[發明專利]珊瑚砂和/或珊瑚骨骼在制備低放射性建筑材料中的用途

在審

• 申請號: 202010350828.5
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111499305A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 林武輝;余克服;王英輝
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/00;C04B14/28;C04B18/10
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

本發明公開一種珊瑚砂和/或珊瑚骨骼在制備低放射性建筑材料中的用途，將珊瑚砂和/或珊瑚骨骼作為稀釋劑添加入建筑材料原料中，制成混凝土建筑材料。本發明根據煤灰渣和礦渣的放射性水平，加入一定比例的低放射性水平的珊瑚砂和/或珊瑚骨骼作為稀釋劑，以滿足標準限值的要求，相比現有技術取得了顯著的進步。本發明充分利用遠海島礁的珊瑚礁、砂和海水，就地取材，從而部分取代稀缺的陸源普通砂石和淡水；能夠實現克服建筑原材料不足、減少海上運輸成本以及縮短建設工期的目的；有利于加強國家遠海島礁工程建設，符合國家海洋戰略需求。

技術領域

本發明涉及一種珊瑚砂和/或珊瑚骨骼在制備低放射性建筑材料中的用途。

背景技術

煤灰渣是燃煤電廠最主要的固體廢棄物，我國每年都產生上億噸的煤灰渣。我國和世界上其它國家都利用煤灰渣作為建筑材料(主要是混凝土)，實現固體廢物的循環利用。但是，煤灰渣的高放射性水平往往也會引入高電離輻射風險，造成其使用范圍受到限制。

礦渣的礦石經過選礦或冶煉后的殘余物，工業生產中，礦渣發揮著著重要的作用，尤其是一些重大型工廠。利用礦渣制成提煉加工為礦渣水泥、礦渣微粉、礦渣粉、礦渣硅酸鹽水泥、礦渣棉、高爐礦渣、粒化高爐礦渣粉、銅礦渣、礦渣立磨。節約了能耗。同樣地，礦渣作為建筑材料原料時，其高放射性水平往往也會引入高電離輻射風險，造成其使用范圍受到限制。

以煤灰渣和/或礦渣為原料的建筑材料含有一定量的天然放射性核素，可以通過內照射和外照射兩種途徑對人體產生電離輻射危害。人類80％的時間居住于室內，如果室內使用高放射性水平的建筑材料，將對人類的健康構成較大威脅，引發各種慢性疾病。因此，世界上多個國家廣泛開展建筑材料的放射性水平測量和輻射評價。我國也開展大量建筑材料的放射性水平測量與電離輻射評價工作。我國1986年就制定《建筑材料放射性核素限量》的國家標準，歷經多次修訂，目前最新國家標準版本為GB6566-2010，從電離輻射角度指導和規范建筑材料的使用，保障人類健康。

南海島礁是我國重要的國土資源，由于其特殊的地理位置和豐富的自然資源，在交通、國防和海洋資源開發方面的地位愈顯重要。近年來我國在南海多個珊瑚島礁建立一系列的工程設施，而矗立在遠海大洋中的珊瑚島礁以其獨特的地質結構、生物成因和地貌形態為海洋環境變遷記錄、生物多樣性探索和人類生產生活提供者必不可少的支撐，最為重要的是這些特殊的珊瑚礁堆積物已成為島礁工程建設的重要承載體和重要的建筑材料來源。

上述工程設施主要以港口、碼頭、機場和房屋建筑結構為主體，這些構筑物不可避免地使用鋼筋混凝土，特別是對于遙遠的如我國南沙群島實際占領的7個珊瑚礁，其上基礎設施完全是由鋼筋混凝土澆筑而成。前期建設使用的混凝土建筑材料包括鋼筋、水泥、砂石、骨料，甚至是拌和用淡水，均是花費了巨大的代價從大陸經海上長途運輸而來，在復雜海洋環境及惡劣海況條件下，這些造價昂貴的構筑物的耐久性和服役性能受到了極大挑戰。

我國南海島礁95％以上均為珊瑚礁，珊瑚礁、砂儲量巨大，易于開采，且成本低廉；利用島礁上分布的珊瑚骨骼、珊瑚砂作為骨料，就地取材，拌制海水珊瑚礁混凝土，進行島礁工程建設，同時確保工程建設在復雜海洋環境和惡劣海況條件下的運營穩定性和服役耐久性，對于維護我國南海主權、資源、航行等海洋權益將起著相當重大的作用。

建筑材料，是我國一個很重要的產業鏈。很多房地產或者城市建設，用到煤灰渣制作的磚塊，放射性一般都比較高。本申請發明人發現在所有建筑材料中珊瑚砂和珊瑚骨骼碎屑擁有最低的放射性水平。珊瑚砂和珊瑚骨骼碎屑作為低放射性水平的建筑材料，可以作為高放射性建筑材料(煤灰渣、礦渣)生產過程中的添加劑(稀釋劑)，有效降低建筑材料的放射性水平，以滿足標準限值的要求，滿足國家標準對建筑材料的放射性要求。其次，相對于陸地建筑材料的放射性水平測量與電離輻射評價，南海島礁建筑材料的放射性水平測量與電離輻射評價相對匱乏。

因此，本發明提出一種以珊瑚砂和/或珊瑚骨骼作為稀釋劑用于制備低放射性建筑材料上的用途，并提供珊瑚砂、珊瑚骨骼對建筑材料放射性的影響評價。