[科普中国]-重混凝土

重混凝土的干表观密度（试件在温度为100度到110度的条件下干燥至恒温后测定）≥2800kg/m3，通常用特别密实和特别重的骨料制备。常采用重晶石、铁矿石、钢屑等作骨料和锶水泥、钡水泥共同配置防辐射混凝土，它们具有不透x射线和γ射线的性能，主要作为核工程的屏蔽结构材料。1

介绍含有高密度集料的混凝土。一般指防辐射混凝土。硅酸盐水泥混凝土价廉、有足够的强度，它是氢、轻元素及原子序数相当高的元素的混合物，既能有效地屏蔽γ辐射，又能屏蔽中子，所以在反应堆建筑中被广泛用作屏蔽材料。但由于密度较低(2.3g/cm3)，作屏蔽层时厚度大。

材料要求①水泥 采用密度较大、需水性和水化热都较小的水泥为宜，一般采用强度等级42.5级以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，最好采用矾土水泥或其它特种水泥。当防护体墙壁较厚而构成大体积块体时，最好采用水化热较小的低热水泥。对于为了防止中子射线的混凝土，可以使用白水泥，因它含铁量较低，有助于减弱诱导中子的能力。对配制防射线要求较高的特重混凝土，还可考虑采用钡水泥和锶水泥，这种水泥密度大于4g/cm3。

②骨料 应选用质量密度大、含铁量高、级配良好的赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿或重晶石等制成的矿石和矿砂

③掺合料 在重混凝土施工时，常特意掺人一定数量的硼砂或锂盐等掺合料，以提高重混凝土的防辐射能力。

④水 一般洁净水，pH值不小于4。

类型下表列出三种混凝土的某些特性。 混凝土主要缺点是导热性差，屏蔽时由于吸收γ射线的能量后产生的热量难以导出，造成厚度方向上屏蔽层内外产生大的温差。一般认为最大温差限值为50°C，超过此值，必须在混凝土中加钢筋。有时也把普通混凝土称为重混凝土(相对于轻混凝土)，而把表观密度特别大的防辐射混凝土称为特重混凝土。

混凝土性能改善为了减少厚度，增加对γ辐射的衰减，常用重晶石(含有重元素Ba)、铁丸、赤铁矿、褐铁矿、废钢块等高密度集料来配制混凝土，以提高混凝土表观密度。重晶石混凝土，价贵，表观密度3.5g/cm3;铁丸混凝土，表观密度5.6g/cm3，价昂贵，约为硅酸盐水泥混凝土的10～50倍。但由于密度大，加之铁对快中子的非弹性散射，使得γ射线和快中子的屏蔽性能都得到改善。对γ射线和快中子的屏蔽能力几乎相等。2

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李勇 - 副教授 - 西南大学