重晶石混凝土具有較高的表觀密度,對X、γ射線有很好的屏蔽效果,它被廣泛應(yīng)用于核電、國防和醫(yī)療工程中。隨著核技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展,輻射防護顯得尤其重要,目前屏蔽建設(shè)項目多采用模塊化施工技術(shù)來提高結(jié)構(gòu)的整體性,而模塊內(nèi)部布置大量的鋼筋件、連接件和系統(tǒng)管道,導(dǎo)致操作空間狹窄,普通重晶石混凝土難以振搗密實,給混凝土屏蔽效果帶來嚴重風險。自密實混凝土是一種在自身重力作用下無需振搗便可填充密實的混凝土,適用于鋼筋密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物。本文通過研究得到一種具有高流動性和防輻射性能的自密實重晶石混凝土,不僅可解決屏蔽建設(shè)項目中普通重晶石混凝土難以振搗密實問題,還可縮短施工工期,改善施工環(huán)境,使重晶石混凝土能更廣泛應(yīng)用于核電、國防和醫(yī)療等屏蔽項目建設(shè)中,此研究具有一定的實際應(yīng)用價值。本文針對重晶石自重大,易發(fā)生骨料沉降導(dǎo)致混凝土離析等問題,采取摻入適量的粉煤灰與陰極射線管（CRT）玻璃粉,重晶石粗細骨料連續(xù)級配的方法進行改善,采用正交試驗方法研究水膠比、減水劑用量和砂率對混凝土工作性能、力學性能和防輻射性能的影響,確定最優(yōu)配合比,成功制備出自密實重晶石混凝土,并基于Herschel-Bulkley模型采... 

【文章來源】：南華大學湖南省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

機械表2.4機制砂的

14粉是將廢棄的電視機、電腦等家電的顯示屏進行拆解破碎，經(jīng)篩分后回收的粒徑小于0.15mm的粉末，相比于重晶石石粉而言，CRT玻璃粉具有更加光滑的表面，吸水率更低，在水泥漿中起到潤滑的作用，摩擦阻力更小，使得混凝土的流動性更好，因此采用CRT玻璃粉摻入混凝土中，調(diào)整重晶石砂級配和增加水泥漿含量。CRT玻璃粉見圖2.2所示。CRT玻璃含有一定的鉛元素，需要嚴格控制鉛的浸出值，其值主要跟CRT玻璃含量與粒徑大小有關(guān)，含量和粒徑越大鉛的浸出值越大。Ling[46]采用四種不同粒徑的廢CRT玻璃100%的替代水泥砂漿制備混凝土，進行金屬鉛浸出試驗，研究表明粒徑為0.6mm的CRT玻璃金屬鉛浸出值為3.51mg/L，小于規(guī)程對固體廢棄物鉛浸出值5mg/L的要求。本次試驗摻入CRT玻璃粉的粒徑為0.15mm以下、質(zhì)量分數(shù)為水泥的24%，遠遠低于Ling試驗的CRT玻璃含量和粒徑大小，因此滿足規(guī)程鉛浸出值要求，可以摻入使用。圖2.2CRT玻璃粉2.3配合比設(shè)計2.3.1配合比的初步擬定自密實混凝土具有較高的流動性其主要原因有三點：一是混凝土的膠凝材料用量比較高，宜控制在400kg/m3～550kg/m3之間；二是混凝土的砂率較高，配制SCC時一般在40%以上，甚至可以達到55%；三是摻入減水劑可以提高混凝土的黏聚性和流動性，因此應(yīng)確定好水膠比、減水劑和砂率的合適用量范圍，并滿足SCC的一般規(guī)定。而重晶石混凝土配合比設(shè)計主要考慮強度、表觀密度、結(jié)合水含量等控制指標，使得混凝土具有較好的防輻射性能。綜合兩種混凝土配合比設(shè)計特性可知，自密實重晶石混凝土配合比設(shè)計應(yīng)確�；炷辆哂休^高的表觀密度，同時水膠比、砂率、減水劑用量達到SCC的要求。

20凝土拌合物的狀態(tài)，具有較好的黏稠性與和易性后出機測試拌合物的工作性能。測試完工作性能后，將混凝土拌合物裝入容量筒中，不能進行振搗，讓混凝土依靠自重流平，平穩(wěn)的放在天平上測量質(zhì)量，得到拌合物的表觀密度，工作性能與表觀密度滿足規(guī)范要求時，說明自密實重晶石混凝土配制成功。圖2.5V型漏斗圖2.6坍落度筒（2）力學性能試驗立方體抗壓強度試件尺寸為150mm×150mm×150mm，總共9組，每組3個，軸心抗壓強度試件尺寸為150mm×150mm×300mm，總共9組，每組3個，試驗儀器如圖2.7～圖2.8所示。試驗的前期準備如下：將配制成功的拌合物填滿模具，所需模具內(nèi)部面涂抹一層潤滑油，并在模具底部放入標簽，進行標記分組，自動填充密實，并用刮刀刮平表面，將試塊放置在室溫20℃、相對濕度大于50%的環(huán)境1-2天后，拆除模具并觀察混凝土表面是否存在蜂窩麻面。拆模完成后的試件馬上放入溫度在20℃、相對濕度在95%以上的標準養(yǎng)護室進行養(yǎng)護，達到相應(yīng)齡期后測試其力學性能和防輻射性能。


本文編號：2959499