[發明專利]一種具有耐輻照功能的集料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010778095.5
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111847939A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 曹銀;王玲;王振地;王蒙;姚燕
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司
• 主分類號: C04B18/02
• 分類號: C04B18/02;C04B20/10
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周淑歌

1.一種具有耐輻照功能的集料，其特征在于，包括硼工業廢渣再生集料和包覆在其表面的水泥基殼層；

所述硼工業廢渣再生集料包括如下重量百分數的原料：硼泥42-50％、頁巖27-35％、偏高嶺土22-30％和助熔劑1-5％；

所述水泥基殼層包括如下重量百分數的原料：水泥46-50％、粉煤灰10-13％、硅灰4.2-5.1％、水25.6-30.7％、減水劑1.0-1.6％和膨脹劑3.9-5.2％。

2.根據權利要求1所述的具有耐輻照功能的集料，其特征在于，所述水泥基殼層的厚度為0.5-1.2mm。

3.根據權利要求1或2所述的具有耐輻照功能的集料，其特征在于，所述硼泥中B₂O₃的質量分數≥5％，含水率≤4％。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的具有耐輻照功能的集料，其特征在于，所述頁巖為鈣質頁巖，頁巖中CaO的質量分數≥15％，燒失量≤12％，粒徑≤5mm；所述偏高嶺土的比表面積≥10000m²/kg，SiO₂的質量分數≥50％，Al₂O₃的質量分數≥35％；所述減水劑為聚羧酸型減水劑；所述膨脹劑為硫鋁酸鈣類膨脹劑、氧化鈣類膨脹劑以及硫鋁酸鈣和氧化鈣復合型膨脹劑中的一種或幾種。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的具有耐輻照功能的集料，其特征在于，所述助熔劑為硼類助熔劑。

6.權利要求1-5中任一項所述的具有耐輻照功能的集料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將硼泥、頁巖、偏高嶺土和助熔劑混合、粉磨，然后進行造粒；

2)將造粒所得球體進行熱處理，然后自然冷卻至室溫，得到硼工業廢渣再生集料；

3)將硼工業廢渣再生集料與水泥、粉煤灰、硅灰和膨脹劑混合，再加入水和減水劑，繼續攪拌，然后將所得產物攤開，養護；

4)將養護后的產物進行蒸養，然后冷卻。

7.根據權利要求6所述的具有耐輻照功能的集料的制備方法，其特征在于，造粒所得球體的粒徑為5-15mm，含水率為15-25％。

8.根據權利要求6或7所述的具有耐輻照功能的集料的制備方法，其特征在于，步驟2)中熱處理條件為先在600-800℃下預熱25-40min，再于1050-1150℃下煅燒40-60min。

9.根據權利要求6-8中任一項所述的具有耐輻照功能的集料的制備方法，其特征在于，步驟3)的具體制備過程為將硼工業廢渣再生集料與水泥、粉煤灰、硅灰和膨脹劑在2-5kPa的真空環境下干拌1-3min，再加入水和減水劑，繼續攪拌3-8min，然后將所得產物攤開，自然養護18-24h。

10.根據權利要求6-9中任一項所述的具有耐輻照功能的集料的制備方法，其特征在于，步驟4)中蒸養條件為：溫度60-80℃、壓力1-2MPa、養護時間4-12h。

11.根據權利要求6-10中任一項所述的具有耐輻照功能的集料的制備方法，其特征在于，水泥、粉煤灰、硅灰、膨脹劑、水和減水劑的總質量與硼工業廢渣再生集料的質量比為0.22-0.45:1。

12.權利要求1-5中任一項所述的具有耐輻照功能的集料或權利要求6-11中任一項所述的方法制備的具有耐輻照功能的集料在混凝土中的應用。