水泥。
9.根据权利要求I至8任一所述用于射线防护结构的混凝土的制备方法，其特征在于按所述比例在搅拌装置中加入蛇纹石搅拌9 15秒后加入硅酸盐水泥搅拌12 18秒，力口入1/3的水搅拌25 35秒再加入剩余的水搅拌50 70秒出料，即得成品。
全文摘要
本发明涉及一种混凝土，尤其是一种用于核电建设的混凝土，属于核电工程技术领域。本发明提出一种用于射线防护结构的混凝土，按质量百分比计由以下组分均匀混合而成作为骨料的蛇纹石碎石47%～49%和蛇纹石砂28%～30%，水泥13.5%～16%，拌合水9%～11.5%。其有益效果是具有容重大、化学结合水含量高、混凝土拌合物和易性好的特点，可起到长期在高温条件下的抗辐射作用，有效屏蔽中子射线，满足核反应堆工程要求。
文档编号C04B28/04GK102898081SQ20121037717
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月8日 优先权日2012年10月8日
发明者钱伏华, 苏少勋, 沈益军 申请人:中国核工业华兴建设有限公司