[發明專利]一種高密度防輻射抗裂混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 202210918556.3
• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115196913B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 王曉中
• 申請（專利權）人: 河北中耐新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B16/06;C04B14/38;C04B111/34
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 曹蓉

本申請涉及混凝土技術領域，具體公開了一種高密度防輻射抗裂混凝土及其制備方法。混凝土包括如下重量份的原料：水泥17?25份、礦渣粉10?15份、粉煤灰3?7份、重晶石150?160份、重晶砂110?130份、混合纖維0.1?1份、減水劑0.5?1份、鎂質抗裂劑0.1?0.3份和水15?20份；混合纖維選自改性聚乙烯醇纖維、改性碳纖維和芳綸纖維中的至少兩種；改性碳纖維由次氯酸鈉溶液對碳纖維表面改性制得；改性聚乙烯醇纖維由改性劑對聚乙烯醇纖維表面改性制得，改性劑選自聚丙烯酸酯、有機硅乳液和聚氨酯中的至少一種。本申請中各組分相互配合可制得具有密度高、防輻射且抗裂效果好混凝土。

技術領域

本申請涉及混凝土技術領域，更具體地說，它涉及一種高密度防輻射抗裂混凝土及其制備方法。

背景技術

混凝土已經有一百多年的發展歷史，是當今一種非常普遍的建筑材料，它具有高強、輕質、耐腐蝕和耐高溫等性能，因此在建筑結構領域中得到廣泛的應用。隨著工程技術以及材料科學的不斷發展，當前水泥混凝土的性能需要進一步提高，才能滿足現代工程日益增長的需求。

輻射存在于整個宇宙空間，輻射來源有天然輻射和人工輻射，天然輻射包括環境中宇宙射線、γ射線、α粒子射線；人工輻射有核電、軍事、教育、科研、醫療等領域應用過程中所產生的α、β、γ、X和中子等各種射線，受到這些射線長期輻射會誘發癌癥、白血病、惡性腫瘤或生育缺陷等多種病癥，所以，為防止環境中的各種射線對人體傷害，在建造有輻射源的建筑時，一般需設置防輻射材料以屏蔽各種射線，混凝土是建筑主體防輻射的基礎材料，所以防輻射混凝土是發展的必然趨勢。

現有的防輻射混凝土一般采用部分重晶石和/或重晶砂作為骨料，從而使混凝土具有防輻射性能，但是，相比于普通碎石，重晶石與膠凝材料的界面結合能力更弱，更容易出現開裂的現象，因此，亟待需要研發一種抗裂性好的高密度防輻射混凝土。

發明內容

為了提高高密度防輻射混凝土的抗裂性能，本申請提供一種高密度防輻射抗裂混凝土及其制備方法。

第一方面，本申請提供一種高密度防輻射抗裂混凝土，采用如下的技術方案：

一種高密度防輻射抗裂混凝土，包括如下重量份的原料：

水泥17-25份、礦渣粉10-15份、粉煤灰3-7份、重晶石150-160份、重晶砂110-130份、混合纖維0.1-1份、減水劑0.5-1份、鎂質抗裂劑0.1-0.3份和水15-20份；

所述混合纖維選自改性聚乙烯醇纖維、改性碳纖維和芳綸纖維中的至少兩種；

所述改性碳纖維由次氯酸鈉溶液對碳纖維表面改性制得；

所述改性聚乙烯醇纖維由改性劑對聚乙烯醇纖維表面改性制得，所述改性劑選自聚丙烯酸酯、有機硅乳液和聚氨酯中的至少一種；

所述混合纖維與鎂質抗裂劑的重量份數之比為(7-8.4)：(1-2)。

通過采用上述技術方案，鎂質抗裂劑可提高混凝土的早強抗裂性能，混合纖維可提高混凝土的后期的抗開裂性能，鎂質抗裂劑和混合纖維相互配合，能更好的提高混凝土的抗裂性能；重晶石和重晶石作為骨料，具有很好的防輻射效果，且密度大；本申請中各組分相互配合可制得具有密度高、防輻射且抗裂效果好的混凝土。

體系中，混合纖維與鎂質抗裂劑的重量份數之比為(7-8.4)：(1-2)時，體系的整體抗裂性能較好；最優的，混合纖維與鎂質抗裂劑的重量份數之比為7.7:1.5時，體系的整體抗裂性能最好。

優選的，所述混合纖維為改性聚乙烯醇纖維和改性碳纖維。