高性能重质混凝土的制备
陈友治，，李儒光’，李新平 ，李国刚 ，宋正林
(1．武汉卵_r大学材料千院，湖北武汉430070；2 广东省长大T程有限公司，广东F-+l、l 510620)
摘要： 通过掺加钢渣、钢锻、碎石米提高混凝土的表观密度，同时通过掺加硅粉和矿粉来提高混凝土的和易性和后期强度，降低水化热。
研究r不I百】骨料和掺合料对混凝十性能的影响 结果表明：钢渣、钢锻、钢锻碎石混凝 最佳矿粉掺量分别为25％、20％、25％，最佳砂率分别
为36％、30％、34％，28 d抗压强度分别为59．7、84 5、70 6MPa，表观密度分别为2 710、4 316、3 200 kedm。
关键词： 防辐射；矿粉；砂卒；表观密度
中图分类号： TU528 19 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(201 I)04—0097—04
Preparation of high-performance heavy concrete
CHEN You-zbi ．L』Ru—guang。，LIXin-ping ，L／Guo—gang ，SONG Zheng-lin
School of Materials Science and Engineering，W uhan University of Technology，Wuhan 430070，China
2．Guangdong Provincial Changda Highway Engineering Co，Ltd，Guangzhou 5 1 0620，China)
Abstract： The apparent density of concrete was researched by adding steel slag，steel forging and gravel，The concrete workability and strength
cre improved and the heat of hydration was reduced through admixed silica powder and ore powder．The results indicated that the best mineral
content of stccl slag，steel forging and steel forging with gravel of concrete were 25％ ，20％ ，25％ ；The best sand ratio werc 36％ ，30％ ，34％ ；The
compressive strengthwere 59．7．84 5．70 6M Pa atthe age of28 d；The apparcnt densitywere 2 710，4 316，3 200 kg／m ．
Key words： anti—radiation；mineral powder；sand-ratio；apparent density
0 引言
防车鬲射混凝土是一种能何效J井蔽对人体有害射线辐射的
新 混凝土，其表观密度要求较高，也称为重混凝土⋯j防辐射防
护材料要屏蔽的射线，主要足^y、X射线和中子流 射线是 种
高频、高能苗电磁波，当它通过高密度材料时，南于康普顿散射
放心将损火人郜分能量2_ l当建筑材料具备一定的密度和厚度
时就【J‘能将 射线完仝吸收。X射线又称为伦琴射线，是一种波
长为l0 10 cm的电磁波，具仃较强的穿透乃㈤。巾了流不带电，
具有 强的穿透力，与物质作川时发生快中子的散射与减速、慢
l 子的暇收。硼、锂、镉、氧元素对 t 子的吸收效果明显，此类元素
及其化合物也 此被称为“巾了吸收齐¨” 1。
通过提高混凝土的衔度，增加混凝上含硼量及结合水含量，
可有效提高混凝土对 、X射线和·1l子流的防护能力；同}J1J‘通过
混凝土高性能化途径，提离水泥石密实忡，降低防辐射混凝土
孑L隙亭，进而提高防辐射混凝上耐久 rI：，保征其防辐身IJ能 的
久忡 长期稳定性 I．．
本试验通过研究掺加小同重质骨料来提高防辅射混凝土
的表观密度，行通过掺加小 比例的矿物掺合料来提高重质混
凝土的和易性和 期强度，进一步减少水化热，使成 的防车鬲
射混凝土性能能够减少裂缝，满足强度和密度要求：
1 原材料
(1)水泥：武汉 东水泥有限公刮生产洋房牌P·0 42．5级
收稿日期：2O1O-1 1—02
基金项目：[} 家人防I．程项¨(200929ZX01)
水泥，比表面积348 m2／kg。
(2)细集料：长汀r 砂，细度模数2．5，表观密度2 584kg／m ，
堆积密度1 502 kg／m ，含泥量0．9％；硼玻璃砂，粒径≤1．18 mm，
丰要成分为SiO 、B O ， 硼量1 5％，郑州龙祥陶瓷有限公司生产。
(3)粗集料：鄂钢钢渣(存放一年)，经 蒸安定性检验，钢渣稳
定(质量损失<5％)，级配5～20mm，表观密度为2 912kg／m ，堆积
密度为1 743kg／m ，吸水卒为4．0％；白：径10mm，长度10～20mm；
钢般，表观密度7 500kg／m ，堆积密度3 560kedm ；5～20mm花岗
岩辞 ，表观密度为2643kg／m3,堆积密度为1 522kg／m ，吸水率为
O．83％；直 10 mm，长度5～20 mm钢锻，表观密度7 500 kg／m3,堆
积密度3 560 kg／m
(4)矿粉：武钢粒化高炉水淬矿渣粉，密度为：2 860 kg／m ，
比表面 {为420 m ／kg．．
(5)硅灰：陕两广：硅做粉，比表面积20m2／g；
(6)减水剂：聚羧酸高效臧水剂，固含量20％。
2 试验方案及数据处理
防辐射混凝土的一个重要指标是它的表观密度，存实际施
1 It还需要考虑它的和易性。故研究采用钢渣、钢锻、碎石作为
骨料来考察它的表观密度和强度，进一步通过复掺硅粉和矿粉
末提高和易性和后期强度，降低水泥用量，减少水化热。在高效
减水剂作用下，极小的圆球形硅粉颗粒的表面覆盖了一层表面
活性物质，与水泥颗粒以及其他矿物掺合料粒子一样，使颗粒

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