防辐射混凝土高性能化研究进展.pdf

2 0 1 2年 第 1期 (总 第 2 6 7期 ) N u mb e r 1 i n 2 O 1 2 ( T o t a 1 No 2 6 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THEORETI CAL RES EARCH d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 2 0 1 0 0 3 防辐射混凝土高性能化研究进展 邹秋林，李军，卢忠远 ( 西南科技大学 四川省非金属复合与功能材料重点实验室一 省部共建国家重点实验室培育基地，四川 绵阳 6 2 1 0 1 0 ) 摘要： 针对传统防辐射混凝土的研究现状与问题进行综合分析， 从防辐射混凝土的制备技术、 施工技术及其辐照条件下其内部结构 性能等方面介绍了当前防辐射混凝土的高性能化研究进展与成果 ， 提出了该领域亟待解决的问题， 并在此基础上预测其未来发展前景。 关键词： 辐射防护；防辐射混凝土；高性能 中图分类号 ： T U5 2 8 3 5 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 0 6 0 4 Hi gh pe r f o r m a nc e r es e a r c h s i t u a t i on o f r adi a t i on s hi e l di ng c onc r e t e Z OUQi u l i n L l J u n L UZ h o n g - y u a n ( S o u t h we s t U n iv e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， S t a t e K e y L a b o r a t o r y C u l t i v a t i o n Ba s e f o r No n me t a l Co mp o s i t e a n d F u n c t i o n a l Ma t e r i a l s Mi a n y a n g 6 2 1 0 1 0 ， C h i n a ) Abs t r a c t ： T h e r e c e n t d e v e l o p me n t s o ft r a d i t i o n a l r a d i a t i o n s h i e l d i n g c o n c r e t e we r e i ntr o d u c e d Th e h J g h p e r f o r ma n c e r e s e a r c h s i t u a t i o n f r o m t h e p r e pa r a t i o n， c o n s t r uc t i o n a n d s t r u c tur e u n d e r ir r a d i ati o n o f r a d i ati o n s h i e l d i n g c o n c r e t e we r e d i s c us s e d M e a n wh i l e ， t h e t n d s a n d p r o s p e c t s we r e p r e s e n t e d Ke y wor d s： r a d i ati o n p r o t e c t i o n； r a d i a t i o n s h i e l d i n g c o nc r e t e； hi g h pe r f o rm a n c e 0 引言 随着工业文明的进步， 地球上可被人类利用的煤炭 、 石油 等 自然资源 日渐枯竭 ， 能源问题已成为全世界、 全人类共同关 心的问题。 核能作为一种新型、 清洁和高效的能源 自诞生以来便 受到世界各国的关注。 近几十年来 ， 核技术不仅用于国防建设 ， 而且大量渗透到工农业、 医疗 、 科研等各个领域 1 。 在全球推进 低碳经济的背景下 ， 核电作为一种技术成熟 、 清洁无排放的新 型能源， 越来越受到世界各国的重视 ， 是当前和平利用核能的 一 种最主要途径。 目前， 我国核电事业正处于迅猛发展阶段， 据悉， 我国已在 1 6 个省市初选核电厂址 5 1 个 ， 机组 2 4 4台， 装机规 模 2 7 亿 k W， 按 目前核电建设进度， 2 0 1 5 年可达到 4 0 0 0 万k W， 2 0 2 0年核电装机要达到 7 0 0 0万 k W。 而截至 2 0 1 0年 6月底， 我国在建核电机组 2 3台、 总装机 2 5 4 0万 k W， 占世界的4 0 ， 已经成为全球核电在建规模最大的国家2 1 。 然而， 核能在给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时 也给环境和人类健康造成了极大威胁， 其安全性一直是困扰其 进一步发展的关键因素3 。 目前 ， 各种放射性射线对人体的伤害 和对环境的破坏逐渐被人们所认识。 经常接触射线会出现皮肤 烧伤、 毛发脱落 、 白血球减少等症状， 甚至诱发癌症、 白血病、 大 胸恶性肿瘤、 生育缺陷等人类绝症以及诱发植物的基因变异， 危害农作物的生长， 而且其潜伏期长， 短时间内无法得知4 J 。 因 此， 人们对辐射防护进行了大量的研究 ， 并研发了一系列防护 材料。 其中， 水泥混凝土是目前使用最为广泛、 经济的射线防护 材料， 其在核能发电的预应力混凝土压力容器( P C R V) 、 加速器 与放射化学装置的防护结构、 核废料固封以及核事故处置上拥 有很高的应用价值【 5 。 从辐射防护种类及要求出发 ， 综述了防辐射混凝土的特点 和研究现状， 并对防辐射 昆 凝土的高性能化研究进行了详细介 绍， 提出了该领域未来研究和发展的主要方向。 1 辐射种类及 防护 核装置和核设施产生的辐射多种多样 ， 主要为核反应堆和 其他辐射源中因裂变、 衰变而产生的裂变碎片和衰变产物以及 释放出带能量的 、 B、 X、 、 中子射线以及质子流等柳 。 这些射线 能对环境造成污染 ， 对操作人员造成伤害， 致使仪器材料发热 活化而导致测量仪器性能降级等， 因此对核设施采取辐射屏蔽 措施是十分必要的。 核设施的防护问题主要是防护 x射线 、 射线和中子射线。 对 x、 射线， 物质密度愈大， 防护性能愈好， 几乎所有的材料对 x、 射线都具有一定的防护能力， 但采用密度小而轻质的材料 时， 则要求防护结构的厚度很大， 进而增加了建筑面积和容积。 采用铅、 锌、 钢铁等相对密度太的材料 ， 防护 x、 射线效果很 好 ， 防护结构可以很薄， 但材料价格昂贵， 不符合经济性原则。 对中子射线， 其由不带电荷的微粒组成， 具有高度的穿透能力， 分快速、 中速和慢速中子 ， 因它们的防护机理不同， 故对中子射 线的防护只考虑材料的密度还达不到目的。 中子射线屏蔽不仅 要求含重元素， 而且必须含充分数量的轻元素( 如硼、 氢等 ) 。 故 作为核装置、 核设施的防护结构， 应当是适当轻元素和重元素 组合而成的材料制成 。 防辐射混凝土无疑是满足这些条件下 收稿日期： 2 0 1 1 _ 0 7 1 1 基金项目：国家自 然科学基金( 0 9 z g 2 1 0 8 ) ； 四川省非金属复合与功能材料重点实验室开放基金( 1 0 z x f k 0 3 ) 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 最为经济的选择。 2防辐射 混凝 土 2 1 防辐射 混凝 土 的定义 防辐射混凝土又称防射线混凝土、 原子能防护混凝土、 屏蔽 混凝土 ， 通常采用普通水泥和密度大的重骨料配制而成 ， 是一 种表观密度大、 含有大量结晶水并能有效屏蔽原子核辐射的混 凝土， 是原子核反应堆、 粒子加速器及其他含放射源装置常用 的防护材料。 由于其密度大， 所以对 x射线和 v 射线的防护胜能 良好 ； 同时， 其含较多结晶水和轻元素， 故对中子射线的防护性 能也很好嘲 。 2 2 防辐射混凝土的要求 防辐射混凝土通常应满足如下要求： ( 1 ) 具有足够的表观密度。 ( 2 ) 含有适量的屏蔽 射线、 中子等所必需的物质。 ( 3 ) 具有结构体所必需的强度和耐久性。 ( 4 ) 成型、 加工容易， 可制成形状特殊的屏蔽体。 ( 5 ) 价格相对低廉。 此外， 还要求混凝土质地均匀 、 使用时体积变化小、 吸收射 线后温升小、 导热系数高以及辐照损伤小等 。 与普通混凝土相 比， 防辐射混凝土应该能够在辐照条件下体现出更好的性能。 2 3 防辐射混凝土原料选择 防辐射t 昆 凝土的原料与普通混凝土大致相同， 但又有区别， 其基本原料如下： ( 1 ) 水泥： 原则上应选用水化热低 、 相对密度较大 、 结晶水 含量较多的水泥 ， 但一般采用 3 2 5 MP a以上的硅酸盐水泥或 普通硅酸盐水泥， 因为此种水泥产量大、 易获得。 ( 2 ) 集料： 防辐射混凝土的集料应是一些高密度的材料， 一般 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、 重晶石等制成矿石或矿砂来做其粗细集料。 ( 3 ) 拌和水 ： 防辐射混凝土拌和用水应为p H值大于 4的洁 净水， 其质量要求应符合 J GJ 6 3 -2 0 0 6 ( 混凝土用水标准 中的 要求。 ( 4 ) 掺合料 ： 为进一步加强防辐射混凝土的射线防护能力， 还可以掺加一些对射线有特殊作用的掺合料， 如硼和锂化合物 的粉粒料 。 传统防辐射混凝土的制备主要采用硅酸盐水泥作胶凝材料， 赤铁矿、 磁铁矿、 褐铁矿、 重晶石等高密度材料作粗细集料， 并引入 充分数量的结晶水和含硼、 锂等轻元素的化合物及其掺合料p , 1 0 - 1 1 。 2 4防辐射 混凝 土性 能研 究 传统的防辐射混凝土采用高密度材料作集料 ， 可很好的防 护 x射线和 射线； 同时， 其含有较多结晶水和轻元素的化合 物， 能有效捕捉中子且不形成二次 y 射线旧， 故其射线屏蔽效果 较好。 但由于集料密度大 ， 集料与胶凝材料的密度差异使得混凝 土施工时易离析， 施工性能差 ， 对施工条件要求也高； 又由于混 凝土水灰比小， 水泥用量较大， 水化放热速率高， 收缩率大以及 因为辐射导致温升产生的应力， 造成混凝土开裂问题尤其严重， 从而大大降低了混凝土的防辐射能力和耐久性旧； 而硼掺合料代 替水虽可减小因结晶水的脱去及二次 射线所造成的破坏， 但 会延缓水泥水化， 对工程施工和结构性能的发展带来一定负面 影响； 此外， 对防辐射混凝土的耐久性研究表明， 随着冻融循环 次数的增加、 温度的升高以及高温荷载持续作用时间的增加都 将使得防辐射混凝土驹 屏蔽性 能和物理力学性能下降 。 3 防辐射混凝土高性能化研 究进展 针对传统防辐射混凝土存在的问题 ， 当前防辐射混凝土的 高性能化研究主要体现在以下方面。 3 1 制备技 术 3 1 1 胶凝材料选择 采用新型胶凝材料。 如采用低水化热的矿渣硅酸盐水泥 ， 其具有较平缓的水化放热速率， 可在一定程度上防止温度裂缝 的出现f l 9 删； 采用矾土水泥、 石膏矾土水泥以及高镁水泥， 可增 加混凝土结晶水含量， 对防中子射线有利， 但其高水化热需引 起重视 ； 掺硼和铁的磷酸盐水泥可有效地屏蔽中子和 射线 辐射， 同时磷酸盐水泥本身具有良好的热稳定性 、 耐高温、 抗腐 蚀等性能， 对辐照温升下混凝土的防护性能和耐久性有积极意 义_2 1 ； 对防护性能要求很高的混凝土， 可以采用防辐射水泥， 如密度较大的钡水泥或锶水泥( 防x射线、 y 射线) 、 含硼水泥 ( 防中子射线) 等 2 2 。 单掺或复掺活性掺合料如粉煤灰、 矿粉等 替代部分胶凝材料， 可增加混凝土拌合物的黏聚性， 改善拌合 物流动性和保水性， 防止重骨料离析 ； 同时， 能优化混凝土微观 结构 ， 降低水泥用量和水化热， 延缓温峰值出现时间， 增强混凝 土耐热能力 ， 防止产生裂缝 ， 在一定程度上提高混凝土的耐久 性口 0 ,2 3 圳。 3 1 2 集料的选择 采用混合集料拌制防辐射混凝土并合理选择粗细集料的 颗粒集配。 传统防辐射混凝土多采用单一的重骨料配制而成， 采用多种集料混合拌制防辐射混凝土， 可增加防辐射混凝土的 表观密度和结晶水的含量， 克服单一骨料的缺点， 既发挥骨料 的各自所长， 又达到经济实用的目的。 合理选择粗细集料的颗粒 集配则可在一定程度上防止拌合物的离析， 提高混凝土的密实 性和均匀性【9 ) 。 选用再：生集料 ， 如用贫铀废料为集料制备的贫铀 混凝土， 在满足混凝土基本物理力学性能及辐射防护的要求下， 又完成了对废物的处理， 具有较好的环境与经济效应 。 3 1 -3 J , l- ；0 t s N 掺人适量的高效缓凝减水剂 ， 可延长混凝土的初终凝时间， 减少混凝土单位用水量， 改善混凝土和易性 ， 增加混凝土致密 性， 降低水化热 ， 使水化热放热速率减慢， 延迟混凝土温峰的出 现， 有利于温度的控制I l 9 , 2 3 - 2 6 ； 掺入微膨胀剂， 可抵消混凝土因 体积收缩产生的拉应 I丁 ， 防止结构裂缝出现1 2 6 ； 掺加结晶水调节 剂， 可调整混凝土结晶水含量， 确保混凝土含有充分数量的结 晶水口 ； 掺人纤维素增稠剂可以明显改善重晶石防辐射混凝土 的和易性 ， 防止离析和泌水 ， 但混凝土的防辐射能力和强度有 所降低， 其最佳掺量为 0 0 5 2 9 1 。 3 1 4 掺合料 掺活性掺合料如粉煤灰 、 矿粉、 硅灰等可起到用其替代胶 凝材料类似的效果； 或在防辐射混凝土中掺人钢纤维、 铅纤维、 杜拉纤维、 聚丙烯纤维等。 研究表明， 掺人钢纤维能有效提高防 辐射混凝土的力学性能， 掺人铅纤维不但能提高混凝土的力学 性能， 而且能明显增加混凝土的防辐射性能【 ， 掺入杜拉纤维或 聚丙烯纤维则能提高防辐射混凝土的抗裂性能， 防止混凝土出 现早期裂纹 2 0 - 3 ” 。 3 1 5 优化配合比设计 根据设计和施工要求选择合适的配合比， 控制混凝土的水 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 灰 比与坍落度无疑是提高防辐射混凝土施工性能和耐久性进 而使其商眭能化的一项主要途径。 3 2施 工技 术 3 2 1 防辐射混凝土的拌制 由于防辐射混凝土密度大， 拌制时应充分考虑设备的承受 能力， 生产时最好控制每盘混凝土的体积为普通混凝土的7 0 左右， 运输罐车也只能装载平时的 7 0 3 。 搅拌工艺及搅拌时 间也应合理选择， 如在重晶石防辐射混凝土拌制过程中， 采用 砂浆裹石法搅拌工艺， 即先投入水、 黄砂、 水泥、 粉煤灰、 重晶石 砂搅拌成砂浆， 然后再投入重晶石石子搅拌均匀， 以减少离析 、 泌水 ； 由于重晶石质脆， 搅拌时间过长易造成重晶石粉碎和混 凝土的离析 ， 故搅拌时间应控制在 3 0 s 左右 。 3 2 2 防辐射混凝土的施工 防辐射混凝土的密度比普通混凝土大， 为保证模板的刚度 和稳定性， 应采用足够厚度的模板【刎； 对大体积防辐射混凝土应 严格控制其浇筑温度 ， 防止产生温度裂缝 ， 如在砂石堆场对专 用砂石浇水降温， 混凝土用水用冰块预冷等； 浇筑方法上 ， 根 据连续浇筑的要求， 采用“ 全面分层” 的方法浇筑， 对防辐射混 凝土进行合理分段分层浇捣， 严格控制振捣时间， 防止混凝土 离析， 提高结构密实性 】9 - 2 O 。 3 2 3 防辐射混凝土的养护 采取保温保湿的养护方法， 以控制混凝土内部温度阶梯， 减 少收缩裂缝的形成， 如搭设暖棚对建筑物进行全封闭蒸汽保温 保湿养护， 并通过预埋的测温点测温， 根据测温数据和湿度测 量数据， 调整养护环境的湿度和温度2 0 ，2 3 1 ； 而在混凝土内外温差 的控制中， 采用“ 内降外保” 的温控技术措施， 即在 1 5 m以上的 混凝土板墙及顶板正中设纵向及横向冷却水管， 用水泵进行强 制循环降温， 板墙外模及顶板表面采用一层塑料布封闭， 外挂 两层草帘， 洒水保温防晒， 并将塑料布粘贴在混凝土表面， 以防 水分蒸发阳。 3 3 辐照条件下混凝土结构和性能 辐照下防辐射混凝土的内部结构、 性能以及组分变化是防 辐射混凝土高性能化研究必须解决的问题。 研究表明， 当处于辐 照条件下时， 随着辐射剂量和辐照持续时间的增加， 防辐射混 凝土的机械强度( 抗折 、 抗压 、 抗拉强度) 均呈下降趋势， 其中， 抗压强度降低尤为明显3 2 - 3 3 ； 而且混凝土受辐照后单位体积质 量也将减小( 铬铁矿混凝土除外) 3 4 1 。 在内部结构上， 硬化水泥在辐照条件下将产生辐射应变 ， 从而对其结构造成影响。 以中子辐射为例 ， 硬化水泥发生的结 构变化过程如下 ： 当辐射剂量小于 2 1 0 中子 ( c m s ) 时， 硬化水泥随所含水分的辐射分解而脱水 ， 从而使其丧失机械结 合水和物理结合水 ， 该阶段能观察到气体释放 ， 硬化水泥性质 无显著变化。 当辐射通量继续增大， 大部分骨料产生正辐射 应变。 膨胀的骨料颗粒对硬化水泥施加压力， 将其压缩 ， 当压缩 为各向同性时， 将使结构更密实。 而压缩为各向异性时， 且当应 力超过混凝土的极限强度， 则会在硬化水泥中产生微裂纹， 且辐 照剂量的增大将导致裂纹进一步开裂并出现新的裂纹。 辐照 剂量的进一步增大将引起硬化水泥产生 自由负应变( 辐射收 缩) ， 此时硬化水泥处于辐射收缩与辐射蠕变共同作用的状态 下， 硬化水泥可能受压缩， 也可能受拉伸。 受压缩的硬化水泥将 被压得更密实， 因而强度更高 ； 受拉伸的硬化水泥结构将变得 疏松， 因而丧失其部分强度。 总体说来 ， 影响混凝土辐射应变的 R 因素有辐射剂量、 硬化水泥含量及硬化水泥中应力状态的均匀 性程度。 实际上， 目前还不能对上述混凝土内部结构的变化和缺陷 作出定量的评估， 只是定性的确定它们是混凝土辐射应变发展 的原 因。 4 防辐射 混凝土 高性 能化研 究方 向 防辐射混凝土是伴随着核技术的应用发展而产生的， 经过 近几十年的研究 ， 在很多防护工程中得到了实际应用 ， 并表现 出较好的防护效果。 然而防辐射混凝土的高性能化还有许多问 题亟待研究： ( 1 ) 关于防辐射混凝土配制施工、 屏蔽性能、 耐久性等区别 于普通混凝土系统全面的行业评价标准制定。 ( 2 ) 防辐射混凝土在辐照与实际应用环境等多因素协同作 用下的屏蔽性能、 耐久性的研究 。 ( 3 ) 实际工程应用中， 在长期( 几十年甚至上百年) 高能射 线辐射下， 防辐射混凝土集料、 水泥石的矿物成分 、 微观结构等 的变化和缺陷的定量评估。 ( 4 ) 新型集料替代传统重集料的研究， 如潘智生等人提出的 采用玻璃轻集料或C R T废玻璃集料替代传统重集料的方案3 5 。 ( 5 ) 特殊工程应用条件下( 核电、 军工等) ， 防辐射混凝土高 强度、 高屏蔽性能、 高耐久性以及大体积施工等的系统研究。 5结 语 2 1 世纪的今天 ， 人们 E t 益倡导环保 、 节能以及发展低碳经 济， 核能必将得到更加突飞猛进的发展。 单就我国核电的“ 十二 五” 发展规划来看， 国家对核能发电有着大规模的投入 ， 而对于 核设施和核装置的防护， 防辐射混凝土占据着必不可少的位置。 此外， 在非人为因素造成的核事故处理上， 防辐射混凝土也有 着举足轻重的地位。 因此， 发展研究新型、 高性能的防辐射混凝 土对推动我国核电、 国防以及经济有着重要意义， 对保护环境 和维护人类健康也有着无法估量的现实价值。 参考文献 ： 1 朱宏军， 程海丽， 姜德民特种混凝土和新型混凝土【 M 1 E 京 ： 化学工 业出版社， 2 0 0 4 ： 3 9 9 4 0 9 【 2 佚名 核电建设将进入高峰 J 】 北京市： 建筑机械， 2 0 1 0 ( 2 1 ) ： 6 0 3 王川 ， 邬强 浅析核电站辐射防护的主要任务【 J _ 辐射防护 ， 2 0 0 8 ， 2 8 ( 2 ) ： 1 2 5 1 2 8 4 伍崇明核工程抗强辐射屏蔽混凝土试验研究咧 湖南： 中南大学， 2 0 0 8 5 西德尼 - 明德斯 ， J 弗朗西斯 杨0 昆 凝土 M 吴科如 ， 张雄 ， 等译_ 京： 化学工业出版社 ， 2 0 0 5 ： 4 9 2 4 9 4 【 6 李星洪 辐射防护基础 M 北京： 原子能出版社， 1 9 8 2 7 马晓军 热喷涂层屏蔽 射线与中子的试验研究【 D 湖南 ： 南华大 学， 2 0 0 8 8 】 李继业， 姜金名， 葛兆生 特殊性能新型混凝土技术【 M 】 京： 化学工 业出版社， 2 0 0 7 ： 1 7 2 1 7 4 9 l9 李继业 混凝土配制实用技术手册 M 】 E 京： 化学工业出版社， 2 0 0 8 ： 9 4 9 8 1 o J 李国刚 防辐射高性能混凝土材料研究f D j 湖北： 武汉理工大学， 2 0 1 0 1 1 Y A RA R Y Ac t iv a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f c o n c r e t e s h i e l d s c o n t a i n i n g c o l e ma n i t e J J o u rna l o f N u c l e a r Ma t e ri a l s ， 1 9 9 6 ： 1 5 1 1 1 5 1 5 1 2 MA K AR I O US A S ， B A S H T E R I I ， AB D O A S ， e t a 1 On t h e U t i l i z a t i o n o f He a v y Co n 、c r e t e f o r R a d i a t i o n S h i e l d i n g J An n a l N u c l e a r E n e r g y ， 1 9 9 6， 2 3 ( 3 ) ： 1 9 5 2 0 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 3 P R O S H I N L A P ， D E MJ A NO V A V S ， e t a 1 S u p e r He a v y H i g h S t r e n g t h C o n c r e t e f o r P r o t e c t i o n a g a i n s t R a d i a t i o n J A s i a n J o u r n a l O f C i v i l E n g i n e e r i n g ， 2 0 0 5 ( 6 ) ： 6 7 7 3 1 4 丁庆军 ， 张立华， 胡曙光， 等 防辐射混凝土及核固化材料研究现状 与发展f J 】 武汉理工大学学报， 2 0 0 2 ， 2 4 ( 2 ) ： 1 6 1 9 f 1 5 AK K U RT I ， B A S YI GI T C， K I L I N C A R S L AN S ， e t a 1 R a d i a t i o n s h i e l d i n g o f c o n c r e t e C o n t a i n i n g d i f f e r e n t a g g r e g a t e s J C e me n t a n d C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 6 ( 2 8 ) ： 1 5 3 1 5 7 f 1 6 B AS Y I GI T C， A KK U R T I ， A L T I N D A G R， e t a l h e e f f e c t o f f r e e z i n g t h a w i n g ( F - T ) c y c l e s o n t h e r a d i a t i o n s h i e l d i n g p r o p e r t i e s o f c o n c r e t e s J B u i l d i n g a n d E n v i r o n me n t ， 2 0 0 6 ( 4 1 ) ： 1 0 7 0 1 0 7 3 【 1 7 YO U S E F S ， A I N A S S A R M， NA O OM B， e t a 1 He a t e f f e c t o n t h e s h i e l d i n g s t r e n g t h p r o p e rt i e s o f s o m e l o c a l c o n c r e t e s J P r o g r e s s i n N u c l e a r E n e r g y ， 2 0 0 8 ( 5 0 ) ： 2 2 2 6 1 8 S AK R A K， H AK I M E E f f e c t o f H i g h T e m p e r a t u r e o r F i r e o n H e a v y We i g h t C o n c r e t e P r o p e r t i e s J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 5 ( 3 5 ) ： 5 9 0 -5 9 6 1 9 】 陈必丰 大体积防辐射混凝土的配制和施工应用【 J 】 公路交通技术， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 4 4 4 5 2 0 关玉峰大体积防辐射混凝土施工技术的应用【 J 施工技术与应用， 2 O H0 5： 5 5 5 6 2 1 杨英惠( 摘译) 磷酸盐水泥可用于储存核废料 J 1 现代材料动态 ， 2 0 0 9 ( 8 ) ： 7 2 2 1 胡曙光 特种水泥 M 武汉 ： 武汉工业大学出版社， 1 9 9 9 2 3 李平， 朱敏涛 大掺量复合掺合料混凝土在大体积防辐射结构中的 应用【 j 】 _建筑施工， 2 0 0 6 ， 2 8 ( 8 ) 2 4 王龙志， 吕世军， 李宗才泵送重晶石防辐射混凝土在千佛山医院直 线加速器机房工程中的应用山东建材， 2 0 0 7 ( 4 ) ： 3 7 4 0 【 2 5 蒋平， 龚瑞明， 宣佳贤 C 4 0 重晶石防辐射混凝土的配合比试验【 J 】 _混 凝土与水泥制品， 2 0 0 6 ( 5 ) ： 1 9 2 0 上接 第 5页 3结论 ( 1 ) 最大骨料粒径为 1 1 8 ra i n时， 其总孔隙率约为骨料粒 径 0 _ 3 n l r n时的 5 0 ， 由此可知， 为获得较大抗拉应变的 S HC C， 而采用超细骨料时， 还要考虑超细骨料较大的比表面积导致的 总孔隙率的增加， 及其对材料抗渗能力的不利影响。 ( 2 ) 内掺防水剂具有使孔结构细化的作用， 同为最大粒径 0 3 mm的细骨料 ， 添加有机硅类防水剂后， 其平均孔径和最可 几孑 L 径下降为未添加防水剂时的二分之一， 亦即防水材料大大 减少了水泥石中的较大孑 L 隙， 起到了改善水泥浆体、 阻止外界 气体、 水分、 离子向混凝土内部渗透的作用， 对于提高 S HC C抗 渗性非常有效。 参考文献 ： 1 赵铁军 混凝土渗透性 M 】 _ E 京 ： 科学出版社， 2 0 0 6 2 】 T I A N L i ， C HE J i n g - r u ， Z HA O T i e - j u n， e t a1S i m p l i fi e d i n v e r s e me t h o d for d e t e r mi n i n g un i a x i a l t e n s i l e _ c u r v e o f s t r a i n h a r d e n i n g c e me n t i - t i o u s c o m p o s i t e s ( S HC C ) C P r o c e e d i n g s o f t h e T e n t h I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o nS t r u c t u r a l En g i ne e r i n gf o r Yo u n gEx p e rts ， 2 0 0 8： 1 8 2 6 - 1 8 2 9 【 3 】WI T T MA NN F H， Z HA O T ， T I A N L ， e t a 1 A s p e c t s o f d u r a b i l i t y o f s t r a i n h a r d e n i n g c e me n t b a s e d c o mp o s i t e s u n d e r i mp o s e d s t r a i n J I n t e r n a - t i o n a l Co n f e r e n e e ACM ， 2 0 0 9： 1 7 3 1 7 9 4 】T I A N L ， Z HA N G H Y， Z HA O T J ， e t a 1 R e s e a r c h o n p e r me a b i l i t y o f s t r a i n h a r d e n i n g c e m e n t b a s e d c o m p o s i t e s ( S H C C ) u n d e r c o m p r e s s i v e l o a d C 6 t h I n t e rna t i o n a l S p e c i a l t y C o n f e r e n c e o n F i b e r R e i n for e e d Ma t e r i a l s 2 0 1 0 ( 2 3 2 5 ) ： 3 1 7 3 2 2 2 6 程建民， 赵德胜 ， 王 军， 等 大体积防辐射混凝土配合比设计与施 工质量控制 建筑技术， 3 2 ( 5 ) ： 3 3 0 【 2 7 1 QU A P P W J ， MI L L E R W H， T A Y L O R J ， e t a 1 D U C R E T E： A C o s t E ff e c - t i v e Ra d i a t i o n S h i e l d i n g Ma t e ri a l C P a p e r S u m ma r y S u b m i t t e d t o S p e c - t rnm 2 0 0 0 2 0 0 0 2 8 1 王萍， 王福川 防辐射混凝土的试验研究 建筑材料学报 ， 2 0 0 0 ， 3 ( 2 ) ： 1 8 2 1 8 6 【 2 9 】 陈清己重晶石防辐射混凝土配合比设计及其性能研究【 D j 胡 南 ： 中 南大学 ， 2 0 1 0 3 0 】 AK A N S Hu S HA N N A， R E DD Y G R， V A R S HN E Y L， e t a 1 E x p e r i m e n t a l i n v e s t i g a t i o n s o n me c ha n i c a l a n d r a d i a t i o n s h i e l d i n g p r o p e rti e s o f h y - b r i d l e a d s t e e l fi b e r r e i n f o r c e d c o n c r e t e j N u c l e a r E n g i n e e ri n g a n d D e s i g n ， 2 0 0 9 ( 1 0 ) ： 1 - 6 3 1 】 朱祥林， 王洪林 聚丙烯纤维混凝土在超厚防辐射墙中的应用 J 1 建 材， 2 0 0 8 ： 6 7 6 8 3 2 S O P K O V， T R T I K K， O D AK F I n fl u e n c e o f I r r a d i a t i o n o n C o n c r e t e S t r e n gth J Ac t a P o l y t e c h n i c a ， 2 0 0 4 ， 4 4 ( 1 ) ： 5 7 - 5 8 【 3 3 P AV L E N KO V I ， Y A S T R EB I N S K I I R N， VO R O N OV D V I n v e s t i g a t i o n o f He a v y Ra d i a t i 0 n S h i e l d i “ g C o n c r e t e a f t e r Ac t i v a t i o n b y F a s t Ne u- t r o n s a n d G a m ma R a d i a t i o n 叨J o u rna l o f E n g i n e e r i n g P h y s i c s a n d T h e r - mo p h y s i c s ， 2 0 0 8 ， 8 1 ( 4 ) ： 6 8 6 6 9 1 3 4 杜布罗夫斯基 核电站厂房的设计与施工M 曹小玉， 杨应生， 译_ E 京： 原子能出版社， 1 9 8 8 ： 1 8 8 1 9 6 f 3 5 1 潘智生， 赵晖， 寇世聪防辐射混凝土研究现状、 存在问题及发展趋 势 J 武汉理工大学学报， 2 0 1 1 ， 3 3 ( 1 ) ： 4 5 5 1 作者简 介： 联系地址 ： 联系电话 ： 邹秋林( 1 9 8 8 一 ) ， 男， 硕士研究生， 研究方向： 重晶石混凝土 设计及性能研究。 西南科技大学材料科学与工程学院( 6 2 1 0 1 0 ) 1 5 9 0 8 21 3 6 0 5 5 L E P E C H M D， L I V C Wa t e r p e r me a b i l i t y o f e n g i n e e r e d c e m e n t i t i o u s c o m p o s i t e s J C e m e n t C o n c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 9 ( 3 1 ) ： 7 4 4 7 5 3 【 6 6 MU S T A F A S ， L I V C I n fl u e n c e o f mi c r o c r a c k i n g o n w a t e r a b s o r p t i o n a n d s o r p t i v i t y o f E C C J Ma t e r i als a n d S t r u c t u r e s ， 2 0 0 9 ( 4 2 ) ： 5 9 3 6 0 3 7 Z H A NG P， WI T Y MA N N F H， Z HA O T， e t a 1 V i s u a l i z a t i o n a n d q u a n t i fi c a t i o n o f wa t e r mo v e me n t i n p o r o u s c e me n t - b a s e d ma t e r i a l s b y r e a l t i me t h e r