重晶石防輻射混凝土設計及性能研究

摘 要：文章采用水泥、重晶石、重晶砂、聚羧酸外加劑和自來水等多種材料，設計了重晶石防輻射混凝土的配合比，研究了水灰比、砂率、用水量等因素對重晶石防輻射混凝土的和易性、表觀密度和力學性能的影響，以總結歸納得出施工性能、防輻射和力學性能最優良的混凝土配合比參數。

關鍵詞：重晶石；防輻射；混凝土；性能研究

隨著核技術的不斷發展與應用，伴隨而來的核輻射及有害廢棄物的處理成為一大難題，各種防輻射設備和建筑物應運而生，防輻射混凝土的需要量也越來大。在各種防輻射建筑材料當中，防輻射混凝土被評為是綜合技術經濟效果最好的一種。本研究旨在通過重晶石防輻射混凝土的配合比設計與試配，試驗用水量、水灰比和砂率對重晶石混凝土防輻射性、力學性能、施工性能及生產成本的影響，并取得一種防輻射性能、力學性能、施工性能等指標最佳的重晶石防輻射混凝土。

1 試驗材料

選用廣州深圳市水泥場生產的P·O 42.5 級水泥。對于細骨料就選用直徑小于5mm的重晶石，其主要成份為BaSO4。而粗骨料則是選用直徑小于35mm的重晶石。對于粗細骨料，需要對其進行清洗，對其清除泥塊，然后曬干備用。使用普通砂和卵石作為普通的粗細骨料，且其顆粒配級優良。試驗中還需用到外加劑，這里的外加劑則是使用高效減水劑。而試驗中使用的水則就是普通自來水。

2 試驗方法

采用邊長為150mm的立方試塊，試驗主要測試重晶石防輻射混凝土配合比對重晶石防輻射混凝土力學性能的影響。試驗起初的基本比例為1：4.8：0.6：3.5，是水泥：重晶石碎石：水：重晶石砂。設定水泥使用量為380 kg/m3，其余使用量根據上述比例計算。

3 設計重晶石防輻射混凝土配合比

3.1 測試用水量的影響

本次測試是在原有比例的基礎上進行，用水量分別設置為210kg/m3、220kg/m3、230kg/m3、240kg/m3、250kg/m3，對其配合開始設置的其他試驗材料，然后測試我們配置出的這種重晶石防輻射混凝土的立方體表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度。

3.2 測試水灰比的影響

也是在原有比例的基礎上進行測試，此次試驗保持用水量不變，調節水泥的用量來進行試驗，此次水灰比設置為0.65、0.60、0.55、0.50、0.45，在制作出重晶石防輻射混凝土后，也是進行表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度的測試。

3.3 測試砂石的影響

砂石在混凝土中所占比例可以影響到重晶石混凝土的保水性以及黏聚力，倘若是砂石率合理可以使得混凝土更加密實，其表現度提高，在水灰比相同的情況下可以使得混凝土的強度增長率提高。本次測試是保證水灰比為0.5的情況下，基礎比例不變，而砂石率分別選取32%、34%、36%、38%、40%。混凝土制作完成后測量表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度。

4 結果

4.1 測試用水量影響的結果

根據表一我們可以得到隨著用水量的增加，其表現密度逐漸減小，其坍落度逐漸加大，其抗壓強度都是逐漸減小。說明用水量是影響坍落度的重要影響因素，且隨著用水量的不斷增大，水灰比也會逐漸增大，導致混凝土的表現密度小，使之不密實。

4.2 測試水灰比影響的結果

水灰比側測量結果是水灰比逐漸減小，混凝土的抗壓能力逐漸升高，其表現密度也是不斷加大。但是其坍落度則是呈現線增大后減小的趨勢。當水灰比為0.55時，其坍落度最高。

4.3 測試砂石率影響的結果

從表二中我們可以得出當水灰比不變時，表現密度以及抗壓強度等都有先增加后減小的趨勢，同時隨著砂石率的增高坍落度也是先增加后減小。因此考慮整體性能的最優良，砂石率為36%是比較合理的砂石率選擇。

5 結語

通過此次對混凝土制作中用水量、水灰比以及砂石率比例對重晶石防輻射混凝土影響的試驗，得出了是混凝土性能最為優良的配合比。因為水灰比及用水量對混凝土的影響呈線性，因此水灰比大于0.45，用水量小于240 kg/m3時都是符合要求的。但是由于砂石率對混凝土的影響較為復雜，因此根據本次試驗結果最好選用砂石率為36%。

通過本次試驗探究，我們得出了符合現代人們要求的重晶石仿佛是混凝土制作的配合比，希望可以為今后的科研人員工作提供一定的依據，為我國現代化的發展貢獻一定的力量。同時也相信今后會有更多的人研制出更好的產品來避免輻射。

參考文獻

[1] 朱宏軍，程海麗，姜德民.特種混凝土和新型混凝土[M].北京：化學工業出版社，2004.

[2] 王萍，王福川.防輻射混凝土的試驗研究[J].建筑材料學報，2000，3（2）.

[3] 劉霞，趙西寬，等.重晶石防輻射混凝土的試驗研究[J].混凝土，2006（7）.

[4] 郭學武，陳朝輝，徐剡源.重晶石防輻射混凝土的制備與應用[J].新型建筑材料，2007（6）.

作者簡介：王劍（1986- ），男，廣東廣州人，工學學士，廣東省基礎工程公司，技術員，研究方向：商品混凝土技術。

摘 要：文章采用水泥、重晶石、重晶砂、聚羧酸外加劑和自來水等多種材料，設計了重晶石防輻射混凝土的配合比，研究了水灰比、砂率、用水量等因素對重晶石防輻射混凝土的和易性、表觀密度和力學性能的影響，以總結歸納得出施工性能、防輻射和力學性能最優良的混凝土配合比參數。

關鍵詞：重晶石；防輻射；混凝土；性能研究

隨著核技術的不斷發展與應用，伴隨而來的核輻射及有害廢棄物的處理成為一大難題，各種防輻射設備和建筑物應運而生，防輻射混凝土的需要量也越來大。在各種防輻射建筑材料當中，防輻射混凝土被評為是綜合技術經濟效果最好的一種。本研究旨在通過重晶石防輻射混凝土的配合比設計與試配，試驗用水量、水灰比和砂率對重晶石混凝土防輻射性、力學性能、施工性能及生產成本的影響，并取得一種防輻射性能、力學性能、施工性能等指標最佳的重晶石防輻射混凝土。

1 試驗材料

選用廣州深圳市水泥場生產的P·O 42.5 級水泥。對于細骨料就選用直徑小于5mm的重晶石，其主要成份為BaSO4。而粗骨料則是選用直徑小于35mm的重晶石。對于粗細骨料，需要對其進行清洗，對其清除泥塊，然后曬干備用。使用普通砂和卵石作為普通的粗細骨料，且其顆粒配級優良。試驗中還需用到外加劑，這里的外加劑則是使用高效減水劑。而試驗中使用的水則就是普通自來水。

2 試驗方法

采用邊長為150mm的立方試塊，試驗主要測試重晶石防輻射混凝土配合比對重晶石防輻射混凝土力學性能的影響。試驗起初的基本比例為1：4.8：0.6：3.5，是水泥：重晶石碎石：水：重晶石砂。設定水泥使用量為380 kg/m3，其余使用量根據上述比例計算。

3 設計重晶石防輻射混凝土配合比

3.1 測試用水量的影響

本次測試是在原有比例的基礎上進行，用水量分別設置為210kg/m3、220kg/m3、230kg/m3、240kg/m3、250kg/m3，對其配合開始設置的其他試驗材料，然后測試我們配置出的這種重晶石防輻射混凝土的立方體表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度。

3.2 測試水灰比的影響

也是在原有比例的基礎上進行測試，此次試驗保持用水量不變，調節水泥的用量來進行試驗，此次水灰比設置為0.65、0.60、0.55、0.50、0.45，在制作出重晶石防輻射混凝土后，也是進行表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度的測試。

3.3 測試砂石的影響

砂石在混凝土中所占比例可以影響到重晶石混凝土的保水性以及黏聚力，倘若是砂石率合理可以使得混凝土更加密實，其表現度提高，在水灰比相同的情況下可以使得混凝土的強度增長率提高。本次測試是保證水灰比為0.5的情況下，基礎比例不變，而砂石率分別選取32%、34%、36%、38%、40%。混凝土制作完成后測量表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度。

4 結果

4.1 測試用水量影響的結果

根據表一我們可以得到隨著用水量的增加，其表現密度逐漸減小，其坍落度逐漸加大，其抗壓強度都是逐漸減小。說明用水量是影響坍落度的重要影響因素，且隨著用水量的不斷增大，水灰比也會逐漸增大，導致混凝土的表現密度小，使之不密實。

4.2 測試水灰比影響的結果

水灰比側測量結果是水灰比逐漸減小，混凝土的抗壓能力逐漸升高，其表現密度也是不斷加大。但是其坍落度則是呈現線增大后減小的趨勢。當水灰比為0.55時，其坍落度最高。

4.3 測試砂石率影響的結果

從表二中我們可以得出當水灰比不變時，表現密度以及抗壓強度等都有先增加后減小的趨勢，同時隨著砂石率的增高坍落度也是先增加后減小。因此考慮整體性能的最優良，砂石率為36%是比較合理的砂石率選擇。

5 結語

通過此次對混凝土制作中用水量、水灰比以及砂石率比例對重晶石防輻射混凝土影響的試驗，得出了是混凝土性能最為優良的配合比。因為水灰比及用水量對混凝土的影響呈線性，因此水灰比大于0.45，用水量小于240 kg/m3時都是符合要求的。但是由于砂石率對混凝土的影響較為復雜，因此根據本次試驗結果最好選用砂石率為36%。

通過本次試驗探究，我們得出了符合現代人們要求的重晶石仿佛是混凝土制作的配合比，希望可以為今后的科研人員工作提供一定的依據，為我國現代化的發展貢獻一定的力量。同時也相信今后會有更多的人研制出更好的產品來避免輻射。

參考文獻

[1] 朱宏軍，程海麗，姜德民.特種混凝土和新型混凝土[M].北京：化學工業出版社，2004.

[2] 王萍，王福川.防輻射混凝土的試驗研究[J].建筑材料學報，2000，3（2）.

[3] 劉霞，趙西寬，等.重晶石防輻射混凝土的試驗研究[J].混凝土，2006（7）.

[4] 郭學武，陳朝輝，徐剡源.重晶石防輻射混凝土的制備與應用[J].新型建筑材料，2007（6）.

作者簡介：王劍（1986- ），男，廣東廣州人，工學學士，廣東省基礎工程公司，技術員，研究方向：商品混凝土技術。

摘 要：文章采用水泥、重晶石、重晶砂、聚羧酸外加劑和自來水等多種材料，設計了重晶石防輻射混凝土的配合比，研究了水灰比、砂率、用水量等因素對重晶石防輻射混凝土的和易性、表觀密度和力學性能的影響，以總結歸納得出施工性能、防輻射和力學性能最優良的混凝土配合比參數。

關鍵詞：重晶石；防輻射；混凝土；性能研究

隨著核技術的不斷發展與應用，伴隨而來的核輻射及有害廢棄物的處理成為一大難題，各種防輻射設備和建筑物應運而生，防輻射混凝土的需要量也越來大。在各種防輻射建筑材料當中，防輻射混凝土被評為是綜合技術經濟效果最好的一種。本研究旨在通過重晶石防輻射混凝土的配合比設計與試配，試驗用水量、水灰比和砂率對重晶石混凝土防輻射性、力學性能、施工性能及生產成本的影響，并取得一種防輻射性能、力學性能、施工性能等指標最佳的重晶石防輻射混凝土。

1 試驗材料

選用廣州深圳市水泥場生產的P·O 42.5 級水泥。對于細骨料就選用直徑小于5mm的重晶石，其主要成份為BaSO4。而粗骨料則是選用直徑小于35mm的重晶石。對于粗細骨料，需要對其進行清洗，對其清除泥塊，然后曬干備用。使用普通砂和卵石作為普通的粗細骨料，且其顆粒配級優良。試驗中還需用到外加劑，這里的外加劑則是使用高效減水劑。而試驗中使用的水則就是普通自來水。

2 試驗方法

采用邊長為150mm的立方試塊，試驗主要測試重晶石防輻射混凝土配合比對重晶石防輻射混凝土力學性能的影響。試驗起初的基本比例為1：4.8：0.6：3.5，是水泥：重晶石碎石：水：重晶石砂。設定水泥使用量為380 kg/m3，其余使用量根據上述比例計算。

3 設計重晶石防輻射混凝土配合比

3.1 測試用水量的影響

本次測試是在原有比例的基礎上進行，用水量分別設置為210kg/m3、220kg/m3、230kg/m3、240kg/m3、250kg/m3，對其配合開始設置的其他試驗材料，然后測試我們配置出的這種重晶石防輻射混凝土的立方體表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度。

3.2 測試水灰比的影響

也是在原有比例的基礎上進行測試，此次試驗保持用水量不變，調節水泥的用量來進行試驗，此次水灰比設置為0.65、0.60、0.55、0.50、0.45，在制作出重晶石防輻射混凝土后，也是進行表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度的測試。

3.3 測試砂石的影響

砂石在混凝土中所占比例可以影響到重晶石混凝土的保水性以及黏聚力，倘若是砂石率合理可以使得混凝土更加密實，其表現度提高，在水灰比相同的情況下可以使得混凝土的強度增長率提高。本次測試是保證水灰比為0.5的情況下，基礎比例不變，而砂石率分別選取32%、34%、36%、38%、40%。混凝土制作完成后測量表現密度、坍落度以及28d、7d的立方體的抗壓強度。

4 結果

4.1 測試用水量影響的結果

根據表一我們可以得到隨著用水量的增加，其表現密度逐漸減小，其坍落度逐漸加大，其抗壓強度都是逐漸減小。說明用水量是影響坍落度的重要影響因素，且隨著用水量的不斷增大，水灰比也會逐漸增大，導致混凝土的表現密度小，使之不密實。

4.2 測試水灰比影響的結果

水灰比側測量結果是水灰比逐漸減小，混凝土的抗壓能力逐漸升高，其表現密度也是不斷加大。但是其坍落度則是呈現線增大后減小的趨勢。當水灰比為0.55時，其坍落度最高。

4.3 測試砂石率影響的結果

從表二中我們可以得出當水灰比不變時，表現密度以及抗壓強度等都有先增加后減小的趨勢，同時隨著砂石率的增高坍落度也是先增加后減小。因此考慮整體性能的最優良，砂石率為36%是比較合理的砂石率選擇。

5 結語

通過此次對混凝土制作中用水量、水灰比以及砂石率比例對重晶石防輻射混凝土影響的試驗，得出了是混凝土性能最為優良的配合比。因為水灰比及用水量對混凝土的影響呈線性，因此水灰比大于0.45，用水量小于240 kg/m3時都是符合要求的。但是由于砂石率對混凝土的影響較為復雜，因此根據本次試驗結果最好選用砂石率為36%。

通過本次試驗探究，我們得出了符合現代人們要求的重晶石仿佛是混凝土制作的配合比，希望可以為今后的科研人員工作提供一定的依據，為我國現代化的發展貢獻一定的力量。同時也相信今后會有更多的人研制出更好的產品來避免輻射。

參考文獻

[1] 朱宏軍，程海麗，姜德民.特種混凝土和新型混凝土[M].北京：化學工業出版社，2004.

[2] 王萍，王福川.防輻射混凝土的試驗研究[J].建筑材料學報，2000，3（2）.

[3] 劉霞，趙西寬，等.重晶石防輻射混凝土的試驗研究[J].混凝土，2006（7）.

[4] 郭學武，陳朝輝，徐剡源.重晶石防輻射混凝土的制備與應用[J].新型建筑材料，2007（6）.

作者簡介：王劍（1986- ），男，廣東廣州人，工學學士，廣東省基礎工程公司，技術員，研究方向：商品混凝土技術。