收藏本站
《武汉理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

防辐射高性能混凝土材料研究

李国刚  
【摘要】: 本文根据当今人防工程面临的挑战,针对我国大型地下人防工程建设需要,采用不同密度集料,掺入含硼防辐射添加剂,通过高性能化手段制备防辐射高性能混凝土,并对其物理力学性能、耐久性能、屏蔽效果及制备关键技术进行研究分析。 通过对掺不同含硼添加剂水泥浆体凝结时间、抗压强度、结合水含量及碱度研究,并采用XRD和SEM测试手段分析了浆体微观结构,着重考察了硼元素的引入方式对水泥水化性能的影响。研究表明:硼砂、硼酐及硼玻璃粉对水泥浆体性能的影响存在很大差异,硼砂具有明显的缓凝作用;硼酐稍延缓了水泥的凝结时间,但严重影响了水泥石的力学性能;而硼玻璃粉对水泥的凝结时间和力学性能均不存在不良影响。探其原因可能是:水泥水化时,硼砂和硼酐中存在的可溶性硼与钙离子形成致密的水化硼酸钙膜,覆盖在水泥颗粒表面,阻止了水泥颗粒与外部溶液的接触,使水泥水化反应无法正常进行。 利用不同粗集料,掺入硼玻璃粉,通过配合比优化设计,制备了密度2750kg/m3的C50钢渣防辐射高性能混凝土、密度3200kg/m3的C60钢段碎石防辐射高性能混凝土及密度4300kg/m3的C70钢段防辐射高性能混凝土,并对其抗冻性、抗氯离子渗透性及碳化性等耐久性能进行了研究。 通过TG-DSC、XRD及高温热膨胀仪分析了水泥石和砂浆热分解过程、高温矿物组成变化和热膨胀性能,测试了不同温度后防辐射混凝土抗压强度。研究表明,高温受热后水泥石、防辐射混凝土抗压强度均随温度呈先增加后减少变化趋势,且在300℃达最大值:高于300℃,混凝土抗压强度急剧下降,温度高于500℃时,部分混凝土试件发生崩裂;经700℃高温后复掺矿粉、硅灰水泥石XRD图谱发生明显变化,钙矾石衍射峰消失,Ca(OH)2衍射峰明显减少,强度也明显降低,出现CaO衍射峰,其主要矿物组分为CaO、Ca(OH)2、C3S和p-C2S;从40℃升温至600℃过程中,复掺矿粉、硅灰水泥石和砂浆线膨胀总体趋势大体一致,均呈先膨胀后收缩的变化趋势,但砂浆线膨胀情况更为复杂,且收缩值远小于水泥石,其主要原因是砂浆膨胀受集料与水泥石双重作用,集料的膨胀限制了水泥石的膨胀或收缩。 利用高密度集料配制防辐射混凝土时宜设计较小的混凝土坍落度,避免拌合物离析,搅拌宜采用二次投料的砂浆裹粗集料工艺,振捣时间相对普通混凝土短,加强养护有利于提高混凝土后期结合水含量,提高其屏蔽性能。 本研究制备的含硼钢渣、钢段及钢段碎石防辐射混凝土对Y射线及中子射线具有良好的屏蔽效果,对新形势下的我国大型地下人防工程建设具有重要的理论意义和实用价值。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU528

免费申请
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘程;悬浮铸造生产高硼相/铁基复合材料工艺研究[D];西华大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 孙悦,王大元,张修路;核材料检测仪的研制[J];四川大学学报(工程科学版);2004年05期
2 覃维祖;;我国混凝土外加剂的发展及存在问题[J];施工技术;2009年04期
3 丁庆军,张立华,胡曙光,王发洲;防辐射混凝土及核固化材料研究现状与发展[J];武汉理工大学学报;2002年02期
4 宋福春,王冬艳,范雪峰;对我国城市地下空间开发利用的思考[J];现代城市研究;2005年Z1期
5 姚凌峻;肖辉;;浅议城市地下空间开发建设的综合利用[J];中国新技术新产品;2009年12期
6 张汉文,白友兆,段世琴;用硼矿石作集料配制防辐射砂浆、混凝土及其基本性能的研究[J];原子能科学技术;1965年11期
7 张汉文,白友兆,杨钦元;混凝土对γ射线的线性吸收系数的测定方法[J];原子能科学技术;1965年11期
8 冷瑞平;中子剂量的计算及中子源的防护[J];原子能科学技术;1978年01期
9 伍崇明;丁德馨;肖雪夫;林兴君;王绍林;沈媛媛;;高密度混凝土辐射屏蔽试验研究与应用[J];原子能科学技术;2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 王舒伟;刘颖;李军;刘晓波;;碳化硼在核辐射屏蔽材料中的应用[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
2 李春晖;牛荻涛;;矿物掺合料对高性能混凝土碳化性能的影响[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐永铭;高强混凝土的实验室配制[J];彭城职业大学学报;2001年04期
2 王汉立;;聚羧酸高效减水剂对HPC工作性的影响[J];湖北第二师范学院学报;2009年08期
3 王汉立;;高效减水剂及矿物掺和料对HPC强度的影响[J];湖北第二师范学院学报;2010年08期
4 王顺强;王俊杰;杨卫忠;庞春霞;;清水高性能混凝土在郑州市立交桥工程中的应用[J];新乡学院学报(自然科学版);2009年04期
5 赵顺增;刘立;黄鹏飞;朱鹥佳;;现代建筑工程中混凝土收缩裂缝特点及应对措施[J];膨胀剂与膨胀混凝土;2005年02期
6 江云安;廉慧珍;;采用膨胀剂抑制混凝土的收缩与开裂[J];膨胀剂与膨胀混凝土;2006年02期
7 赵顺增;刘立;;膨胀剂对掺粉煤灰混凝土碳化的影响及其机理研究[J];膨胀剂与膨胀混凝土;2008年02期
8 张国梁;赵顺增;王东俊;王康寅;刘立;姜立新;张楠;;君临大厦地下室3.3m厚大体积混凝土的施工技术措施[J];膨胀剂与膨胀混凝土;2008年02期
9 张海洋;崔风军;黄有申;;BM补偿收缩混凝土在超长地下工程中的应用[J];膨胀剂与膨胀混凝土;2008年02期
10 张海洋;吴桂华;黄有申;;C50钢管微膨胀混凝土在沈阳地铁保工街车站中的应用[J];膨胀剂与膨胀混凝土;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姜帆;刘凯;冯春花;李东旭;;重晶石屏蔽砂浆的实验研究[A];商品砂浆的科学与技术[C];2011年
2 王刚;张超;胡伟耀;许宝根;;多脉冲电渗透技术在地下综合管沟防水中的应用[A];中国土木工程学会隧道与地下工程分会防水排水专业委员会第十五届学术交流会论文集[C];2011年
3 林志明;张雄;严安;吴科如;;高强高性能混凝土的耐火极限及其火灾后的力学性能和耐久性[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
4 田毅;陈建平;王丽梅;史蕊;;基于3D—GIS城市地下空间资源定量评价研究[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
5 田毅;陈建平;杜广宝;高俊;;基于“均衡理论”的北京市东城区城市地下空间需求分析[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
6 刘才林;胡小亮;杨军校;;不同质量密度混凝土的特色与应用[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
7 巴恒静;苏安双;;环向约束条件下高强混凝土早期开裂[A];第五届混凝土结构耐久性科技论坛论文集[C];2006年
8 缪昌文;刘加平;刘建忠;;外加剂对混凝土耐久性的影响[A];第五届混凝土结构耐久性科技论坛论文集[C];2006年
9 杨文锋;刘颖;杨林;李德安;高升吉;涂铭旌;;等离子喷涂Fe_(70)Ni_(27)B_3屏蔽涂层结构与性能研究[A];2006全国核材料学术交流会论文集[C];2006年
10 罗征;周新贵;于海蛟;赵爽;黄泽兰;羊建高;;核屏蔽材料研究与进展[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文俊强;石灰石粉作混凝土掺合料的性能研究及机理分析[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
2 李建新;高温重构对钢渣组成、结构与性能影响的研究[D];华南理工大学;2011年
3 黎鹏平;胶凝材料组成与钢筋混凝土氯离子腐蚀研究[D];华南理工大学;2010年
4 于利刚;废橡胶粉的杂化改性及其对水泥基材料结构与性能的影响[D];华南理工大学;2010年
5 杨婷婷;基于集料功能设计的水泥石界面性能研究[D];武汉理工大学;2010年
6 姜从盛;轻质高强混凝土脆性机理与改性研究[D];武汉理工大学;2010年
7 田焜;水泥基电磁防护吸波多功能复合材料的研究[D];武汉理工大学;2010年
8 郑翔;中国房地产开发用地政府管制研究[D];北京交通大学;2010年
9 刘润清;多因素影响下低温混凝土抗冻临界强度的研究[D];大连理工大学;2011年
10 王琼;跨断层隧道地震反应分析[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
2 黄晓战;纤维矿渣微粉混凝土高温损伤机理与力学性能研究[D];郑州大学;2010年
3 汤俊杰;塑性混凝土基本性能研究[D];郑州大学;2010年
4 杨明林;塑性混凝土配合比及性能指标试验研究[D];郑州大学;2010年
5 陈高锋;钢丝网约束混凝土轴压性能试验研究[D];郑州大学;2010年
6 赵亮平;高温中纤维矿渣微粉混凝土力学性能研究[D];郑州大学;2010年
7 孟丽峰;粉煤灰基地质聚合物的强度影响因素及其固化Pb~(2+)的形态分析[D];郑州大学;2010年
8 林爽;低温前驱体裂解法合成碳化硼粉体的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 赵畅;海洋环境下高性能混凝土耐久性试验研究[D];大连理工大学;2010年
10 彭超;单向荷载、冻融循环及龄期对混凝土氯离子渗透性的影响研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 匡加才;符寒光;叶昌;刘冶球;陈亚平;;改善Fe-B-C合金韧性的研究[J];四川大学学报(工程科学版);2006年04期
2 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[J];山东建材;2007年04期
3 朱正吼,陈其善;用型内悬浮法制取金属基颗粒复合材料[J];热加工工艺;1995年03期
4 张志璞,王秀敏;防止和消除硼结构钢“硼脆”的途径[J];水利电力机械;2002年05期
5 鲍云樵;;我国核电在充满期盼中加速发展[J];中外能源;2007年04期
6 丁庆军,张立华,胡曙光,王发洲;防辐射混凝土及核固化材料研究现状与发展[J];武汉理工大学学报;2002年02期
7 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;2011年01期
8 符寒光,解培民;悬浮铸造工艺的发展与应用[J];现代铸铁;1996年01期
9 黄列群;潘东杰;何芝梅;薛存球;马益诚;沈永华;林方夫;高强;;铁型覆砂铸造及其发展[J];现代铸铁;2006年03期
10 程雪利,赵波,刘传绍;颗粒增强金属基复合材料的制备进展[J];现代制造工程;2005年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 伍崇明;核工程抗强辐射屏蔽混凝土试验研究[D];中南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 马晓军;热喷涂层屏蔽γ射线与中子的实验研究[D];南华大学;2008年
2 陈清己;重晶石防辐射混凝土配合比设计及其性能研究[D];中南大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李媛媛;同轴送粉式激光熔覆气体—粉末流对熔池形貌的影响研究[D];湖南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 钱七虎;可持续城市化与地下空间开发利用[J];世界科技研究与发展;1998年03期
2 钮宏;陆洲导;陈磊;;高温下钢筋与混凝土本构关系的试验研究[J];同济大学学报;1990年03期
3 段谨源;张兴祥;牛建津;金剑;王学晨;;防中子辐射纤维的研制性能分析[J];天津纺织工学院学报;1993年Z1期
4 王学晨,牛建津,印瑞斌;聚丙烯与碳化硼共混体系的纺丝与性能研究[J];天津纺织工学院学报;2000年02期
5 郑永保,刘新荣,刘东燕,孙翔;合理适度开发利用城市地下空间[J];华中科技大学学报(城市科学版);2003年01期
6 丁庆军,张立华,胡曙光,王发洲;防辐射混凝土及核固化材料研究现状与发展[J];武汉理工大学学报;2002年02期
7 谭克锋;刘来宝;陈德玉;常春明;;利用钢渣生产混凝土空心砌块的研究[J];新型建筑材料;2006年02期
8 钱七虎;迎接我国城市地下空间开发高潮[J];岩土工程学报;1998年01期
9 陈战杰,王玉平;我国地下空间资源管理亟待加强[J];中国软科学;2000年11期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 张卫江;;富集硼10同位素的应用[A];第四届中国核学会省市区“三核”论坛论文集[C];2007年
2 覃维祖;;现代混凝土的设计理念与工程实践[A];混凝土外加剂及其应用技术[C];2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 曹蓓蓓;混凝土的热特性与再生利用研究[D];武汉理工大学;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026