本發(fā)明屬于混凝土制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種鋼渣抗輻射混凝土及其制備方法。
背景技術(shù):
所謂核輻射,其實指的就是α、β、γ射線以及中子流。一般情況下由于α、β射線只有極其微弱的穿透能力,所以在實際生產(chǎn)中并不需要考慮這兩種射線。γ射線的波長非常短,頻率高,具有很高的能量,且其穿透能力很強。γ射線對人體的破壞作用相當大,當其輻射劑量達到一定時,它甚至是致命的。中子流同樣也具有很強的穿透能力,并且只有幾種特定的元素如硼、鎘、鋰、氫才能有效的吸收中子流。配置防輻射混凝土必須滿足兩個首要條件:一方面混凝土必須達到較高的密度與厚度,另一方面混凝土中還要還有一定程度量的特定元素(硼、鎘、鋰、氫)。目前,國內(nèi)外己經(jīng)相繼對鉛纖維混凝土、鋼纖維混凝土、鐵礦石混凝土、重晶石混凝土、鐵質(zhì)集料混凝土等防輻射混凝土進行了研究。
印度Akanshu等利用鋼纖維與鉛纖維來配置防輻射混凝土。國內(nèi)伍崇明等利用鋼珠、鋼塊等鐵質(zhì)集料配制出了C30等級防輻射混凝土;劉霞等用重晶石作為集料制成了不同等級的防輻射混凝土。但是上述混凝土都存在生產(chǎn)成本高的缺點。鋼渣是鋼鐵企業(yè)的工業(yè)廢棄物,不僅占用了大量的土地,而且對生態(tài)環(huán)境也造成了極大的危害。鋼渣的資源化利用已成為目前迫切需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼渣抗輻射混凝土及其制備方法。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種鋼渣抗輻射混凝土,包括以下重量份的原料:
鋼渣粉10~20份,
普通硅酸鹽水泥15~20.5份,
細骨料10~15份,
粗骨料24~29份,
硼玻璃砂4~8份,
鐵粉6~7份,
S95礦渣粉5~10份,
外加劑0.5~1份,
水5~10份;
所述粗骨料是粒徑為5.00~20.00mm的赤鐵礦,所述細骨料是粒徑為0.075~4.500mm的赤鐵礦。
進一步的改進,所述鋼渣的比表面積為390~440m2/kg。
進一步的改進,所述外加劑為聚羧酸減水劑。
進一步的改進,所述赤鐵礦的表觀密度≥4250 kg/m3,含泥量≤0.5%,含泥塊量≤0.2%。
一種鋼渣抗輻射混凝土的制備方法,包括以下步驟:
步驟一)將鋼渣進行粉磨,得到鋼渣粉末;
步驟二) 將如下重量份的原料攪拌混合:
鋼渣粉10~20份,
普通硅酸鹽水泥15~20.5份,
細骨料10~15份,
粗骨料24~29份,
硼玻璃砂4~8份,
鐵粉6~7份,
S95礦渣粉5~10份,
外加劑0.5~1份,
水5~10份;
所述粗骨料是粒徑為5.00~20.00mm的赤鐵礦,所述細骨料是粒徑為0.075~4.500mm的赤鐵礦。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明混凝土中不含價格昂貴的重晶石,生產(chǎn)成本低;本發(fā)明混凝土因加入了硼玻璃砂和鐵粉,具有優(yōu)異的抗輻射能力;本發(fā)明混凝土實現(xiàn)了固體廢棄物-鋼渣的有效利用。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳述,但本發(fā)明并不限于以下實施例。
實施例1
一種利用鋼渣制備抗輻射混凝土的方法,包括以下步驟:
步驟一)對鋼渣進行粉磨,控制比表面積為390m2/kg;
步驟二)將經(jīng)步驟一)得到的鋼渣粉與普通硅酸鹽水泥、細骨料、粗骨料、硼玻璃砂、鐵粉、礦渣粉、外加劑和水按重量份攪拌混合,其中普通硅酸鹽水泥20.5份,粒徑為0.075~4.500mm的赤鐵礦15份,粒徑為5.00~20.00mm的赤鐵礦24份,硼玻璃砂8份,鐵粉7份,S95礦渣粉5份,鋼渣粉10份,聚羧酸減水劑0.5份,水10份。經(jīng)成型、養(yǎng)護后得到抗輻射混凝土,所得混凝土的表觀密度為3465kg/m3,28d抗壓強度為49.3MPa。
實施例2
一種利用鋼渣制備抗輻射混凝土的方法,包括以下步驟:
步驟一)對鋼渣進行粉磨,控制比表面積為410m2/kg;
步驟二)將經(jīng)步驟一)得到的鋼渣粉與普通硅酸鹽水泥、細骨料、粗骨料、硼玻璃砂、鐵粉、礦渣粉、外加劑和水按重量份攪拌混合,其中普通硅酸鹽水泥17.75份,粒徑為0.075~4.500mm的赤鐵礦12份,粒徑為5.00~20.00mm的赤鐵礦26份,硼玻璃砂6份,鐵粉6.5份,S95礦渣粉8份,鋼渣粉15份,聚羧酸減水劑0.75份,水8份,經(jīng)成型、養(yǎng)護后得到抗輻射混凝土。所得混凝土的表觀密度為3550kg/m3,28d抗壓強度為46.1MPa。
實施例3
一種利用鋼渣制備抗輻射混凝土的方法,包括以下步驟:
步驟一)對鋼渣進行粉磨,控制比表面積為440m2/kg;
步驟二)將經(jīng)步驟一)得到的鋼渣粉與普通硅酸鹽水泥、細骨料、粗骨料、硼玻璃砂、鐵粉、礦渣粉、外加劑和水按重量份攪拌混合,其中普通硅酸鹽水泥15份,粒徑為0.075~4.500mm的赤鐵礦10份,粒徑為5.00~20.00mm的赤鐵礦29份,硼玻璃砂4份,鐵粉6份,S95礦渣粉10份,鋼渣粉20份,聚羧酸減水劑1份,水5份,經(jīng)成型、養(yǎng)護后得到抗輻射混凝土。所得混凝土的表觀密度為3610kg/m3,28d抗壓強度為39.6MPa。