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复合骨料防辐射混凝土

作者: 发布时间:2022-03-25 15:02:24点击:401

信息摘要: 复合骨料防辐射混凝土1.重晶石防辐射混凝土概述。重晶石混凝土以重晶石和重晶砂为粗细骨料,通过增加混凝土的表观密度和密度,可以有效吸收x射线和γ射线,减少对人体的伤害。重晶石混凝土对原材料和配合比要求很高,需要适量的浆填充骨料间隙,确保满足设计要求,通常需要多次...

1.重晶石防辐射混凝土概述。

重晶石混凝土以重晶石和重晶砂为粗细骨料,通过增加混凝土的表观密度和密度,可以有效吸收x射线和γ射线,减少对人体的伤害。重晶石混凝土对原材料和配合比要求很高,需要适量的浆填充骨料间隙,确保满足设计要求,通常需要多次试验,确定更佳配合比;由于重晶石混凝土搅拌过程中测量困难,铁矿石密度大,测量冲量迅速上升,难以控制,必须采用半自动或手动控制,尽量减少铁矿石冲量造成的测量误差。

2.原材料及试验方法。

2.1原料。

重晶石:破碎成连续级配的粗细骨料,其物理性能见表1和表2。

重晶石粉:表观密度大于4200kg/m3,细度大于600目。

水泥:P.O42.5级普通硅酸盐水泥。

掺合料:选用一级粉煤灰;一级硅粉;S75矿粉。

1.重晶石防辐射混凝土概述。

重晶石混凝土以重晶石和重晶砂为粗细骨料,通过增加混凝土的表观密度和密度,可以有效吸收x射线和γ射线,减少对人体的伤害。重晶石混凝土对原材料和配合比要求很高,需要适量的浆填充骨料间隙,确保满足设计要求,通常需要多次试验,确定更佳配合比;由于重晶石混凝土搅拌过程中测量困难,铁矿石密度大,测量冲量迅速上升,难以控制,必须采用半自动或手动控制,尽量减少铁矿石冲量造成的测量误差。

2.原材料及试验方法。

2.1原料。

重晶石:破碎成连续级配的粗细骨料,其物理性能见表1和表2。

重晶石粉:表观密度大于4200kg/m3,细度大于600目。

水泥:P.O42.5级普通硅酸盐水泥。

掺合料:选用一级粉煤灰;一级硅粉;S75矿粉。

表1破碎重晶石的物理性能指标。

表5是本试验重晶石防辐射混凝土的物理性能试验结果。从表5可以看出,由于重晶石密度大,所有试验组的流动性和28d强度都可以满足要求。

本项目为大体积重晶石防辐射混凝土,凝胶材料水化热大的水化热。如果不采取措施控制温度裂缝,一旦产生微裂缝,将对混凝土屏蔽辐射的能力产生很大影响。为了减少凝胶材料的水化热,提高混凝土的施工和易性,本试验采用矿物掺合料代替部分水泥。A1组单掺粉煤灰具有良好的物理性能;A2组单掺矿粉容易离析,无法泵送施工;A3组单掺硅粉对混合物的流动性影响不大,但其粘度增加,混凝土粘度增加。由于重晶石骨料密度高,泵送施工困难。因此,选择粉煤灰更适合矿物掺合料,可显著降低早期混凝土强度和早期水化反应放热。

A4~A5组为复合试验,二组配合比的施工性能明显提高,但混合物的表观密度无法达到3600kg/m3的技术指标。这是因为掺合物的密度为2200~2800kg/m3。

掺入掺合料后,其体积不能被表观密度4200kg/m3的重晶石和砂占据,因此表观密度较小。

A7组增加了重晶石粉,使骨料之间的小孔充满了高密度的重晶石粉。其密实度增加,表观密度相应增加。测量的表观密度为3633kg/m3,满足设计要求,施工性能和强度也满足设计要求。因此,A7组配合比为本项目重晶石混凝土施工配合比。

4工程施工

图1(a)为破碎后的重晶石照片,图1(b)为破碎后的重晶砂照片。从图中可以看出,破碎后的重晶石颗粒不规则,多为长条、多棱角,不易作为粗骨料泵送;重晶砂破碎后,颗粒不规则,类似于多边形晶体,表面粗糙。此外,重晶砂的密度约为普通砂的两倍。作为泵送混凝土的砂,经过一段时间的泵送,重晶砂和重晶石很可能会堆积在泵管的接口和弯曲处。在实际工程中,重晶石的破碎颗粒无法改变。本研究只能尝试改变重晶砂的表面形状,使其形状更加圆润。图1(c)为制砂机加工的重晶砂,从图中可以看出,重晶砂的颗粒类型有了很大的改善,类似于球形,其等级更接近普通砂。

(a)破碎的重晶石(b)破碎的重晶砂(c)制砂机加工的重晶砂。

结束语

(1)重晶石防辐射混凝土更适合用15%粉煤灰代替部分水泥。

(2)泵送重晶石防辐射混凝土的重晶砂必须用制砂机加工成合适的粒径,实际施工中可使用近似球形的重晶砂。

(3)重晶石防辐射混凝土的表观密度较大。考虑到设备在生产过程中的荷载能力,每盘材料的用量应按普通混凝土的60%~70%计量,即每盘只能搅拌0.6~0.7m3;同时,运输罐车只能装载4m3的重晶石防辐射混凝土,施工过程中罐车不能停止旋转,否则混凝土会下沉,放料时快速搅拌容易翻车。


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