钡水泥

硅酸三钡或硅酸二钡为主要矿物组成的熟料加适量石膏磨制的水泥

钡水泥。由硅酸三钡或硅酸二钡为主要矿物组成的熟料加适量石膏磨制的水泥。主要原料为碳酸钡(BaCO3)或硫酸钡(BaSO4)和黏土。生产工艺与硅酸盐水泥相同，但煅烧温度较高，一般在1 550℃左右。水泥相对密度大，以硅酸二钡为主要矿物者，其相对密度为4.7～5.2。钡水泥混凝土的防辐射能力比普通混凝土强7～9倍。抗海水腐蚀性能好，但热稳定性差，只适用于制作不受热的辐射防护墙等。

介绍

钡水泥。以重晶石和粘土为主要原料，经煅烧得到以硅酸二钡为主要矿物组成的熟料，加适量石膏共同磨细而成。钡水泥的密度大，约为4.7～5.2g/cm3，与重质骨料配制成钡水泥混凝土，能有效地防护X射线或γ射线的辐射。钡水泥的热稳性差，只适用于不受热的防辐射屏蔽。

钡水泥配制的混凝土对γ射线有强烈的吸收作用。主要用于制作放射性同位素的防护设施，如防护墙、贮源室、活动防护屏等，以及原子反应堆外壳低温部位。不宜用作受热的辐射防护墙。

生产工艺

我国生产钡水泥的主要原料是重晶石和粘土质原料。重晶石品质要求为：BaSO4≥88%，SiO2<9%，并强调矿石质量的均匀稳定。-为了促进重晶石分解，一般还需加入适量焦炭作催化剂。

为了获得较多的水硬性矿物3BaO·SiO2，熟料矿物组成的BaO/SiO2宜控制在5.40～5.56的较高范围，化学组成为BaO：79%～8l%；SiO2：14%～16%；Al2O3<4%；Fe2O3<2%。

制备生料时，将重晶石和粘土分别磨细至要求细度，然后采用低压混合机加入适量石球帮助混匀；合格生料在窑中煅烧时，需借助碳的还原作用加快BaSO4分解，焦炭掺量应比计算值稍高一些；熟料烧成温度控制在1500～1600℃，烧成的熟料加入适量二水石膏共同粉磨至一定细度即制成钡水泥。钡水泥的密度较大，相对密度达4.5～5.2，分为22.5级和32.5级两个强度等级。

性能及特性

钡水泥具有早强快硬性能，且后期强度还能稳步增长，下表是钡水泥重晶石混凝土与以32.5级硅酸盐水泥配制的重晶石混凝土抗压强度的增进情况，而其抗拉强度和与钢筋的粘结力也大致与硅酸盐水泥相当，说明其建筑力学性能完全能达到普通水泥的要求。

钡水泥砂浆与混凝土还具有干缩小、抗冻性强的优点，存在的比较突出的缺点是热稳定性较差。这是由于其水化产物BaO·SiO2·6H2O和Ba(OH)2在100℃时大量脱水，使水化结构受到破坏，浆体强度大幅下降。此外，钡水泥混凝土的导热系数也低于硅酸盐混凝土，因此钡水泥只适用于较低温度的环境，一般用于温度条件在60℃以下的工程。

如前所述，钡水泥最主要的技术性能要求是有足够的防7射线穿透的能力，表8．23是几种钡水泥混凝土与42．5级硅酸盐水泥砾石混凝土对γ射线吸收能力的比较。

由下表数据可以看出，同样集料条件下，钡水泥混凝土较硅酸盐水泥混凝土的线性吸收系数提高30%以上，半厚度降低25%左右；精选集料种类时，以钡水泥铁珠混凝土与硅酸盐砾石混凝土相比，线性吸收系数大幅提高150%～170%，半厚度则下降60%以上。

由其本身特性决定，钡水泥可以配制成均匀性和密实性较好的重混凝土，用于各种放射性设施的防护层，例如防护墙、活动屏蔽层、原子反应堆外壳的低温部分等，特别是对一些防护层厚度有一定限制的工程，要达到同样的防护效果，钡水泥较普通硅酸盐水泥具有明显的优越性。

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