防辐射混凝土怎么做

防辐射混凝土的生产工艺及关键点

防辐射混凝土是通过高密度骨料、特定水泥和功能性混合物实现的一种γ特殊混凝土具有射线和中子射线屏蔽功能，应围绕“高密实性、高均质性、高辐射防护性”三个核心目标进行生产。具体生产步骤和关键要求:

原料准备(核心是“高密度、高结合水、功能性”)

1. 水泥选择：

优先选用密度高、水化热低的水泥，例如强度等级≥普通硅酸盐水泥42.5级(适用于普通防辐射工程)；对于大体积防辐射结构(如核反应堆基础)，需要选择低热水泥(如矿渣硅酸盐水泥)来控制温升；如果需要增强中子射线屏蔽，可以使用钡水泥和钒水泥(密度＞4g/cm³，可以结合更多的重要元素)。

2. 骨料选择(主要影响防辐射性能)：

粗骨料：选用重晶石(主要成分为BaSO)₄，表观密度≥4300kg/m³）、铁矿石(如磁铁矿石、赤铁矿石)含铁量≥50%）、钢屑(废钢块，密度≈7.8g/cm³）等高密度材料，要求级配良好(5~31.5等连续级配)mm）、含泥量≤1%、不含硫化物或硫酸盐(避免与水泥反应降低强度)。

细骨料：采用重晶砂(细度模数2.3~3.0，比表面积大，增加与射线的接触面积)、同样需要满足等级要求的磁铁矿砂(例如0.15~5mm连续等级)，减少骨料间隙。

3. 功能性混合料(增强防辐射和耐久性)：

硼砂、锂盐：用于吸收中子射线(硼可以捕捉热中子，锂可以慢化快中子)，通常掺量为水泥用量的1%~3%。

粉煤灰、矿粉：在提高后期强度和耐久性(如抗渗、抗冻)的同时，提高混凝土的工作性能(如流动性、保水性)，掺量一般为水泥用量的20%~30%。

4. 水和外加剂：

水：使用清洁水（pH≥避免水泥水化或混凝土均质受到杂质的影响。

添加剂:减水剂(如聚羧酸高性能减水剂)可以减少单位用水量(降低水胶比，提高密度)。引气剂(如松香热聚物)可引入微小气泡(改善和易性、抗冻性)，添加剂应与水泥和骨料相容，避免泌水和离析。

二是配合比设计(兼顾防辐射和施工性能)

通过试配优化确定防辐射混凝土的配合比，核心参数如下：

水胶比：≤0.45(降低水胶比可提高混凝土密实度，增强射线屏蔽效果，同时避免骨料因水分过多而沉降)。

砂率:40%~50%(砂率过高会增加混凝土的干缩，过低会影响流动性；建议采用“重晶砂+机制砂”组合，优化砂率)。

骨料级配：粗骨料采用连续级配(例如5~10毫米):10~20mm:20~30mm=1:2.5:细骨料采用连续级配(例如0.15~0.3)，mm:0.3~0.6mm:18毫米=18毫米:2:保证骨料间隙最小，提高密实度。

混合料与外加剂掺量：根据工程要求(如防辐射等级、施工工艺)进行调整，例如：粉煤灰掺量20%~30%、10%~20%的矿粉掺量、1%~2%的减水剂掺量、0.01%~0.02%的引气剂掺量。

搅拌过程(保证均匀性和密实性)

1. 干混：水泥、骨料(粗骨料+细骨料)、根据配合比，将功能性掺合料(硼砂、粉煤灰)放入搅拌机中，干混3~5分钟，使各组分充分混合均匀。

2. 湿混合物:将外加剂溶解在水中(根据产品说明调整水和外加剂的重量比)，然后加入干混后的材料中，湿混合物5~8分钟，直至混凝土混合物均匀、无结块、无离析(坍落度控制在180~220毫米，满足泵送或浇筑要求)。

3. 注意事项:严格控制搅拌时间(比普通混凝土长1~2分钟)，避免因搅拌不均匀导致骨料沉降或功能性混合物分布不均匀。

第四，浇筑和振捣(避免离析和间隙)

1. 浇注：采用分层浇注(每层厚度)≤500mm)，从一端到另一端连续浇注，避免中间停顿(防止冷缝)；大体积防辐射结构(如核反应堆基础)需要设置冷却水管(通过循环水冷却)，控制混凝土内部温度。（≤25℃）。

2. 振动:采用插入式振动器(振动棒直径50~70毫米)振动，振动时间控制在20~30秒/点(以混凝土表面泛浆、不再冒泡为准)，避免过度振动(导致骨料上浮、离析)或漏振(导致缝隙、蜂窝)。

3. 特殊处理：预留孔洞、套管周围，需加强振捣(保证混凝土填充缝隙)；墙体、顶板等薄壁结构，采用高频振捣器(避免振捣力过大损坏模板)。

保养(保证强度和辐射防护性能)

1. 保湿：浇筑完成后，立即用湿草袋、岩棉被覆盖混凝土表面，保持湿润(避免阳光直射、雨水冲刷)；冬季施工(温度)≤5℃)需要采取保温措施(如覆盖塑料薄膜+被子)，防止冻害。

2. 保养时间：常温(10~30℃)≥14天；大体积防辐射混凝土(厚度＞1m）养护≥28天(确保水泥充分水化，提高密度和防辐射性能)。

3. 注：养护期间严禁踩踏、堆放(避免混凝土变形开裂)，定期检查混凝土表面湿度(如表面干燥，及时补水)。