[发明专利]一种防核辐射砂浆

说明书

技术领域

本发明涉及一种核防建筑材料技术领域的材料，特别涉及一种防核辐射砂浆。

背景技术

所谓的原子核辐射是指α、β、γ射线和中子流的辐射，这些辐射能够诱发癌症、白血病和多发性骨髓癌、恶性肿瘤、不育症、流产和生育缺陷等多种人类绝症以及引起植物的基因变异，严重危害农作物的生长，而且由于其潜伏期长，短时间内很难发现。但由于α、β射线穿透力较低，易被吸收，因此，原子反应堆和加速器的防护问题主要归结为对γ射线和中子流的防护。而γ射线穿透能力强，通常通过高密度建筑材料时，其能量逐渐被减弱，达到一定密度和厚度时，可完全被吸收。中子射线是由不带电核的微粒组成，具有高度的穿透能力，其中可分为快速中速和慢速中子，其中的快速中子的屏蔽减速可通过与重原子核的碰撞来实现，而中速和慢速中子只有轻元素如氢、硼原子才可吸收。所以用于屏蔽γ射线和中子流的砂浆不仅要具有较大的表观密度，而且还应含有足够数量的结晶水或轻元素。防核辐射砂浆(Radiation Shield Mortar)是由水泥基胶凝材料、重骨料、含轻元素骨料及添加剂等组成，与水搅拌后稍加辅助性施工的核防材料。它具有良好的射线屏蔽性能、力学性能及施工性能，另外防核辐射砂浆还具有良好防水性能和耐碱腐蚀特性。由于具有这些特征，使得该类材料的发展受到重视，在核电高速发展的今天，该材料正处于快速扩大应用的阶段。

但是高密度的防核辐射砂浆容易产生分层、离析和流挂等现象，这是该类材料普遍存在的问题，该砂浆采用多种外加剂的复合，并对骨料进行科学级配，通过实验证明已很好的解决了施工性能问题，并且具有很好的屏蔽性能、力学性能和防水性能。

发明内容

为了克服现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种具有良好的屏蔽性能、力学性能、防水性能和施工性能的防核辐射砂浆。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种防核辐射砂浆，由水泥、骨料和外加剂组成，各组分的质量百分比为：水泥：24.5～28.5，骨料70.5～74.5，外加剂0.9～2.0，所述各组分之和为百分之百。

作为本发明的优选技术方案，所述水泥采用高标号的P052.5硅酸盐水泥。

作为本发明的优选技术方案，所述骨料为16～60目重晶石砂和褐铁矿砂、200～400目的重晶石粉和褐铁矿粉。

作为本发明的优选技术方案，所述外加剂为高效减水剂、可再分散乳胶粉、保水剂、消泡剂，其掺量分别为：高效减水剂占总量的0.12％～0.28％；可再分散乳胶粉占总量的0.28％～0.81％；保水剂占总量的0.01％～0.06％；消泡剂占总量的0.08％～0.2％；碳化硼占总量的0.41％～0.65％.

作为本发明的优选技术方案，所述的高效减水剂为聚羧酸减水剂或者三聚氰胺减水剂；可再分散乳胶粉为丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯脂、叔碳酸乙烯酯和乙烯中的1～5中物质的共聚物；保水剂为水溶性羟乙基纤维素醚或者甲基纤维素醚粉末；消泡剂为多元醇和聚硅氧烷以及碳氢化合物、聚乙二醇、非结晶性二氧化矽中的1～5中物质的混合物；碳化硼为含量大于90％的无机碳化硼(B₄C)。

作为本发明的优选技术方案，制备方法如下：按质量分数分别称取水泥、骨料以及外加剂，倒入搅拌机中搅拌均匀，即得所述的防核辐射砂浆。

本发明带来的有益效果是：满足国家标准要求，具有良好的核辐射屏蔽性能、力学性能、防水性能及施工性能，并具有抗裂、耐腐蚀和密度分布均匀性等优点。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例作详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。

水泥基防核辐射砂浆，以硅酸盐水泥为胶凝材料，外加骨料和外加剂按一定比例组成。根据实际需求和施工环境，通过调整配方，可以获得所需性能。

实施例1

 

按上述规定的质量百分比制备水泥基防核辐射砂浆，加入原材料总质量11.9％的拌合水搅拌均匀后施工(先加水后加料)，养护至规定测得各项性能。

实施例2

按上述表规定的质量百分比制备水泥基防核辐射砂浆，加入原材料总质量13.3％的拌合水搅拌均匀后施工(先加水后加料)，养护至规定测得各项性能。

表1本发明制备的屏蔽砂浆的性能