废弃阴极射线管玻璃对混凝土屏蔽性能的影响

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发布时间：2021-09-11

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废弃阴极射线管玻璃对混凝土屏蔽性能的影响
陈熠瑶，石建军，宋雪，刘华良，张志恒
(南华大学城市建设学院，衡阳421001)
摘要：用占细骨料总量0、20％、40％、60％的废弃阴极射线管(CRT)玻璃分别和100％、80％、60％、40％的普通河
砂、磁铁矿砂配制出两种不同细骨料混凝土试件，进行了坍落度、抗压强度、射线屏蔽性能的测试。结果表明，随着
细骨料中CRT废玻璃比例的提高，新拌混凝土坍落度随之变大，28d立方体试块抗压强度有所降低，混凝土对射
线的屏蔽效果逐渐增强；当CRT在普通河砂混凝土中掺量达到60％时，配帝】出的混凝土屏蔽能力接近100％磁铁矿
砂混凝土，说明CRT玻璃可以作为一种新型防辐射材料，为防辐射混凝土的研究提供一定参考。．
关键词：废弃阴极射线管；混凝土骨料；射线；屏蔽性能
Abstract：Using waste cathode ray tube(CRT)glass which is accounting for 0，20％，40％，60％of total fine aggregates，
respectively，with 100％，80％，60％，40％ of the ordinary fiver sand，magnetic iron ore，two diferent fine aggregate
concrete specimens are prepared．For above concrete，the specimens slump，compressive strength，一ray shielding
performance tests are carried ou．
t．The results show that with fine aggregate in a higher proportion of CRT．fresh concrete
slump becomes larger，28d compressive strength becomes smaller，shielding performance of concrete increases．When the
CRT content reaches 60％ of ordinary fiver sand concrete．the concrete shielding capacity is dosed to 100％ magnetic
iron ore concrete，which indicate that CRT can be described as a new radiation shielding material for the study of radiation
concrete．
Key wor~ ：Waste cathode ray tubes；Concrete aggregates；一r丑y；Shielding performance
中图分类号：TU528．01 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2016)02—18一O3
0 前言
阴极射线管(Cathode ray tube，CRT)是一种含
铅玻璃，由于CRT废玻璃中含有铅、钡等重金属元
素，需要谨慎处理，以免对环境造成污染。如何将
CRT废玻璃这种危险电子废弃物无害化处理，潘智
生I1l等人认为使用磨细废CRT玻璃代替现在广泛使
用的重骨料制备防辐射混凝土技术上具有可行性，
但是需要进一步研究CRT骨料混凝土的工作性能、
力学性能、屏蔽性能来验证这种可行性。Tung—Chai
Ling、Chi—Sun Poont21分别用正常含铅CRT和移除铅
后的CRT废玻璃替代25％、50％、75％、100％的磨细
碎石搭配粗骨料重晶石配制混凝土，从其耐久性
能、力学性能、铅浸出值的变化规律等方面说明了
CRT可以作为细骨料制作防辐射混凝土。程鹏亮[31
等人基于MCNP5程序对不同比例的CRT废玻璃重
晶石混凝土进行了屏蔽性能模拟研究，从模拟的角
度反映出一定比例CRT骨料制备的防辐射混凝土
具有防辐射效果，但是缺少实际的屏蔽试验来补充
说明。Tung—Chai Ling[4]等人在试验中将CRT废玻璃
基金项目：湖南省自然科学基金(14JJ2083)。
一18一
和普通玻璃分别替换25％、50％、75％、100％普通砂
制成水泥砂浆，发现随着砂浆中CRT玻璃掺量的增
加．对X射线的屏蔽效果也会相应增强．而普通玻
璃并没有类似明显的屏蔽效果。
目前。关于用CRT作为细骨料配制混凝土的屏
蔽性能研究还比较少．有些CRT混凝土的研究选用
的粗骨料为重晶石等防辐射材料，无法突出CRT作
为细骨料对混凝土屏蔽性的影响。而且屏蔽性能不
仅只针对X射线，还应考虑对^y射线的屏蔽效果，
因此，本试验选用防辐射性能比较弱的普通卵石作
为粗骨料，磨细CRT废玻璃分别取代0、2O％、40％、
60％普通河砂、磁铁矿砂作为细骨料配制混凝土。对
混凝土进行坍落度、抗压强度、射线屏蔽性能试验
研究。
1 试验原材料、配合比与试验方法
1．1 试验原材料
试验所用水泥为湖南某公司生产的P·C 42．5
级水泥，粉煤灰为某电厂Ⅱ级低钙粉煤灰。粗骨料
为湖南衡阳湘江中的卵石。表观密度2610kg／m 。细
骨料为衡阳本地河砂，表观密度2630kg／m。。CRT锥
玻璃从河北某玻璃厂购回并进行清洗，然后机械破