專利名稱：：毒重石水泥及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水泥及其制品，涉及一種毒重石水泥及其制品。適用于采用毒重石制造防射線水泥、防射線混凝土、防射線砂漿等防射線用建筑材料。
背景技術(shù)：
：對于核發(fā)射源(原子能反應堆、粒子加速器及其它核電含放射源裝置)的防護材料大多采用復合防護水泥基材料、鉛板等。鉛板防護效果好，但有毒，且價格昂貴；而水泥防復能力較差，需做較厚的復合防護層才能達到一定的防護能力，對防射線要求很高的水泥，可采用鋇水泥，用以增大混凝土的容重，價格昂貴。因此上述兩類材料在有射線輻射或防射線輻射的場合的民用建筑一般難以使用。隨著核工業(yè)的發(fā)展和放射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和科研試驗室方面的應用，民用建筑對防射線建筑材料需求加大，尤其是核和放射性同位素的輻射，其輻射的射線主要是x、ci、P、y和中子射線等幾種，其中a、P射線比x、Y中子射線弱，一般密實混凝土均有防御能力，對于x、Y射線要求高密度材料具有較好防御能力。對于中子射線要求含有氫原子的材料，尤其含有原子的水則具有較強的防御能力。現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外防射線所采用的膠凝材料一般是相對密度較大、水化后能產(chǎn)生較多結(jié)晶水合物的特種水泥一礬土水泥和鋇水泥等。但此類水泥存在價格高、水化熱大、早期強度增長較快易出現(xiàn)裂紋、易受大氣侵蝕等缺點，因此限制了其使用范圍。對于民用建筑所開發(fā)的防輻射的特種材料，尚未見效果好、價廉且實用的文獻報道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過將毒重石作為水泥及其制品的組分，從而提供一種生產(chǎn)工藝簡單、產(chǎn)品的防輻射能力強且各項性能達到國標要求、成本低、實用性強的毒重石水泥及其制品。本發(fā)明所述的毒重石水泥指由硅酸鹽水泥熟料和毒重石、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料；毒重石水泥制品指以毒重石為骨料配制的混凝土或砂槳。本發(fā)明的內(nèi)容是一種毒重石水泥，其特征是該毒重石水泥的組成及各組分的重量百分比例包括碳酸鋇的重量百分含量大于40%的毒重石1080%、二水石膏1~5%、以及硅酸鹽水泥熟料15~86%。所述毒重石水泥的制備方法，其步驟包括按所述配方和重量百分比例取各組分，將二水石膏破碎后與硅酸鹽水泥熟料置入輥壓機擠壓，打散分級機分選后，制成粒徑小于0.5mm的半成品，同毒重石經(jīng)破碎機破碎到5,方孔篩余小于10%，混合后，在球磨機內(nèi)粉磨，過45ym篩，篩余小于10%，粉磨后的粉未即制得毒重石水泥。本發(fā)明的內(nèi)容中所述碳酸鋇的重量百分含量大于40%的毒重石替換為工業(yè)碳酸鋇。本發(fā)明的另一內(nèi)容是一種毒重石水泥制品，其特征是該毒重石水泥制品主要由1-2重量份硅酸鹽水泥、4-6重量份粒徑為8-20誦的毒重石碎石、3-5重量份粒徑〈5咖的毒重石砂、以及0.2—0.6重量份的水混合組成；該毒重石水泥制品為防射線混凝土。所述毒重石水泥制品~~"防射線混凝土的制備方法，其步驟包括按重量份數(shù)比例取各組分，將硅酸鹽水泥、粒徑8-20mm的毒重石碎石、粒徑〈5mm的毒重石砂，由螺旋輸送入混凝土攪拌機，加水，混勻、攪拌得含毒重石的防射線拌合混凝土漿體，入模，成形制得混凝土供試體，經(jīng)養(yǎng)護，制得含毒重石的防射線混凝土。本發(fā)明的另一內(nèi)容是一種毒重石水泥制品，其特征是該毒重石水泥制品主要由1-2重量份硅酸鹽水泥、4-7重量份粒徑〈5mm的毒重石砂混合組成；該毒重石水泥制品為防射線砂漿。所述毒重石水泥制品——防射線砂漿的制備方法，其步驟包括按重量份數(shù)比例取各組分，將硅酸鹽水泥、粒徑〈5mm的毒重石砂，輸送入攪拌機，常溫混勻、攪拌即制得含毒重石的防射線砂漿。4上述毒重石水泥、毒重石水泥制品中還可以添加有外加劑，例如減水劑等，根據(jù)需要選擇。所述毒重石水泥和毒重石水泥制品用于生產(chǎn)建筑砌塊及其它建筑用品，例如用于砌筑墻體或屋蓋板，具有較好的防射線效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點和有益效果(1)毒重石是一種含碳酸鋇的天然礦物，屬斜方晶系，其比重為4.3-4.5，在水泥中有較好的化學穩(wěn)定性，難溶于水，容易研磨加工，和水泥熟料一起混合碾磨可以節(jié)省能耗，具有比重大、硬度低、性脆及吸收X射線、Y射線等特性；我國毒重石資源豐富，儲量大、品位高，有著深遠的開發(fā)前景和成本優(yōu)勢；本發(fā)明以毒重石作為水硬性膠凝材料混合材制備水泥，以及以毒重石為粗細骨料制備混凝土、砂漿等防射線用建筑材料，從而開發(fā)和使用毒重石水泥及其制品，對降低成本、提高資源利用率、開發(fā)新型防射線材料，具有重要的現(xiàn)實意義；(2)采用本發(fā)明，毒重石水泥及其制品的防輻射能力強，具有較強的阻擋吸收射線的能力，對《射線、々射線可以完全吸收，對X射線、y射線有顯著的阻擋衰減作用，具有防X射線、防y射線功能；(3)本發(fā)明所得的毒重石水泥及其制品的各項性能達到國標要求，其中毒重石水泥的強度等級達到42.5強度等級要求，具有保水性好、抗硫酸鹽侵蝕能力強、耐磨性好、干縮率小等特點；可廣泛用于民用建筑，成本低、防射線性能好、易于施工、不影響普通硅酸鹽水泥性能；(4〉本發(fā)明以毒重石為防X射線、y射線的基元材料，價格相對較低，降低了工程造價，且其施工簡單，可根據(jù)不同場合采用不同的比例，以達到不同的防護效果；(5)本發(fā)明產(chǎn)品制備工藝簡單，無需添置專用設備，工序簡便，容易操作，實用性強。具體實施例方式下面給出的實施例擬以對本發(fā)明作進一步說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例l:一種毒重石水泥，其組成及各組分的重量百分比例為毒重石10%，二水石膏5%、硅酸鹽水泥熟料85%，該毒重石水泥的生產(chǎn)工藝為采用所述配方和重量百分比例取各組分，將二水石膏破碎后與硅酸鹽水泥熟料置入輥壓機擠壓，打散分級機分選后，制成粒徑小于0.5mm的半成品，同毒重石經(jīng)破碎機破碎到5mm方孔篩余小于10%，混合后，在球磨機內(nèi)粉磨，過45um篩，篩余小于10%，粉磨后的粉未即制得毒重石水泥。對該毒重石水泥的比表面積、沸煮安定性、凝結(jié)時間、抗折強度、抗壓強度進行性能檢測，各項性能達到了GB175-2007復合硅酸鹽水泥的要求。如下表1:表1:實施例1的毒重石水泥的物理性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例2:一種毒重石水泥，其組成及各組分的重量百分比例為毒重石80%，二水石膏5%、硅酸鹽水泥熟料15%，該毒重石水泥的生產(chǎn)工藝為采用所述配方和重量百分比例各組分，將二水石膏破碎后與硅酸鹽水泥熟料置入輥壓機擠壓，打散分級機分選后，制成粒徑小于0.5mm的半成品，同毒重石經(jīng)破碎機破碎到5mm方孔篩余小于10%，混合后，在球磨機內(nèi)粉磨，過45wm篩，篩余小于10%，粉磨后的粉未即制得毒重石水泥。對該毒重石水泥比表面積、沸煮安定性、凝結(jié)時間、抗折強度、抗壓強度進行性能檢測，各項性能達到GB/T3183-2003砌筑水泥175tt水泥的要求。如下表2:表2:實施例2的毒重石水泥的物理性能沸煮凝結(jié)時間/抗折強度抗壓強度泌水性安定min/MPa/MPa性初凝終凝7d28d7d28d7%合格3134432.05.0918實施例3:一種毒重石水泥，其組成及各組分的重量百分比例為毒重石20%，二水石膏2%、硅酸鹽水泥熟料78%，該毒重石水泥的生產(chǎn)工藝為采用所述配方和重量百分比例取各組分，將二水石膏破碎后與硅酸鹽水泥熟料置入輥壓機擠壓，打散分級機分選后，制成粒徑小于0.5mm的半成品，同毒重石經(jīng)破碎機破碎到5mm方孔篩余小于10%，混合后，在球磨機內(nèi)粉磨，過45um篩，篩余小于10%，粉磨后的粉未即制得毒重石水泥。對該毒重石水泥的比表面積、沸煮安定性、凝結(jié)時間、抗折強度、抗壓強度進行性能檢測，各項性能達到了復合硅酸鹽水泥的要求。如下表3:表3:實施例3的毒重石水泥的物理性能比表面積/m2.Kg—1沸煮安定凝結(jié)時間/min抗折強度/MPa抗壓強度/MPa性初凝終凝3d28d3d28d327.8合格1702503.86.8217.243.7實施例4一9:一種毒重石水泥，其組成及各組分的重量百分比例見下表4;該毒重7石水泥的生產(chǎn)工藝為采用所述配方和重量百分比例取各組分，將二水石膏破碎后與硅酸鹽水泥熟料置入輥壓機擠壓，打散分級機分選后，制成粒徑小于0.5mm的半成品，同毒重石經(jīng)破碎機破碎到5mm方孔篩余小于10%，混合后，在球磨機內(nèi)粉磨，過45iim篩，篩余小于10%，粉磨后的粉未即制得毒重石水泥。對該毒重石水泥的比表面積、沸煮安定性、凝結(jié)時間、抗折強度、抗壓強度進行性能檢測，各項性能達到了復合硅酸鹽水泥的要求。表4:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例10:一種毒重石水泥制品——含毒重石的防射線混凝土，按重量份數(shù)，以表觀密度3450Kg/m3進行配比設計，將1份42.5級硅酸鹽水泥、4份粒徑8-20mm毒重石碎石、3.5份粒徑〈5mm的毒重石砂，由螺旋輸送入混凝土攪拌機，加0.2份水，在2(TC下混勻、攪拌得含毒重石的防射線拌合混凝土漿體，入邊長為150ram模，成形得混凝土供試體，經(jīng)標準條件下養(yǎng)護(溫度20土3。C，相對濕度90%以上)28d，得到了含毒重石的防射線混凝土。測定其抗壓強度(28d)為33.2MPa，坍落度為180mm，產(chǎn)品達到GB/T14902—2003C30預拌混凝土中普通混凝土的性能要求。實施例U—16:一種毒重石水泥制品——含毒重石的防射線混凝土，該毒重石水泥制品主要由1-2重量份硅酸鹽水泥、4-6重量份粒徑為8-20mm的毒重石碎石、3-5重量份粒徑〈5mm的毒重石砂、以及0.2—0.6重量份的水混合組成；具體用量比例見表5:表5:\<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>所述毒重石水泥制品——防射線混凝土的制備方法，其步驟包括按重量份數(shù)比例取各組分，將硅酸鹽水泥、粒徑8-20皿的毒重石碎石、粒徑〈5mm的毒重石砂，由螺旋輸送入混凝土攪拌機，加水，混勻、攪拌得含毒重石的防射線拌合混凝土漿體，入模，成形制得混凝土供試體，經(jīng)養(yǎng)護，即制得含毒重石的防射線混凝土。實施例17:一種毒重石水泥制品——含毒重石的防射線砂漿，按重量份數(shù)，以表觀密度3200Kg/m3進行配比設計，將1份42.5級硅酸鹽水泥、4份粒徑〈5mm的毒重石砂，輸送入攪拌機，常溫混勻、攪拌即制得含毒重石的防射線砂漿，測定其28d抗壓強度為25.38，凝結(jié)時間為6.8h，保水性90.2%，其性能達到JG/T230-2007預拌砂漿中普通干濕砌筑砂漿M25的要求。實施例18—23:一種毒重石水泥制品——含毒重石的防射線砂漿，該毒重石水泥制品主要由1-2重量份硅酸鹽水泥、4-7重量份粒徑〈5mm的毒重石砂混合組成;具體用量比例見表6:表6:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>所述毒重石水泥制品——防射線砂漿的制備方法，其步驟包括按重量份數(shù)比例取各組分，將硅酸鹽水泥、粒徑〈5ram的毒重石砂，輸送入攪拌機，常溫混勻、攪拌即制得含毒重石的防射線砂漿。實施例24:一種毒重石水泥制品——含毒重石防射線混凝土，其組成及各組分的重量配合比和混凝土的性質(zhì)見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>該含毒重石防射線混凝土的制備方法同實施例10—16中任一。實施例25:一種毒重石水泥制品——含毒重石防射線砂漿，其組成及各組分的重量配合比和混凝土的性質(zhì)見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>該含毒重石防射線砂漿的制備方法同實施例17—23中任一。注上述實施例l一中所述的毒重石均是碳酸鋇的重量百分含量大于40%的毒重石。本發(fā)明不限于上述實施例，本
發(fā)明內(nèi)容所述均可實施并具有所述良好效果。權(quán)利要求1、一種毒重石水泥，其特征是該毒重石水泥的組成及各組分的重量百分比例包括碳酸鋇的重量百分含量大于40％的毒重石10～80％、二水石膏1～5％、硅酸鹽水泥熟料15～86％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的毒重石水泥，其特征是所述碳酸鋇的重量百分含量大于40%的毒重石替換為工業(yè)碳酸鋇。3、一種毒重石水泥制品，其特征是該毒重石水泥制品主要由1-2重量份硅酸鹽水泥、4-6重量份粒徑為8-20mm的毒重石碎石、3-5重量份粒徑〈5ram的毒重石砂、以及0.2—0.6重量份的水混合組成。4、一種毒重石水泥制品，其特征是該毒重石水泥制品主要由l-2重量份硅酸鹽水泥、4-7重量份粒徑〈5mm的毒重石砂混合組成。全文摘要一種毒重石水泥，其特征是主要由碳酸鋇的重量百分含量大于40％的毒重石10～80wt％、二水石膏1～5wt％、以及硅酸鹽水泥熟料15～86wt％經(jīng)混合、粉磨制得。含毒重石的防射線混凝土按重量份數(shù)，主要由1-2份硅酸鹽水泥、4-6份毒重石碎石、3-5份毒重石砂與0.2-0.6份水組成。含毒重石的防射線砂漿按重量份數(shù)，主要由1-2份硅酸鹽水泥、4-7份毒重石砂組成。本發(fā)明公開的毒重石水泥及其制品具有防X射線、γ射線功能，生產(chǎn)工藝簡單，成本低廉，易于施工，不影響普通硅酸鹽水泥性能，可廣泛用作民用建筑中的防射線建筑材料。文檔編號C04B7/14GK101519283SQ20091005870公開日2009年9月2日申請日期2009年3月26日優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日發(fā)明者呂淑珍,雷永林,霍冀川申請人:西南科技大學