含硼重晶石防辐射混凝土在厦门弘爱医院BNCT项目中的研发与应用
2021-03-15林昭辉辛清李志勇邓兴才
商品混凝土 2021年2期
关键词:混凝土
林昭辉,辛清,李志勇,邓兴才
(1.厦门华信混凝土工程开发有限公司,福建 厦门 361006;2.厦门市硅酸盐学会,福建 厦门 361008)
0 引言
采用超热中子照射癌症患者事先注入含硼特殊药剂的肿瘤部位,从而有效杀死癌细胞而不损伤正常人体组织的技术,称为硼中子俘获治疗技术(Boron Neutron Capture Therapy,简称 BNCT),这是一种具有“固有”安全性的生物靶向放射治疗模式,该项目已落户厦门弘爱医院,其关键设备“硼中子加速器”将安装在该院某楼负二和负一层地下室,为加强对中子射线的防护效果,要求其设备间 1.2 米厚的墙体和楼板均采用含硼重晶石防辐射混凝土浇筑,浇筑方量约 1500m3。
由于中子射线比 X 射线、γ 射线具有更强大的穿透能力,所以不能采用一般的材料防护。对于中子射线的防护材料不仅需要重元素,还需要充分的轻元素,含硼和氢的材料是中子射线良好的防护材料,因为硼和氢吸收中子后,只放出较易屏蔽的 α 射线,并不放出 γ 射线,所以,设计要求使用含硼重晶石防辐射混凝土,即选用普通水泥、硼玻璃粉和密度很大的重晶石粗细骨料,不仅使混凝土的表观密度达到设计要求,且含有硼元素和大量的结合水,因为水中的氢元素最高。
设计要求含硼重晶石防辐射混凝土的技术要求指标是:
(1)混凝土强度和抗渗等级不低于 C30P6。
(2)混凝土表观密度不小于 3300kg/m3。
(3)混凝土中硫酸钡含量不少于 70%(质量百分比)。
(4)混凝土中硼含量不低于 0.5%(质量百分比)。
(5)混凝土拌合物现场坍落度不大于 180mm。
针对含硼重晶石混凝土的各项技术指标要求,必须先选择好高品质的原材料,再进行配合比的设计、试算、试配和优化。……
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